宁波大学量子力学A卷2009年答案
量子力学答案完全版
⒈热辐射的峰值波长与辐射体温度之间的关系被维恩位移定律： 表示，其中。
求人体热辐射的峰值波长（设体温为）。
解：，由题意，人体辐射峰值波长为：。
⒉宇宙大爆炸遗留在宇宙空间的均匀各向同性的背景热辐射相当于黑体辐射。
此辐射的峰值波长是多少？在什么波段？解：T=2.726K ，由维恩位移定律，属于毫米波。
⒊波长为的X 射线光子与静止的电子发生碰撞。
在与入射方向垂直的方向上观察时，散射X射线的波长为多大？碰撞后电子获得的能量是多少eV ？解：设碰撞后，光子、电子运动方向与入射方向夹角分别为θ,α，由能量守恒，，动量守恒:;；整理得:;联立第一式：nm c m h e 01.0;2sin 20201===-λλθλλ ;则X 射线的波长为：01.02sin 221+=θλc m h e ；电子能量：1λλhchc E e -= ⒋在一束电子束中，单电子的动能为，求此电子的德布罗意波长。
解：电子速度远小于光速，故：;则：。
5.设归一化函数： （x ）=Aexp(-2x 2)(-)a 为常数，求归一化常数A 。
解：由归一化条件 |2dx=1 得A 2==A=6.设归一化波函数=A(0n为整数，a为常数，求归一化常数A解：由归一化条件|2dx得A2=1解得A=7.自由粒子的波函数为=Aexp()其中和是粒子的动量和能量，和t是空间与时间变量，ℏ是普朗克常数，A是归一化常数，试建立自由粒子波函数所满足的方程。
解：由=Aexp()，将其对时间求偏微商，得到=-E,然后对其空间求偏微商，得到：=-利用自由粒子的能量和动能的关系式：E=就可以得到：i=---------自由粒子波函数所满足的方程8．设一个微观粒子的哈密顿算符的本征方程为Ĥ=该粒子的初始波函数为=+设和是实数，求任意时刻的波函数及粒子的几率密度.解：由=exp()=dx=== exp()+ exp()粒子的几率密度===[ exp()+ exp()][ exp()+ exp()]因为和是实数，利用欧拉公式：原式=9.宽度为a的一维无限深势阱中粒子的本征函数为=求证本征函数的正交性：dx=0(m)证：===[]=0()10．原子核内的质子和中子可以粗略地当成处于无限深势阱中而不能逸出，它们在核中可以认为是自由的，按一维无限深势阱估算，质子从第一激发态（n=2）跃迁到基态（n=1）时，释放的能量是多少MeV?核的线度按a=1.0m计算。
量子力学期末考试试卷及答案集
量子力学试题集量子力学期末试题及答案(A)选择题（每题3分共36分）1．黑体辐射中的紫外灾难表明：CA. 黑体在紫外线部分辐射无限大的能量；B. 黑体在紫外线部分不辐射能量；C.经典电磁场理论不适用于黑体辐射公式；D.黑体辐射在紫外线部分才适用于经典电磁场理论。
2．关于波函数Ψ的含义，正确的是：BA. Ψ代表微观粒子的几率密度；B. Ψ归一化后，ψψ*代表微观粒子出现的几率密度；C. Ψ一定是实数；D. Ψ一定不连续。
3．对于偏振光通过偏振片，量子论的解释是：DA. 偏振光子的一部分通过偏振片；B.偏振光子先改变偏振方向，再通过偏振片；C.偏振光子通过偏振片的几率是不可知的；D.每个光子以一定的几率通过偏振片。
4．对于一维的薛定谔方程，如果Ψ是该方程的一个解，则：AA.*ψ一定也是该方程的一个解；B.*ψ一定不是该方程的解；C. Ψ与*ψ一定等价；D.无任何结论。
5．对于一维方势垒的穿透问题，关于粒子的运动，正确的是：CA. 粒子在势垒中有确定的轨迹；B.粒子在势垒中有负的动能；C.粒子以一定的几率穿过势垒；D粒子不能穿过势垒。
6．如果以∧l表示角动量算符，则对易运算],[yxll为：BA. ih∧z lB. ih∧zlC.i∧x l D.h∧xl7．如果算符∧A 、∧B 对易，且∧A ψ=Aψ，则：BA.ψ 一定不是∧B 的本征态； B.ψ一定是 ∧B 的本征态； C.*ψ一定是∧B 的本征态；D. ∣Ψ∣一定是∧B 的本征态。
8．如果一个力学量∧A 与H∧对易，则意味着∧A ：CA. 一定处于其本征态；B.一定不处于本征态；C.一定守恒；D.其本征值出现的几率会变化。
9．与空间平移对称性相对应的是：B A. 能量守恒； B.动量守恒； C.角动量守恒； D.宇称守恒。
10．如果已知氢原子的 n=2能级的能量值为-3.4ev ，则 n=5能级能量为：D A. -1.51ev; B.-0.85ev; C.-0.378ev; D. -0.544ev11．三维各向同性谐振子，其波函数可以写为nlm ψ，且 l=N-2n ，则在一确定的能量 (N+23)h ω下，简并度为：BA. )1(21+N N ；B.)2)(1(21++N N ；C.N(N+1)；D.(N+1)(n+2)12．判断自旋波函数 )]1()2()2()1([21βαβαψ+=s 是什么性质：CA. 自旋单态；B.自旋反对称态；C.自旋三态；D.z σ本征值为1.二 填空题（每题4分共24分）1．如果已知氢原子的电子能量为eV nE n 26.13-= ，则电子由n=5 跃迁到n=4 能级时，发出的光子能量为：———————————，光的波长为———— ————————。
大学物理09年A试题及答案
一、填空题（共20分，每小题2分）1 牛顿定律只有在 惯性 参考系中才成立。
2 光速不变原理表明光速与光源和观察者的运动状态 都无关 。
3 相对性原理 否定了 绝对静止参考系的存在。
4 热力学第二定律表明：凡是与 热现象 有关的自然过程都是不可逆的。
5 场 与 实物 是物质存在的两种不同形式。
6 基尔霍夫第一定律与电路中各元件的性质 无关 。
7 静电场是有源场， 感应电场是 无源 场。
8 麦克斯韦方程组表明： 变化的电场可以产生 变化的磁场 。
9 光电效应表明：光除了具有波动性外，还具有 粒子 性。
10 根据能量最小原理：原子核外电子都有占据 最低 能级的趋向。
二、选择题（每小题2分，共30分；每题只选一个最佳答案填入下表中）1 同种液体，温度降低时，表面张力系数A ．增大B ．减小C ．不变D ．变为零2 根据洛仑兹变换把时空坐标联系在一起的常数是A . 普朗克常数 hB . 真空中的介电常数 0μC . 玻尔兹曼常数 kD . 真空中的光速 C3 静止质量为0m 速度为v 的粒子，其动能是A . 20v m 21B . 20c mC . 202220c m c v 1c m --D . 2mc4 同时性的相对性表明当两个事件同时发生在同一地点时，同时性才有A . 相对意义B . 绝对意义C . 一般的意义D . 没有意义5 洛伦兹收缩是A . 实在的收缩。
B . 完全绝对的C . 时空的一种属性D . 没有意义的6 某电场的电力线分布情况如图所示．一负电荷从M 点移到N点．有人根据这个图作出下列几点结论，其中哪点是正确的？ A . 电场力的功 0<A B . 电势N M V V <C . 电势能pN pM E E <D . 电场强度NM E E >7 有一个电量为q 的点电荷处于正立方体的一个顶角上如图所示，则通过面积S 的电通量为A .0εqB .08εqC .016εq D . 024εq8 如图所示，电子以垂直于E 和B 的方向射入电场和磁场共存的区域。
量子力学课后答案
=，量子力学习题及解答第一章 量子理论基础1．1 由黑体辐射公式导出维恩位移定律：能量密度极大值所对应的波长m λ与温度T 成反比，即m λ T=b （常量）；并近似计算b 的数值，准确到二位有效数字。
解 根据普朗克的黑体辐射公式dv e chv d kThv v v 11833-⋅=πρ， （1）以及 c v =λ， （2）λρρd dv v v -=， （3）有,118)()(5-⋅=⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=kThc v v ehc cd c d d dv λλλπλλρλλλρλρρ这里的λρ的物理意义是黑体内波长介于λ与λ+d λ之间的辐射能量密度。
本题关注的是λ取何值时，λρ取得极大值，因此，就得要求λρ 对λ的一阶导数为零，由此可求得相应的λ的值，记作m λ。
但要注意的是，还需要验证λρ对λ的二阶导数在m λ处的取值是否小于零，如果小于零，那么前面求得的m λ就是要求的，具体如下：01151186'=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅+--⋅=-kThc kT hc e kT hc e hc λλλλλπρ ⇒ 0115=-⋅+--kT hce kThc λλ ⇒ kThce kT hc λλ=--)1(5 如果令x=kThcλ ，则上述方程为x e x =--)1(5这是一个超越方程。
首先，易知此方程有解：x=0，但经过验证，此解是平庸的；另外的一个解可以通过逐步近似法或者数值计算法获得：x=4.97，经过验证，此解正是所要求的，这样则有xkhc T m =λ 把x 以及三个物理常量代入到上式便知K m T m ⋅⨯=-3109.2λ这便是维恩位移定律。
据此，我们知识物体温度升高的话，辐射的能量分布的峰值向较短波长方面移动，这样便会根据热物体（如遥远星体）的发光颜色来判定温度的高低。
1．2 在0K 附近，钠的价电子能量约为3eV ，求其德布罗意波长。
解 根据德布罗意波粒二象性的关系，可知E=hv ，λhP =如果所考虑的粒子是非相对论性的电子（2c E e μ<<动），那么ep E μ22= 如果我们考察的是相对性的光子，那么E=pc注意到本题所考虑的钠的价电子的动能仅为3eV ，远远小于电子的质量与光速平方的乘积，即eV 61051.0⨯，因此利用非相对论性的电子的能量——动量关系式，这样，便有ph =λ nmm m E c hc E h e e 71.01071.031051.021024.1229662=⨯=⨯⨯⨯⨯===--μμ在这里，利用了m eV hc ⋅⨯=-61024.1以及eV c e 621051.0⨯=μ最后，对Ec hc e 22μλ=作一点讨论，从上式可以看出，当粒子的质量越大时，这个粒子的波长就越短，因而这个粒子的波动性较弱，而粒子性较强；同样的，当粒子的动能越大时，这个粒子的波长就越短，因而这个粒子的波动性较弱，而粒子性较强，由于宏观世界的物体质量普遍很大，因而波动性极弱，显现出来的都是粒子性，这种波粒二象性，从某种子意义来说，只有在微观世界才能显现。
量子力学试卷B答案
安 庆 师 范 学 院2009 —2010 学年第二学期期末考试试卷《量子力学》课程（B 卷答案及评分标准）院系 物理与电气工程学院 专业 物理学 班级 07 物理一、填空题（每空1分，共20分）1.波粒二象性， 波函数， 概率， 连续、有界、单值。
2. 算符， （线性）厄米 ， 本征值 。
3. 本征值，本征态 ，波粒二象性 ， 这两个力学量算符对易 ，4. 全同粒子 。
5. 0]ˆ,ˆ[=H F。
好量子数，概率分布。
6. 态和力学量的具体表示方式，这个力学量的本征函数集。
7. 定态 。
8. i p x x =]ˆˆ[，，4)()(222≥⋅∧∧x p x ∆∆，或 2 ≥x p x ∆∆二、证明题（每题10分，共20分）1. 证明：若 )()()(ˆr H r H r H P ∧∧∧=-=， 则对任意波函数),(t rψ，),()(),()()],()([t r P r H t r r H t r r H Pψψψ∧∧∧∧∧=--=， (6分) 所以， 0],[=∧∧ψH P ，故 0],[=∧∧H P (10分)2. 证明：设，)()()(ˆ,)()(ˆm n m m m n n n f f x f x F x f x F ≠==ϕϕϕϕ (2分) 因为F 为厄米算符，所以[]x d x x F x d x F x n m n m⎰⎰**=)()(ˆ)(ˆ)(ϕϕϕϕ (6分)故x d x x f x d x x f n m m n m n )()()()(ϕϕϕϕ***⎰⎰= (8分) 0,=∴≠=⎰**x d f f f n m n m m ϕϕ (10分)三、解答题（每题10分，共60分）1. （10 分）简述量子力学的五个基本假设。
答：○1系统状态的假定：量子力学中，物理体系的状态由Hilbert 空间矢量表示；○2力学量算符的假定：量子力学中，凡物理量都是以线形厄密算符表示；○3力学量测量值的假定：给定体系状态()t x , ψ，物理量F ˆ，其平均值()()()t x F t x F ,ˆ,,ˆ ψψ=；○4运动方程的假定：一个与时间相关的量子态()t x ,ψ随时间变化，由Schrodinger 方程描述 ψψHti ˆ=∂∂； ○5全同性原理的假定：对于全同粒子系统，当两个粒子交换时，系统的态矢具有对称性。
09 课后答案
α=± B 2
da
= 4α 2 x 2 − 2α − Bx 2 e −αx
征值。
后 答
8. 试求能使 e −αx 为算符 [d2 / dx2−Bx2] 的本征函数的α值，并求本
(
案 网
= −6αxe −αx
2
w.
)
2
co
2
7. 已知函数ψ = xe −αx 为算符 [d2 / dx2−4α2x2] 的本征函数， 求本征
2 × 9.109 × 10 −31 kg × 1.602 × 10 −19 C × 1× 10 3 V
= 3.9 × 10 −11 m
解：假设 u和υ 均为 x 的函数
x 2 ( u + υ ) = x 2 u + x 2υ
∴ x 2 是线性算符 ∴
d 是线性算符 dx
d2 d2 d2 ( ) u + υ = u + υ dx 2 dx 2 dx 2
课
= 4.9 × 10 −6 m
da
后 答
h h = m ⋅ Δυ x 10% 2mT
6.626 × 10 −34 J ⋅ s
w.
6.626 × 10 −34 J ⋅ s h = = 6.6 × 10 − 21 m m ⋅ Δυ x 1 × 10 −10 kg × 10% × 0.01m ⋅ s −1
就子弹的大小（线度约为 1 × 10 −2 m ）而言，如此小的坐标不确定度完全 可以忽略。所以子弹的坐标完全可以被确定。
(2) Δx =
尘埃的线度约为 1 × 10 −9 m ，如(1)理由，其坐标可被确定。
(3) Δx =
=
10% × 2 × 9.109 × 10 −31 kg × 1 × 10 − 24 J
量子力学试题含答案
一、填空题：（每题 4 分，共 40 分）1. 微观粒子具有 波粒 二象性。
2．德布罗意关系是粒子能量E 、动量P 与频率ν、波长λ之间的关系，其表达式为：E=h ν, p=/h λ 。
3．根据波函数的统计解释，dx t x 2),(ψ的物理意义为：粒子在x —dx 范围内的几率 。
4．量子力学中力学量用 厄米 算符表示。
5．坐标的x 分量算符和动量的x 分量算符x p 的对易关系为：[],x p i = 。
6．量子力学关于测量的假设认为：当体系处于波函数ψ(x)所描写的状态时，测量某力学量F 所得的数值，必定是算符Fˆ的 本征值 。
7．定态波函数的形式为： t E in n ex t x-=)(),(ϕψ。
8．一个力学量A 为守恒量的条件是：A 不显含时间，且与哈密顿算符对易 。
9．根据全同性原理，全同粒子体系的波函数具有一定的交换对称性，费米子体系的波函数是_反对称的_____________,玻色子体系的波函数是_对称的_______ _。
10．每个电子具有自旋角动量S ，它在空间任何方向上的投影只能取两个数值为： 2± 。
二、证明题：（每题10分，共20分）1、（10分）利用坐标和动量算符的对易关系，证明轨道角动量算符的对易关系：证明：zy x L i L L ˆ]ˆ,ˆ[ =]ˆˆ,ˆˆ[]ˆ,ˆ[z x y z yx p x p z p z p y L L --=2、（10分）由Schr ödinger 方程证明几率守恒：其中几率密度 几率流密度 证明：考虑 Schr ödinger 方程及其共轭式：2|),(|),(),(),(t r t r t r t rψ=ψψ=*ω22(,)[()](,)2i r t V r r t t μ∂ψ=-∇+ψ∂0=∙∇+∂∂J tω][2ψ∇ψ-ψ∇ψ=**μi J ]ˆˆ,ˆ[]ˆˆ,ˆ[z x y z x z p x p z p z p x p z py ---=]ˆ,ˆ[]ˆ,ˆ[]ˆ,ˆ[]ˆ,ˆ[z y x y z z x z p x p z p z p z p x p y p z py +--=]ˆ,ˆ[]ˆ,ˆ[z y x z p x p z p z py +=y z z y z x x z p p x z p x p z p p z y p z py ˆ]ˆ,[]ˆ,ˆ[ˆ]ˆ,[]ˆ,ˆ[+++=y z x z p p x z p z py ˆ]ˆ,[]ˆ,ˆ[+=y z y z x z x z p p x z p p z x p z p y p pyz ˆˆ],[ˆ]ˆ,[ˆ],ˆ[]ˆ,ˆ[+++=y x p i x pi y ˆ)(ˆ)( +-=]ˆˆ[x y p y px i -= zL i ˆ =在空间闭区域τ中将上式积分，则有：三、计算题：（共40分）1、（10分）设氢原子处于状态),()(23),()(21),,(11211021ϕθϕθϕθψ--=Y r R Y r R r 求氢原子能量E 、角动量平方L 2、角动量Z 分量L Z 的可能值及这些可能值出现的几率。
宁波大学872量子力学2015-2018年考研专业课真题试卷
八、 （本题 20 分）由两个非全同粒子（自旋均为ℏ 2）构成的体系，设粒子间相互作用为 ������ = ������s������ ∙ s������（不考虑轨道运动）。设初始时刻（������ = 0）粒子 1 自旋“向上”（������1������ = 1 2），粒 子 2 自旋“向下”（������1������ = - 1 2）。求时刻t（ > 0）： （a） 粒子 1 自旋向上的概率； （b） 粒子 1 和 2 自旋均向上的概率； （c） 总自旋S = 0及S = 1的概率。
(x)
4
2
exp
1 2x2 2
，
求该系统在该状态下的位置与动量的不确定度，并验证不确定关系。
三、 计算题 2：本大题共 4 小题，每小题 15 分，共 60 分。
1.（1）求 Lˆx 在 Lˆ2 ， Lˆz 共同表象，l = 1 子空间中的矩阵表示； （2）求出其归一化本征矢。其中 Lˆ2 ， Lˆx ， Lˆz 分别为角动量的平方，角动量 x，z 方向分量。
九、 （本题 20 分）在以下两种情况中计算入射粒子在一维阶跃势上的反射率������与透射率T，
{ 0, ������ < 0
������(������) = ������0, ������ > 0，（1）������ > ������0，（2）������ < ������0。
十、 （本题 10 分）在球对称谐振子势阱������(������) = 12������������2������2中运动的粒子，受到微扰作用为
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宁 波 大 学 研 究 生 入 学 考 试 试 题
量子力学期末考试试卷及答案集
1
s
[ (1) (2)
2
(2) (1)]
是什么性质： C
D. z 本征值为 1. 二 填空题（每题 4 分共 24 分）
En
1．如果已知氢原子的电子能量为
13.6 n 2 eV ，则电子由 n=5 跃迁到 n=4 能级时，发出的光子
二、（15 分）已知厄密算符 A?, B?，满足 A?2 B?2 1 ，且 A?B? B?A? 0 ，求
1、在 A 表象中算符 A? 、 B? 的矩阵表示；
2、在 A 表象中算符 B? 的本征值和本征函数；
3、从 A 表象到 B 表象的幺正变换矩阵 S。
三、（15 分）线性谐振子在 t 0 时处于状态
5 2 ， E3 3 2
92
( 0) 1
先求出 H?0 属于本征值 1、2 和 3 的本征函数分别为：
1
0
(0 ) 2
0，
0
1
(0) 3
0，
0 0 1，
(1) k
利 用波函数的一级修正公式
H ik
(0 )
E( 0)
ik
k
E (0) i
i
， 可求 出波函 数的 一级 修正为：
0
(1) 1
21
(1) 2
0，
2
0
0
(1) 3
3
1
3，
0
1
近似到一级的波函数为：
1
2
2
0，
2
0
1
33
3，
1
五、解：由玻色子组成的全同粒子体系，体系的波函数应是对称函数。以 子的坐标，根据题设，体系可能的状态有以下四个：
量子力学习题集及答案
09光信息量子力学习题集一、填空题1． 设电子能量为4电子伏，其德布罗意波长为（ 6.125A ）。
2．索末菲的量子化条件为（ ⎰=nh pdq ），应用这量子化条件求得一维谐振子的能级=n E （ ωn ）。
3．德布罗意假说的正确性，在1927年为戴维孙和革末所做的（ 电 ）子衍射实验所证实，德布罗意关系（公式）为（ ω=E ）和（ k p= ）。
4．三维空间自由粒子的归一化波函数为()r pψ=（ r p i e⋅2/3)2(1π ）， ()()=⎰+∞∞-*'τψψd r r p p （ )(p p-'δ ）。
5．动量算符的归一化本征态=)(r p ψ（r p i e⋅2/3)2(1π ），='∞⎰τψψd r r p p )()(* （ )(p p-'δ ）。
6．t=0时体系的状态为()()()x x x 2020,ψψψ+=，其中()x n ψ为一维线性谐振子的定态波函数，则()=t x ,ψ（ t i t iex ex ωωψψ25220)(2)(--+ ）。
7． 按照量子力学理论，微观粒子的几率密度w =2），几率流密度=（()**2ψ∇ψ-ψ∇ψμi ）。
8．设)(r ψ描写粒子的状态，2)(r ψ是（ 粒子的几率密度 ），在)(r ψ中Fˆ的平均值为F =（ ⎰⎰dx dx F ψψψψ**ˆ ）。
9．波函数ψ和ψc 是描写（ 同一 ）状态，δψi e 中的δi e 称为（ 相因子 ），δi e 不影响波函数ψ1=δi ）。
10． 定态是指（ 能量具有确定值 ）的状态，束缚态是指（无穷远处波函数为零）的状态。
11．)i ex p()()i ex p()(),(2211t Ex t E x t x-+-=ψψψ是定态的条件是（ 21E E = ），这时几率密度和（ 几率密度 ）都与时间无关。
12． （ 粒子在能量小于势垒高度时仍能贯穿势垒的现象 ）称为隧道效应。
量子力学期末考试试卷及答案集
量子力学期末考试试卷及答案集量子力学期末试题及答案(A)选择题（每题3分共36分）1．黑体辐射中的紫外灾难表明：CA. 黑体在紫外线部分辐射无限大的能量；B. 黑体在紫外线部分不辐射能量；C.经典电磁场理论不适用于黑体辐射公式；D.黑体辐射在紫外线部分才适用于经典电磁场理论。
2．关于波函数Ψ 的含义，正确的是：B A. Ψ 代表微观粒子的几率密度；B. Ψ归一化后，ψψ* 代表微观粒子出现的几率密度；C. Ψ一定是实数；D. Ψ一定不连续。
3．对于偏振光通过偏振片，量子论的解释是：D A. 偏振光子的一部分通过偏振片；B.偏振光子先改变偏振方向，再通过偏振片；C.偏振光子通过偏振片的几率是不可知的；D.每个光子以一定的几率通过偏振片。
4．对于一维的薛定谔方程，如果 Ψ是该方程的一个解，则：AA. *ψ 一定也是该方程的一个解；B. *ψ一定不是该方程的解；C. Ψ 与*ψ 一定等价；D.无任何结论。
5．对于一维方势垒的穿透问题，关于粒子的运动，正确的是：C A. 粒子在势垒中有确定的轨迹； B.粒子在势垒中有负的动能； C.粒子以一定的几率穿过势垒； D 粒子不能穿过势垒。
6．如果以∧l 表示角动量算符，则对易运算],[y x l l 为：BA. ih ∧zlB. ih∧z lC.i∧xl D.h∧xl7．如果算符∧A 、∧B 对易，且∧A ψ=Aψ，则：BA. ψ 一定不是∧B 的本征态；B. ψ一定是 ∧B 的本征态；C.*ψ一定是∧B 的本征态；D. ∣Ψ∣一定是∧B 的本征态。
