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浙江大学1998-2008量子力学考研试题.doc

浙江大学1998-2008量子力学考研试题

微笑全面发展 2018-03-03 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《浙江大学1998-2008量子力学考研试题doc》,可适用于自然科学领域,主题内容包含浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题:(分)()写出玻尔索末菲量子化条件的形式。()求出均匀磁场中作圆周运动的电子轨道的可符等。

浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题:(分)()写出玻尔索末菲量子化条件的形式。()求出均匀磁场中作圆周运动的电子轨道的可能半径。(利用玻尔索末菲量子化条件求设外磁场强度为)第二题:(分)()若一质量为的粒子在一维势场中运动求粒子的可能能级。()若某一时刻加上了形如()的势场求其基态能级至二级修正(为一已知常数)。()若势能变成求粒子(质量为)的可能的能级。第三题:(分)氢原子处于基态其波函数形如为玻尔半径为归一化系数。()利用归一化条件求出的形式。()设几率密度为试求出的形式并求出最可几半径。()求出势能及动能在基态时的平均值。()用何种定理可把及联系起来?第四题:(分)一转子其哈密顿量转子的轨道角动量量子数是()试在角动量表象中求出角动量分量的形式()求出的本征值。第五题:(分)若基态氢原子处于平行板电场中电场是按下列形式变化为大于零的常数求经过长时间后氢原子处于态的几率。(设为微扰哈密顿(当))。第六题:(分)()用玻恩近似法求粒子处于势场()中散射的微分散射截面。(设粒子的约化质量为)。()从该问题中讨论玻恩近似成立的条件。浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题:(分)()试求出的自由电子及能量为、质量为克的质点的德布罗意波长。(,)()证明一个自由运动的微观粒子对应的德布罗意群速度即为其运动速度。第二题:(分)()证明定态中几率流密度与时间无关。()求一维无限深势阱中运动的粒子在第个能级时的几率流密度。第三题:(分)(粒子处于一维势阱(取的恒定常量)中运动()画出势能的示意图设粒子质量为()求解运动粒子的能级。()(写出所满足的方程)第四题:(分)一维谐振子其势能为(为常量)。若该谐振子又受一恒力作用试求其本证能量及能量本证函数。该振子的质量为。第五题:(分)()写出线性、厄米算符的定义。()判断下列算符中哪一个是线性厄米算符?a,b,(为恒定实常数)c为线性厄米算符为虚宗量。()证明厄米算符对应有实得本证值。()若算符、为厄米算符,若在分别为、的本证值证明:,若则必取。第六题:(分)设哈密顿算符在能量表象中形如其中、、远大于或为实数试()写出未微挠哈密顿量与微挠哈密顿量的合理形式。()证明为厄米算符(、、全为厄米算符本证值)。()若用微扰论起初其本征能量(至二级)。()若试求其本征能量(至一级)。第七题:(分)用玻恩近似计算粒子(质量为)被形如的势场散射时的微分散射截面并说明其特点。(为常数)浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题:(分)()下列说法哪个是正确的?对不正确的说法给予修正。a量子力学适用于微观体系而经典力学适用于宏观体系。b电子是粒子又是波。c电子是粒子不是波。d电子是波还是粒子。()a厄米算符的定义是什么?算符是否厄米?b等式是否成立?何时成立?()若太阳为一黑体人所能感受的太阳光能量的最大的波长为太阳半径太阳质量试估算太阳质量由于热辐射而损耗所需要的时间。(斯特藩常数)第二题:(分)若有一粒子质量在有限深势阱中运动为某一正常数。()试推出其能量本征值所满足的方程。()如何求能量本征值?试作出求解本征值的草图。()若粒子不作一维运动而是三维运动试求出至少存在一个本征能的条件。第三题:(分)()量子力学中若不显含时间则力学量为守恒量的定义是什么?守恒量的本征态有何特点?()本征值简并的概念是如何表述的?一维运动的粒子(势场为)其能级是否简并?()在一维势场中运动的粒子其动量是否守恒?