量子力学习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/20 18:01:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

河 北 大 学 课 程 考 核 试 卷

— 学年第 学期 级 专业(类)

考核科目 量子力学 课程类别 必修课 考核类型 考试 考核方式 闭卷 卷别 P

(注:考生务必将答案写在答题纸上,写在本试卷上的无效)

一、概念题:(共20分,每小题4分)

1、简述量子力学产生的背景;

?、L?、L?的表示式; ?、L2、写出位置表象中直角坐标系下Lyxz2??2RRrdr??ll??nrnr?是R3、nrl为有心力场中的径向波函数,问?nrlnr?l?0否成立?为什么?

4、定态微扰论是否适用于主量子数n很大的氢原子情况?为什么? 5、有关角动量的定义,我们学过哪两种?哪一种更广泛?自旋角动量是按哪一种定义的?

e2??中运动,其中D为常数,求二、(20分)电子在三维势场 U?r????DLx4??0r其定态能级及波函数。

?]的对易关系。 ?,L三、(20分)试推导 [yz

?中加入微扰项H????xy,其中?为很小的四、(20分)在各向同性三维谐振子H常数,求第一激发态能量的一级修正。

????????。??五、(20分)求在态l1l2jm?2,1,3,1中的L1?L2的值,其中角动量J?L1?L2

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— 学年第 学期 级 专业(类)

考核科目 量子力学 课程类别 必修课 考核类型 考试 考核方式 闭卷 卷别 Q

(注:考生务必将答案写在答题纸上,写在本试卷上的无效)

一、概念题:(共20分,每小题4分)

1、说明??x?的量纲;

2、说明在定态问题中,定态能量的最小值不可能低于势能的最低值; 3、简述占有数表象;

4、试说明对易的厄米算符的乘积也是厄米算符; 5、何为偶极近似?

二、(20分)一粒子的哈密顿算符为

H???22e2?????BL2,其中B

2?4??0r 为常数,求其定态能级及本征函数。

?]。?分别为坐标和角动量的分量算符,?、?,L三、(20分)已知x推导其对易关系 [x Lzz

?中加入微扰项H????yz,其中四、(20分)在各向同性三维谐振子的哈氏算符H?为很小的常数,求其第一激发态能量的一级近似。

?表象下,S?的本征值及对应本征函数(粒子s=1)五、(20分)求在S。 yx2

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— 学年第 学期 级 专业(类)

考核科目 量子力学 课程类别 必修课 考核类型 考试 考核方式 闭卷 卷别 R

(注:考生务必将答案写在答题纸上,写在本试卷上的无效)

一、概念题:(共20分,每小题4分)

1、量子力学克服了旧量子论的哪些不足?

????的本征值及对应本征函数; 2、写出Lzi??3、一个物理体系存在束缚态的条件是什么? 4、简述态的表象变换的方法;

???????2,J?2]?0。 5、已知总角动量J?J1?J2,试说明[J1

??0?为氢原子哈密顿算符,已知一粒子H??H??0??AL?,求此粒二、(20分)令Hy子的定态能级及波函数(其中A为常数)。

三、(20分)设粒子在一维线性谐振子势中运动,求其基态的测不准关系

?)2?? (?x)2?(?p?1???H??0??H??,??0???0??E?0???0?已精确求出,四、(20分)已知H其中H试推导En、nnn?2??1??2?、?n、?n(分别为能量的一级、二级修正及波函数的一级、二级修En正)所满足的方程组。

????????????五、(20分)已知总角动量J?L1?L2,L1、L2的角量子数分别为l1、l2,J的

角量子数和磁量子数分别为j、m,当体系处在态l1l2jm?2,2,1,?1时,问

????L1?L2的值为多少?

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— 学年第 学期 级 专业(类)

考核科目 量子力学 课程类别 必修课 考核类型 考试 考核方式 闭卷 卷别 S

(注:考生务必将答案写在答题纸上,写在本试卷上的无效)

一、概念题:(共20分,每小题4分)

1、旧量子论存在哪些不足?

2、对于旧量子论中氢原子的“轨道”,量子力学的解释是什么? 3、两个不对易的力学量一定不能同时确定吗?举例说明; 4、简述变分法的思想;

?表象下的三个Pauli矩阵。 5、写出电子在Sz

e2??2 中运动,求其定态能二、(20分)已知一粒子在三维势场 U?r????ALx4??0r级及波函数。

三、(20分)求线性谐振子基态的动能平均值T。

??H??0???zx,其中H??0?为三维各向同性谐振子的哈氏算符,四、(20分)已知H?为很小的常数,试用微扰方法求其第一激发态能量的一级近似。

???2、J????共同本征态,五、(20分)已知J??Jx?iJy,J为角动量算符,jm为Jz?jm?证明:J?

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j(j?1)?m(m?1)?jm?1

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— 学年第 学期 级 专业(类)

考核科目 量子力学 课程类别 必修课 考核类型 考试 考核方式 闭卷 卷别 T

(注:考生务必将答案写在答题纸上,写在本试卷上的无效)

一、概念题:(共20分,每小题4分)

1、简述波函数的Born统计解释;

??2、设?是定态Schrodinger方程的解,说明??也是对应同一本征能级的解,

进而说明无简并能级的波函数一定可以取为实数; 3、引入Dirac符号的意义何在? 4、定态微扰论的适用范围是什么? 5、简述两个角动量耦合的三角形关系。

当x<a???二、(20分)一粒子在一维势场 U?x????U0当a?x?b 中运动,求其束缚态

?0当x>b?能级所满足的方程(U0>0)。

三、(20分)试求线性谐振子基态的势能平均值U。

0??10??四、(20分)已知哈密顿函数H????02ci?,求:(1)能量本征值;

?0?ci3??? (2)当c很小时,能量修正至二级。

????五、(20分)令L为轨道角动量,S为电子自旋角动量,如体系哈氏算符

?,其中e、?、f均为常数,试求体系定态??eL?2?L?2?L?2??L??fSHxyzzz能级和波函数。

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