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2016年黑龙江大学物理科学与技术学院量子力学(同等学力加试)复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、简答题

1. 什么是量子跃迁?什么是选择定则?线偏振光和圆偏振光照射下的选择定则有什么区别? 【答案】量子跃迁是指在某种外界作用下,体系在不同的定态之间跃迁。

选择定则:从一个定态到另一个定态之间的跃迁概率是否为零,也即跃迁是否是禁戒的。 线偏振光选择定则:

2. 写出电子自旋的二本征值和对应的本征态。 【答案】

3. —个量子体系处于定态的条件是什么?

【答案】量子体系处于定态的条件是哈密顿算符不显含时间或能量取确定值。

4. 自旋可以在坐标表象中表示吗?

【答案】自旋是内禀角动量,与空间运动无关,故不能在坐标空间表示出来。

圆偏光选择定则:

二、计算题

5. 设氢原子处于状态

求氢原子能量、角动量平方及角动量z 分量的可能值,这些可能值出现的几率和这些力学量的平均值.

【答案】氢原子的定态能量为由氢原子所处的态函数

所以氢原子能量的取值为角动量平方的取值为角动量z 分量的取值为:

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几率为1,能量的平均值为

几率为1,其平均值为

几率1/4,

几率3/4,

其平均值

6. 在一维情况下,若用(a )从薛定谔方程出发,证明

(b )对于定态,证明几率流密度与时间无关. 【答案】(a )设t 时刻粒子的波函数

波函数满足薛定谔方程:

对(1)两端取复共轭得,

做运算

上式两边同除以移项得,

则几率流密度公式为上式可表示为

两端积分得:

又由于t 时刻在区间(a ,b )内发现粒子的几率为:代入上式可得,

(b )对于定态波函数

代入几率流密度方程

可得,

是一个与t 无关的量,故定态的几率流密度与时间无关.

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表示时刻t 在区间内发现粒子的几率.

其中

是几率流密度.