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中国人民大学《617量子力学》考研真题详解

中国人民大学《617量子力学》考研真题详解
2021年中国人民大学理学院物理系《617量子力学》考研全套
目录
•全国名校量子力学考研真题汇编
•2021年量子力学考研真题精解精析50题
说明:本科目考研真题不对外公布(暂时难以获得),通过分析参考教材知识点,精选了有类似考点的其他院校相关考研真题,以供参考。

2.教材教辅
•曾谨言《量子力学教程》(第3版)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】
•曾谨言《量子力学导论》(第2版)网授精讲班【39课时】说明:以上为本科目参考教材配套的辅导资料。


试看部分内容
2021年量子力学考研真题精解精析50题1当前冷原子物理研究非常活跃,在实验中,粒子常常是被束缚
在谐振子势中,因此其哈密顿量为。

假设粒子间有相互作用,其中分别代表粒子1和粒子2的自旋,参数J>0。

(1)如果把两个自旋1/2的全同粒子放在上述势阱中,试写出基态能量和基态波函数;
(2)如果把两个自旋1的全同粒子放在上述势阱中,试写出基态能量和基态波函数。

(注意:参数在不同范围内,情况会不同)
[浙江大学2014研]【解题思路】
①研究体系处在线性谐振子势场中,有关单个体系在谐振子势中
的问题,一般可以通过求解薛定谔方程得出相应的本征波函数和本征能量,确定体系的波函数,研究对象的量子状态、对其进行测量可得到的测量值的大小和几率等问题,都可以一一解决。

②研究体系内包含两个粒子,它们之间存在自旋-自旋相互作用,
利用角动量的合成来解决这部分相互作用引出的相关问题。

③在两个问题中,涉及到不同自旋的粒子,即玻色子和费米子,可以通过它们满足的统计性质来决定在势场中的分布情况,从而解决要求的基态能量和波函数。

【解析】
(1)对于处在线性谐振子势中粒子的哈密顿量
由薛定谔方程
得本征能量为
本征波函数为
两粒子间有相互作用

因此

所以
因为
所以两粒子是费米子,满足费米狄拉克统计,体系的总波函数要求交换反对称,并且S=0或者S=1。

因为,所以体系基态选择,因此体系坐标部分的波函数为
满足交换对称性。

为了保证总波函数的交换反对称,所以自旋部分的波函数满足交换反对称,即
所以体系的基态波函数为
基态能量为
(2)当S1=S2=1时,体系中两个粒子为玻色子,满足玻色爱因斯坦统计,体系波函数要求交换对称。

因为,所以体系基态选择n1=n2=1。

因此体系坐标部分的波函数为
满足交换对称性。

为了保证总波函数的交换对称性,所以自旋部分的波函数满足交换对称,即
所以体系的基态波函数为
基态能量为
【知识储备】
①一维线性谐振子
势能满足方程
本征值。

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