()试说出氢原子问题中的量子跃迁的选择定则的内容。第四题:(分)若一二维谐振子哈密顿量为:(为一小量)()用微扰论求其基态的能量修正(至项)及第一激发态的能量修正(至项)()如何求出非微扰论的本征能量?试求之并同微扰论的结果比较。()相干态的定义为:为一维线性谐振子的哈密顿量试证明相干态是测不准关系取最小值时的状态。第五题:(分)质量为的粒子受到势能为的场的散射(为某一正常数)在入射能量极低的条件下计算其微分散射截面。(球贝塞尔函数)。浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题:(分)()试确定在温度下空腔辐射的最大能量密度所对应的光子的波长是多少?()此时光子的对应能量为多少?()光电效应中如何测定某金属板的脱出功?第二题:(分)设氢原子处于状态:()问测量氢原子的能量所得的可能值及相应的几率为多少?()问测量氢原子的角动量平方所得的可能值及相应的几率为多少?()问测量氢原子的角动量分量的可能值及相应的几率为多少?第三题:(分)()一质量为的粒子于势场中运动求该粒子的能级及对应的本征波函数?()若一质量为的粒子与势场中运动求束缚态能级所满足的方程。()若一质量为的粒子于三维势场中运动则若欲得二个束缚能态其势能值至少应为多少?第四题:(分)()何谓厄米算符试写出其定义及判断算符是否厄米?()计算对易子的值?()证明厄米算符有实的本证值?()试说明为何要力学量对应为厄米算符?下面二组题(五、六题与七、八题)任选一组解答。第五题:(分)证明对任何束缚态粒子动量的平均值为零。第六题:(分)如果氢原子的核不是点电荷而是半径为表面分布着均匀电荷的小球计算这种效应对氢原子基态能量的一级修正。(已知为玻尔半径)第七题:(分)一质量为的高能粒子被势场散射较小为入射波矢。()用哪种方法计算其散射截面较为合理?()试指出在哪些方向上散射粒子最少?第八题:(分)试写出定态微挠论中对非简并态微扰的能级修正(至二级)浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题:从下面四题中任选三题(分)()试说明光电效应实验中的ldquo红限rdquo现象为何光电效应实验中有所谓截止频率的概念?()如何从黑体辐射实验的Planck公式中推出Stefan公式?(只要求给出思路)。根据该公式能否做出什么测温仪器?()你认为Bohr的量子理论有哪些成功之处?有哪些不成功的地方?试举一例说明。()你能从固体与分子的比热问题中得出哪些量子力学的概念?第二题(分):设氢原子处于状态:()测量该原子的能量测得的可能值为多少?相应的几率为多少?()测量该原子的角动量平方测得的可能值为多少?相应的几率又为多少?()测得的角动量分量的可能值和相应几率为多少?第三题:(分)一质量为的粒子处于势场中运动若()则该粒子的本征能量为多少?()为已知常数则该粒子的本征能量为多少?特征长度为多少?()是一个给定的常数则该粒子满足的方程为何?()能量为的平行粒子束以入射角射向平面在区域在区域。试从量子力学的角度分析粒子束的反射及折射规律。(用及表示反射几率及折射几率。第四题:(分)()如何证明一个算符为厄米算符?算符是否为厄米算符?()若计算对易子。()证明厄米算符对应不同本征值的本征函数相互正交。()为何物理量要用厄米算符来表示?下面二组试题(五题、六题与七题、八题)任选一组解答第五题:(分)在一维谐振子问题中若谐振子的质量为相互作用势用来表示其中为一常数。若问其位移的平均值与时间的关系为何?第六题:(分)如果有一二能级系统其相应的能级的能量分别为哈密顿算符的有关矩阵元为其中为已知常数满足一切近似条件。问:()若以为零级近似波函数至一级近似本征能量为何?()至二级近似本征能量为何?第七题:(分)若有一质量为的低能粒子被一强势场散射若散射时的有效质量为势场形式为为一已知常数。问:()使用玻恩近似还是用分波法比较合适?()试问相移的正弦与散射势能及散射波函数的关系为何?()求出零级近似下的微分散射截面。()若不知道势场的具体形式能否利用散射实验来确定?第八题:(分)试证固体物理中常用的ThomasReicheKuhn求和规则:其中为系统的二个任意的能态为任意两个能级的能量为粒子的质量。浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题(分):如果和是某一体系含时薛定谔方程的两个解)它们的线性迭加(是常数)是否满足同样的含时薛定谔方程?)若令你认为是否满足同样的含时薛定谔方程?质量相同的两个粒子分别在宽度不同的两个一维无限深势阱中试问窄势阱中粒子的基态能量低还是宽势阱中的基态能量低?)你是否认识这三个矩阵在量子力学中他们称为什么?)大家知道为量子力学中最基本的对易关系(这里和分别是位置算符和动量算符)你是否记得角动量之间的对易关系?请写出来!)请算一下第二题(分):有一个双势阱(与量子前沿问题有关)这里试写出各区域内波函数的合理形式以及连接各区域的边界条件(不必具体求解)第三题(分):处在均匀电场中的二维带电谐振子的哈密顿量为(其中电场强度为常数)()求出其能级。()电场的大小会产生什么影响?第四题(分):如果把原子实看作由一个点核和价电子均匀分布在半径为的球内所组成那么其散射势可表示为其中试用玻恩近似求微分截面。浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题(分):()由正则对易关系导出角动量的三个分量的对易关系。()证明厄米算符的本征值为实数。()什么是量子力学中的守恒量它们有什么性质。()写出测不准关系并简要说明其物理含义。()写出泡利矩阵满足的对易关系。第二题(分):二维谐振子的哈密顿量为()求出其能级。()给出基态波函数。()如果试求能级的简并度。第三题(分):有一个质量为的粒子处在如下势阱中(这里)()试求其能级与波函数。()问通过调节势阱宽度能否让势阱中的粒子有一定的几率穿透出来。()如果你认为可以试确定参数的取值范围。第四题(分):原子序数较大的原子的最外层电子感受到的原子核和内层电子的总位势可以表示为试求其基态能量。第五题(分):求哈密顿量为的本征值和本征矢量试分析时有何特点。(提示:泡利矩阵中的下标表示第一个粒子和第二个粒子因此可用矩阵的直乘理解即为等等)第六题(分):有一个量子体系假如你已经知道基态和激发态的波函数分别是middotmiddotmiddot对应于middotmiddotmiddot把两个全同粒子(不考虑它们之间的相互作用)放到该系统。()对于自旋为零的粒子写出基态与第一激发态的波函数。()对于自旋为的粒子写出基态波函数。浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题:简答题(分)()写出测不准关系()写出泡利矩阵()对于(为常数)下列力学量中哪些是守恒量?()能级的简并度指的是什么?第二题:(分)()电子在二维均匀磁场中运动试写出描写该系统的哈密顿量()现有三种能级请分别指出他们对应的是哪些系统。()放射性指的是束缚在某些原子核中的更小粒子有一定的概率逃逸出来你认为这与什么量子效应有关?第三题:(只需选做(A)、(B)中一题)(分)已知氢原子的基态波函数为求(A)势能的平均值(B)动能的平均值。第四题:(分)考虑一维阶梯势若能量的粒子()从左边入射试求该阶梯势的反射系数和透射系数。第五题:(分)将质子看作是半径为的带电球壳(其中为基本电荷值为玻尔半径)计算由于质子(即氢原子核)的非点性引起氢原子基态能级的一级修正。第六题:(选做(A)、(B)其中一题即可)(分)(A)求一粒子被半径为的不可穿透硬球散射的波相移。(B)试求屏蔽库伦场的微分散射截面。(提示:可直接用中心势散射的玻恩近似公式的化简形式)其中。第七题:(分)一个量子点中的单电子能级有两个本征值和并且都是非简并的。其中它们相应的单电子空间波函数分别为和。试求该量子点中有两个电子时(电子的自旋为)基态和第一激发态的波函数和能级简并度(假定电子间无相互作用)。浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题(分)简答题:()从坐标与动量算符的对易关系(等)推出角动量算符与动量算符的对易关系。()请用泡利矩阵定义电子的自旋算符并验证它们满足角动量对易关系。()量子力学中的可观测量算符为什么应为厄米算符?()你知道量子力学中的哪些效应在经典物理中没有对应。()设为的非简并本征函数相应的能量本征值为如果其中可看作微扰。试写出能级的微扰修正公式(写到二级修正)。()什么叫受激辐射什么叫自发辐射?()写出由两个自旋态矢构成的总自旋为的态矢和自旋为的态矢。第二题(分):已知氢原子的基态波函数为()求氢原子的最可几半径(即径向几率密度取最大值的值)。()求氢原子的平均半径(即得平均值)。第三题(分):有一个质量为的粒子在宽度为的无限深势阱中运动。()求出其能级和波函数。()如果该粒子的自旋为则能级二重简并。加入磁场后Zeeman效应会让能级分裂简并消除。当磁场为某个特殊值时又会出现简并能级。试求该磁场的值。第四题(分):试求的能级。你觉得能级简并度有什么特点?提示:二维各向同性谐振子可用极坐标求解能级为为径向量子数为磁量子数。第五题(分):一个体系的哈密顿量为其中为实数泡利矩阵的下标表示第一个粒子和第二个粒子用矩阵的直乘理解即为等等。()求出其本征值。()对于不同的取值范围写出相应的基态矢量。第六题(分:选做(A)、(B)、(C)其中一题即可):(A)用玻恩近似求势场的散射截面。(B)用分波法求势场散射的波相移。(C)求一维方势阱的透射系数并给出发生共振透射的条件。浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题(分)简答题:()写出泡利矩阵的形式。()量子力学中的可观测量算符为什么要求是厄米算符?()放射性指的是束缚在某些原子核中的更小粒子有一定的概率逃逸出来你认为这与什么量子效应有关?()试求质量为的粒子处在长度为的一维盒子(可看成是无限深势阱)中试求他对盒子壁的压力。()自发辐射和受激辐射的区别是什么?()写出测不准关系并简要说明其物理含义。()请分别之处下列三种能级对应的是哪些系统()设为的能量本征值为的非简并本征函数如果可看作微扰。试写出能级的微扰论修正公式(写到二级修正)。第二题(分):有一个质量为的粒子处在如下势阱中(这里)()求能级与波函数。()你认为通过调节和中的哪一个参数值可以让势阱中的粒子有一定的概率穿透出来为什么?第三、四题(分分)从如下(A)、(B)、(C)中选做二个即可!(A)求屏蔽库伦场的微分散射截面(提示:可直接用中心势散射的玻恩近似公式的化简形式)。(B)用分波法求势场散射的波相移。(C)有一种冷原子有两个能级简并的态和最近科学家在他们的冷原子ldquo暗态rdquo实验中引入的激光场的效应相当于如下微扰哈密顿量。求出该微扰哈密顿量引起的能级修正和所对应得本征态。第五题(分):电子被束缚在简谐振子势场中:若引入则有并有关系。显然基态应满足()试求基态波函数和第激发态的波函数。()如果该势阱中有两个电子(忽略它们间的相互作用)写出他们的基态波函数(提示:电子的自旋为的全同粒子)。()如果加入均匀磁场问当很强超过某临近界时上述基态还会是基态吗?是具体求出。浙江大学年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目量子力学第一题:简答题(分)()从正则对易关系推出角动量算符的对易关系()用测不准关系估算氢原子的基态能量()什么是量子跃迁?什么是选择定则?线偏振光和圆偏振光照射下的选择定则有什么区别?()什么是塞曼效应?什么是斯达克效应?()什么是受激辐射?什么是光电效应?第二题:(分)设电子以给定的能量自左入射遇到一个方势阱(a)求反射系数和透射系数(b)给出发生共振隧穿的条件(c)考虑到电子有自旋(自旋向下或向上)你能否借用上面的结果设计一个量子调控装置使反射回来的只有自旋向上的电子而没有自旋向下的电子?第三题:(分)对于下列中心势场:(a)(b)(c)。(从三种势中选做一个即可!)用玻恩近似计算散射截面。第四题:(分)当前物理前沿的一个重要领域是自旋霍尔效应其中有一类为二维电子气型系统。该系统的哈密顿量为其中是一个系数代表泡利矩阵。试从该系统的薛定谔方程出发导出连续性方程并给出相应的几率密度和几率流密度的表达式。第五题:(分)许多物理问题可以化成两能级系统如其中为实数并且远小于(a)试求能级的精确值(b)再用微扰公式写出能级(到二级近似)并比较两种结果。第六题:(分)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。假如粒子间有相互作用其中分别代表粒子和粒子的自旋参数。(a)如果把两个自旋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(b)如果把两个自旋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)

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