8．如果一个力学量 ∧A 与H∧对易，则意味着∧A ：C A. 一定处于其本征态； B.一定不处于本征态； C.一定守恒；D.其本征值出现的几率会变化。
9．与空间平移对称性相对应的是：B A. 能量守恒； B.动量守恒； C.角动量守恒； D.宇称守恒。
10．如果已知氢原子的 n=2能级的能量值为-3.4ev ，则 n=5能级能量为：D A. -1.51ev; B.-0.85ev; C.-0.378ev; D. -0.544ev11．三维各向同性谐振子，其波函数可以写为nlm ψ，且 l=N-2n ，则在一确定的能量 (N+23)h ω下，简并度为：BA. )1(21+N N ； B. )2)(1(21++N N ；C.N(N+1)；D.(N+1)(n+2)12．判断自旋波函数 )]1()2()2()1([21βαβαψ+=s 是什么性质：CA. 自旋单态；B.自旋反对称态；C.自旋三态；D. z σ本征值为1.二 填空题（每题4分共24分）1．如果已知氢原子的电子能量为eV n E n 26.13-= ，则电子由n=5 跃迁到n=4 能级时，发出的光子能量为：———————————，光的波长为———— ————————。
量子力学复习题及答an答案比较全
量子力学期末考试辅导一、简答题1. 束缚态、非束缚态及相应能级的特点。
答：束缚态：粒子在一定范围内运动，∞→r 时，0→ψ。
能级分立。
非束缚态：粒子的运动范围没有限制，∞→r 时，ψ不趋于0。
能级分立。
2. 简并、简并度。
答：量子力学中，把处于不同状态、具有相同能量、对应同一能级的现象称为简并。
把对应于同一能级的不同状态数称为简并度。
3. 用球坐标表示，粒子波函数表为 ()ϕθψ,,r ，写出粒子在立体角Ωd 中被测到的几率。
解：()⎰∞Ω=022,,dr r r d P ϕθψ4. 用球坐标表示，粒子波函数表为 ()ϕθψ,,r ，写出粒子在球壳()dr r r +,中被测到的几率。
解：()ϕϕθψθθππd r d dr r P ⎰⎰=2022,,sin5. 用球坐标表示，粒子波函数表为()ϕθψ,,r 。
写出粒子在),(ϕθ方向的立体角Ωd 中且半径在a r <<0范围内被测到的几率。
解： ()⎰Ω=adr r r d P 022,,ϕθψ6. 一粒子的波函数为()()z y x r ,,ψψ=，写出粒子位于dx x x +~间的几率。
解：()⎰⎰+∞∞-+∞∞-=2,,z y x dz dy dx P ψ7. 写出一维谐振子的归一化波函数和能级表达式。
解：!2,)()(2/22n A x H eA x nn n x n n ⋅==-πααψα,2,1,0,21=⎪⎭⎫⎝⎛+=n n E n ω 8. 写出三维无限深势阱⎩⎨⎧∞<<<<<<=其余区域,0,0,0,0),,(cz b y a x z y x V中粒子的能级和波函数。
解：能量本征值和本征波函数为 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=++222222222c n b n a n mE z yx n n n zy x π,3,2,1,00,0,0,sin sin sin 8),,(=⎪⎩⎪⎨⎧<<<<<<=n c z b y a x czn b y n a x n abc z y x z y x n n n z y x 其余区域πππψ 9. 粒子在一维δ势阱 )0()()(>-=γδγx x V中运动，波函数为)(x ψ，写出)(x ψ'的跃变条件。
宁波大学数学物理方程2009--2020年考博初试真题
宁波大学2020年博士研究生招生考试初试试题(A卷)(答案必须写在考点提供的答题纸上)(答案必须写在考点提供的答题纸上)第1页共2页科目代码：2601总分值：100科目名称：数学物理方程计算题（共5题，共100分）1.(20分)一均匀，各向同性的弹性圆膜，四周固定。
只考虑膜的横振动，试给出该定解问题。
（如果将膜割开，则割缝两侧的相互牵引力的线集度称为膜的张力，单位为N/m；本问题中，膜内任一位置其张力被认为相同）。
2.(20分)用分离变量方法解下面定解问题。
(,)(,),0,0(0,)0,(,)0(,0)t xx x u x t u x t x t u t u t u x x ππ=<<>⎧⎪==⎨⎪=⎩3.(20分)利用行波法解定解问题：4.(20分)求解非齐次方程定解问题。
220220(),0,0(0,)(,)(,0)()u u u u x l t t x u t u l t u u x f x αβ⎧∂∂=--<<>⎪∂∂⎪==⎨⎪=⎪⎩上面0,,u βα均为常数，)(x f 为已知函数。
[提示：作变量代换.),(0t e t x v u u β-+=]200000,0cos ,sin 0tt xx t t t x x u a u x t u x u xu ===⎧-=<<∞<<∞⎪⎪==⎨⎪=⎪⎩(答案必须写在考点提供的答题纸上)第2页共2页科目代码：2601总分值：100科目名称：数学物理方程5.(20分)利用Laplace 变换求解下面定解问题分别讨论()1,()cos f t f t t ω==两种情况。
附：2()(0,0)(,0)0,(,0)0,(0,)(),lim (,)0,tt xx t x x u a u f t x t u x u x u t f t u x t →∞⎧=+<<∞>⎪⎪==⎨⎪==⎪⎩科目代码:2601 科目名称： 数学物理方程第 1 页 共 2 页1. (20分) 均匀等截面弹性直杆在一维纵振动时，受摩擦阻力的作用，设杆中单位质量所受的摩阻力与质点的速度大小成正比( 比例系数为β)，试导出其由位移表示的动力学微分方程。
量子力学课后习题复习资料
量子力学习题及解答第一章 量子理论基础1．1 由黑体辐射公式导出维恩位移定律：能量密度极大值所对应的波长m λ与温度T 成反比，即m λ T=b （常量）；并近似计算b 的数值，准确到二位有效数字。
解 根据普朗克的黑体辐射公式dv e chv d kThv v v 11833-⋅=πρ， （1）以及 c v =λ， （2）λρρd dv v v -=， （3）有,118)()(5-⋅=⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=kThc v v ehc cd c d d dv λλλπλλρλλλρλρρ这里的λρ的物理意义是黑体内波长介于λ与λ+d λ之间的辐射能量密度。
本题关注的是λ取何值时，λρ取得极大值，因此，就得要求λρ 对λ的一阶导数为零，由此可求得相应的λ的值，记作m λ。
但要注意的是，还需要验证λρ对λ的二阶导数在m λ处的取值是否小于零，如果小于零，那么前面求得的m λ就是要求的，具体如下：01151186'=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⋅+--⋅=-kT hc kThce kT hc ehcλλλλλπρ⇒ 0115=-⋅+--kThc ekThcλλ⇒ kThcekThcλλ=--)1(5 如果令x=kThcλ ，则上述方程为 x e x =--)1(5这是一个超越方程。
首先，易知此方程有解：x=0，但经过验证，此解是平庸的；另外的一个解可以通过逐步近似法或者数值计算法获得：x=4.97，经过验证，此解正是所要求的，这样则有xkhc T m =λ把x 以及三个物理常量代入到上式便知K m T m ⋅⨯=-3109.2λ这便是维恩位移定律。
据此，我们知识物体温度升高的话，辐射的能量分布的峰值向较短波长方面移动，这样便会根据热物体（如遥远星体）的发光颜色来判定温度的高低。
1．2 在0K 附近，钠的价电子能量约为3eV ，求其德布罗意波长。
解 根据德布罗意波粒二象性的关系，可知E=hv ，λh P =如果所考虑的粒子是非相对论性的电子（2c E e μ<<动），那么ep E μ22= 如果我们考察的是相对性的光子，那么E=pc注意到本题所考虑的钠的价电子的动能仅为3eV ，远远小于电子的质量与光速平方的乘积，即eV 61051.0⨯，因此利用非相对论性的电子的能量——动量关系式，这样，便有ph=λnmm m E c hc E h e e 71.01071.031051.021024.1229662=⨯=⨯⨯⨯⨯===--μμ在这里，利用了m eV hc ⋅⨯=-61024.1以及eV c e 621051.0⨯=μ最后，对Ec hc e 22μλ=作一点讨论，从上式可以看出，当粒子的质量越大时，这个粒子的波长就越短，因而这个粒子的波动性较弱，而粒子性较强；同样的，当粒子的动能越大时，这个粒子的波长就越短，因而这个粒子的波动性较弱，而粒子性较强，由于宏观世界的物体质量普遍很大，因而波动性极弱，显现出来的都是粒子性，这种波粒二象性，从某种子意义来说，只有在微观世界才能显现。
2009年普通高等学校招生全国统一考试理综试题及答案(浙江卷)
2009年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试本试题卷分选择题和非选择题两部分。
全卷共14页，选择题部分1至5页，非选择题部分6至14页。
满分300分，考试时间150分钟。
请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
选择题部分（共126分）注意事项：1.答题前，考试务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
不能答在试题卷上。
选择题部分共21小题，每小题6分，共126分。
相对原子质量（原子量）：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 Mn 55 Fe 56一、选择题（本题共17小题。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
）1．用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是CO培养箱B．都须用液体培养基A．都需用2C．都要在无菌条件下进行D．都可体现细胞的全能性答案C【解析】动、植物成体的体细胞进行离体培养都要在无菌条件下进行，动物成体的体细胞离体培养用液体培养基，不能体现细胞的全能性，植物成体的体细胞离体培养不一定用液体培养基，能体现细胞的全能性。
故C正确。
2．破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖，下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述，正确的是A．无氧呼吸和体液免疫B．无氧呼吸和细胞免疫C．有氧呼吸和体液免疫D．有氧呼吸和细胞免疫答案B【解析】破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖，可见该菌的细胞呼吸类型是无氧呼吸，消灭该菌首先要通过细胞免疫的途径。
故选B。
3．下列关于基因工程的叙述，错误的是A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B．限制性核算内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达答案D【解析】基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性。
(完整word版)量子力学所有简答题答案(2)
简答题1 •什么是光电效应？光电效应有什么规律？爱因斯坦是如何解释光电效应的？答：光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。
这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。
或光照射到金属上，引起物质的电性质发生变化。
这类光变致电的现象被人们统称为光电效应。
光电效应规律如下：1.每一种金属在产生光电效应时都存在一极限频率（或称截止频率），即照射光的频率不能低于某一临界值。
当入射光的频率低于极限频率时，无论多强的光都无法使电子逸出。
2.光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关，而与光强无关。
3.光电效应的瞬时性。
实验发现，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的。
4•入射光的强度只影响光电流的强弱，即只影响在单位时间内由单位面积是逸出的光电子数目。
爱因斯坦认为：（1）电磁波能量被集中在光子身上，而不是象波那样散布在空间中，所以电子可以集中地、一次性地吸收光子能量，所以对应弛豫时间应很短，是瞬间完成的。
（2）所有同频率光子具有相同能量，光强则对应于光子的数目，光强越大，光子数目越多，所以遏止电压与光强无关，饱和电流与光强成正比。
（3）光子能量与其频率成正比，频率越高，对应光子能量越大，所以光电效应也容易发生，光子能量小于逸出功时，则无法激发光电子。
逸出电子的动能、光子能量和逸出功之间的关系可以表示成：1 2h A -mv2这就是爱因斯坦光电效应方程。
其中，h是普朗克常数；f是入射光子的2频率。
2. 写出德布罗意假设和德布罗意公式。
德布罗意假设：实物粒子具有波粒二象性。
h德布罗意公式：E h P k3. 简述波函数的统计解释，为什么说波函数可以完全描述微观体系的状态。
几率波满足的条件。
波函数在空间中某一点的强度和在该点找到粒子的几率成正比。
因为它能根据现在的状态预知未来的状态。
波函数满足归一化条件。
4. 以微观粒子的双缝干涉实验为例，说明态的叠加原理。
宁波大学量子力学2009--2020年初试考研真题
量子力学
求：（1） t 0 时刻测量体系的能量有哪几种可能结果，相应的几率是多少，平均值是多少；
（2） t 1s 时刻测量体系的力学量 Aˆ 有哪几种可能结果，相应的几率是多少，平均值是多少。
5.（20 分）设已知在 Lˆ2和LˆZ 的共同表象中，算符 Lˆ x和Lˆ y 的矩阵分别为
0 1 0
3 4
cos
， Y1,1
3 sinei 8
2） 函数的积分表达式：
(x) ett x1dt ，具有性质 (x) (x 1)(x 1) 0
对于正整数 n ， (n) (n 1)!
(答案必须写在考点提供的答题纸上)
科目代码： 872 总分值： 150 科目名称：
一．简答题（每小题 6 分,共 30 分）
量子力学
1. 请回答：什么叫量子力学的态叠加原理（分述其数学描述与物理意义）？量子力学的态叠加原理与经
典波函数的叠加性有什么异同？
2. 试在 Sˆ z 为对角的表象中，
A.求 Sˆ x
(答案必须写在考点提供的答题纸上)
科目代码： 872 总分值： 150 科目名称：
量子力学
一、简答题（每小题 6 分共 30 分）
1.将波函数 A exp( 1 2x 2 )归一化。 2
2.力学量 Gˆ 在其自身表象下的矩阵一定是对角矩阵吗？举一个例。
3. 若表征角动量 Jˆ1 的量子数为 j 1 ，表征角动量 Jˆ2 的量子数为 j 2 求两个角动量之和的量子数
Lx
1 2 0
0 1
1 0
0 i 0
Ly
2 2
i 0
0 i
i 0
求它们的本征值和归一化的本征矢。最后将矩阵 Lx和Ly 对角化。