2018年清华大学物理系841量子力学考研核心题库
● 摘要
一、计算题
1． 己知氢原子的径向波函数（1）求归一化常数A. （2）己知连带勒让德函数（3）对于本征态【答案】⑴（2） 所以
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（3）对于本征态量的z 分量：
2． 设
其对应的能量为：
是自旋为1/2的粒子的沿x 、y 与z 轴的自旋算符，而是某一角度.
在
表象中的的矩阵形式； 化简为粒子自旋算符的线性组合.
•
角动量：
角动
本征函数可以表示为
求氢原子的归一化本征函数
其对应的能量、角动量、角动量z 分量各是多少？
其中a 为波尔半径.
（1）写出粒子的自旋算符（2）将述算符的乘积【答案】⑴（2）由公式且令
其中n 为正整数，则上式即
题中利用公式则
结合
可得
3． 两个无相互作用的粒子（质量均为m ）置于一维无限深方势阱（函数。
（1）两个自旋为的可区分粒子。 （2）两个自旋为的全同粒子。
【答案】（1）对于自旋的二个可区分粒子，波函数不必对称化。 基态：总能量为
而波函数为
有4重简并。
）中。对下列两种情况
写出：两 粒子体系可具有的两个最低总能量值，相应的简并度以及上述能级对应的所有二粒子波
第一激发态：总能量为其波函数为有8重简并。
（2
）自旋的二个全同粒子，总波函数必须是反对称的。故基态:
总能量为
波函数为
非简并。
第一激发态：总能量为
波函数为
4重简并。其中，
代表二粒子自旋单态
，
代表自旋三重态。
4． 在自旋向上的状态中，测量有哪些可能的值？这些可能的值各以多大的几率出现？ &的平均值是多少？
【答案】（1）自旋角动量在空间任意方向在表象，的矩阵元为：
的投影为：
其相应的久期方程为：即：利用解得：
的本征函数的矩阵表示为
可得：
所以，的本征值为（2）设对应于
则：
由归一化条件，得：
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