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2016年沈阳师范大学量子力学之量子力学教程考研复试题库

  摘要

一、简答题

1. 什么样的状态是定态,其性质是什么?

【答案】定态是能量取确定值的状态,其性质:定态之下不显含时间的力学量的取值几率和平均值不随时间改变

2. 写出泡利矩阵。 【答案】

3. 将描写的体系量子状态波函数乘上一个常数后,所描写的体系量子状态是否改变? 【答案】不改变。根据

对波函数的统计解释,描写体系量子状态的波函数是概率波,由于

粒子必定要在空间中的某一点出现,所以粒子在空间各点出现的概率总和等于1,因而粒子在空间各点出现概率只决定于波函 数在空间各点的相对强度。

4. 如果一组算符有共同的本征函数,且这些共同的本征函数组成完全系,问这组算符中的任何一个是否和其余的算符对易? 【答案】不妨设这组算符为

.

则对任意波函数

完全系为有:

可见,这组算符中的任何一个均和其余的算符对易。

依题意

二、计算题

5. 若两个中子的相互作用哈密顿为是什么。(设没有外场) 解法一:设总自旋

则:

其中g 为作用常数,和

分别为两个中子的自

旋算符, 求分的本征值和本征函数。如果同时计入中子的空间波函数,则两中子体系的总波函数

而两中子的自旋波函数只有四种情况(即有4个本特征态)。 自选交换对称波函数:

自旋交换反对称波函数:

显然

对易,二者有共同的本征态:

即的本征值为

的对应波函数为

即的本征值为解法二:选择的本征态为对应特征值因为

时对应的函数为

表象(因为

(对应特征值的本征态,

,)

对应本征值

相互对易)。

(对应本征值

本征态为

)。

对易,

所以两中子的体系的波函数可以由的本征态的乘积构成如下四种情况

(结合全同粒子满足的波函数的对称性要求): 自旋交换对称态:

自旋交换反对称态:又因为: