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研究生2005吉林大学量子力学真题

2005年吉林大学硕士研究生入学试题
一、[25分] 一维线性谐振子 [222
1)(x m x V ω=] 初始时刻的状态为: )()(5
1)(52)0,(210x C x x x ϕϕϕΨ++=, 其中,)(x n ϕ为谐振子的正交归一化能量本征函数。

1)若在)0,(x Ψ态上测量能量的平均值为ω=2
3,试求系数C 。

2)写出时刻振子的波函数,并求出此时测量能量的取值不小于平均
值的几率。

0>t 3)求时刻振子宇称的可取值、取值几率和平均值。

0>t
二、[25分]
在位场)0()()(00>=V x V x V δ中,质量为的粒子从m ∞−处向右运动,试问能量E 如何取值,粒子刚好能有一半的几率被反射回来?
三、[25分]
已知力学量的本征值谱和正交归一化本征态矢系分别为和 Q ˆ}{n
q }{|>n (,)。

现有算符方程,其中"3,2,1=n 0≠n q >>=ψϕ||ˆQ
>ψ|为已知态矢。

1)在表象中求出态矢Q >ϕ|的表达式。

2)若以和分别表示投影到ϕP ˆψ
P ˆ>ϕ|和>ψ|上的投影算符,试求出它们在表象中的矩阵表示之间的关系。

Q 3)试给出算符的定义,并论证其合理性。

3/1ˆQ
四、[25分]
设一自旋粒子的能量算符为
2/1z
y x S C S B S A H ˆˆˆˆ++= 其中A 、B 、C 均为实数。

1)求粒子的能量本征值和本征态矢。

2)若粒子处在H
ˆ的一个本征态上,求粒子自旋分量向上的几率。

y
五、[25分]
设两个质量为m 、自旋为的全同粒子通过位势
2/12212)4()(r b s s a r V −⋅−=G G =
作用,其中r 为两粒子间距离,1s G 和2s G 分别为两粒子的自旋算符,a 为大于
零的实数。

1)为使两粒子束缚在一起,b 应如何取值? 2)若取,试求基态能量和简并度。

2/3=b 3)若0=b ,求处于基态时两粒子间距离的均方根。

六、[25分]
设体系能量算符为 且有 ,'ˆˆˆ0H H H +=,||ˆ)0(0
>>=i E i H i ,|ij j i δ>=<);2,1(=i ;2|1|1|'ˆ>+>>=b a H 、b 均为实数,且为小量。

,2|1|2|'ˆ>−>>=a b H a 1) 若,求体系能级至二级近似,并求出一级近似态矢量。

)0(2)0(1
E E ≠2) 若,求体系能级至一级近似,并求出零级近似态矢量。

)0(2)0(1E E =。

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