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2016年山东大学(威海)空间科学与物理学院量子力学复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、简答题

1. 完全描述电子运动的旋量波函数为

分别表示什么样的物理意义。

【答案

表示电子自旋向

表示电子自旋向上

2. 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

3. 写出在【答案】

4. 已知为一个算符么正算符?

【答案】满足关系式(a )的为厄密算符,满足关系式(b )的为幺正算符。

满足如下的两式

问何为厄密算符?何为

表象中的泡利矩阵。

的几率。

位置

处的几率密度

试述

二、计算题

5. 一自由的三维转子的Hamiltonian

为(1)求能谱与相应的简并度; (2)若给此转子施加以微扰已知:

【答案】(1)显然,哈密顿算符与本征值对应, 故三维转子能谱

(2)转子在基态非简并时,故

其中1为轨道角动量量子数,其简并度为21+1 .

求基态能级移动(直至二阶微扰).

式中,是轨道角动量算符,1是转子的转动惯量。

一级修正能量

故由微扰引起的能级移动为

6. 对于一维无限深势阱(1)写出单粒子能级

和波函数

的全同粒子在此势阱中,写出此系统基态和第一激发态的

二级修正能量

(2)如果有两个无相互作用的自旋为能量值和波函数。

【答案】二电子体系,总波函数反对称。一维势阱中,体系能级为:

(1)

基态:

空间部分波函数是对称的

:自旋部分波函数是反对称的:

总波函数:

(2)第一激发态:空间部分波函数:自旋部分波函数:

二电子体系的总波函数: