量子力学练习题题库(可编辑)
量子力学基础试题及答案
![量子力学基础试题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/dbb9144d657d27284b73f242336c1eb91a3733c6.png)
量子力学基础试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 量子力学中,物质的波粒二象性是由哪位科学家提出的?A. 爱因斯坦B. 普朗克C. 德布罗意D. 海森堡答案:C2. 量子力学的基本原理之一是不确定性原理,该原理是由哪位科学家提出的?A. 玻尔B. 薛定谔C. 海森堡D. 狄拉克答案:C3. 量子力学中,描述粒子状态的数学对象是:A. 波函数B. 概率密度C. 动量D. 能量答案:A4. 量子力学中,哪个方程是描述粒子的波动性质的基本方程?A. 薛定谔方程B. 麦克斯韦方程C. 牛顿第二定律D. 相对论方程答案:A5. 量子力学中,哪个原理说明了粒子的波函数在测量后会坍缩到一个特定的状态?A. 叠加原理B. 波函数坍缩原理C. 不确定性原理D. 泡利不相容原理答案:B二、填空题(每题3分,共15分)1. 在量子力学中,粒子的动量和位置不能同时被精确测量,这一现象被称为______。
答案:不确定性原理2. 量子力学中的波函数必须满足______条件,以确保物理量的概率解释是合理的。
答案:归一化3. 量子力学中的粒子状态可以用______来描述,它是一个复数函数。
答案:波函数4. 量子力学中的______方程是描述非相对论性粒子的波函数随时间演化的基本方程。
答案:薛定谔5. 量子力学中的______原理表明,不可能同时精确地知道粒子的位置和动量。
答案:不确定性三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述量子力学与经典力学的主要区别。
答案:量子力学与经典力学的主要区别在于,量子力学描述的是微观粒子的行为,它引入了波粒二象性、不确定性原理和量子叠加等概念,而经典力学主要描述宏观物体的运动,遵循牛顿力学的确定性规律。
2. 描述量子力学中的波函数坍缩现象。
答案:波函数坍缩是指在量子力学中,当对一个量子系统进行测量时,系统的波函数会从一个叠加态突然转变到一个特定的本征态,这个过程是不可逆的,并且与测量过程有关。
量子力学试题及答案
![量子力学试题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/476e75bb0875f46527d3240c844769eae109a302.png)
量子力学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 量子力学的基本原理之一是:A. 牛顿运动定律B. 薛定谔方程C. 麦克斯韦方程组D. 热力学第二定律2. 波函数的绝对值平方代表:A. 粒子的动量B. 粒子的能量C. 粒子在某一位置的概率密度D. 粒子的波长3. 以下哪个不是量子力学中的守恒定律?A. 能量守恒B. 动量守恒C. 角动量守恒D. 电荷守恒4. 量子力学中的不确定性原理是由哪位物理学家提出的?A. 爱因斯坦B. 波尔C. 海森堡D. 薛定谔5. 在量子力学中,一个粒子的波函数可以表示为:B. 一个复数C. 一个向量D. 一个矩阵二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述海森堡不确定性原理,并解释其在量子力学中的意义。
2. 解释什么是量子纠缠,并给出一个量子纠缠的例子。
3. 描述量子隧道效应,并解释它在实际应用中的重要性。
三、计算题(每题25分,共50分)1. 假设一个粒子在一维无限深势阱中,其波函数为ψ(x) = A *sin(kx),其中A是归一化常数。
求该粒子的能量E。
2. 考虑一个二维电子在x-y平面上的波函数ψ(x, y) = A * e^(-αx) * cos(βy),其中A是归一化常数。
求该电子的动量分布。
答案一、选择题1. B. 薛定谔方程2. C. 粒子在某一位置的概率密度3. D. 电荷守恒4. C. 海森堡二、简答题1. 海森堡不确定性原理指出,粒子的位置和动量不能同时被精确测量,其不确定性关系为Δx * Δp ≥ ħ/2,其中ħ是约化普朗克常数。
这一原理揭示了量子世界的基本特性,即粒子的行为具有概率性而非确定性。
2. 量子纠缠是指两个或多个量子系统的状态不能独立于彼此存在,即使它们相隔很远。
例如,两个纠缠的电子,无论它们相隔多远,测量其中一个电子的自旋状态会即刻影响到另一个电子的自旋状态。
3. 量子隧道效应是指粒子在经典物理中无法穿越的势垒,在量子物理中却有一定概率能够穿越。
量子力学练习题
![量子力学练习题](https://img.taocdn.com/s3/m/ca4e66b71ed9ad51f11df24f.png)
量子力学练习题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一. 填空题1.量子力学的最早创始人是 ,他的主要贡献是于 1900 年提出了 假设,解决了 的问题。
2.按照德布罗意公式 ,质量为21,μμ的两粒子,若德布罗意波长同为λ,则它们的动量比p 1:p 2= 1:1;能量比E 1:E 2= 。
3.用分辨率为1微米的显微镜观察自由电子的德布罗意波长,若电子的能量E=kT 23(k 为玻尔兹曼常数),要能看到它的德布罗意波长,则电子所处的最高温度T max = 。
4.阱宽为a 的一维无限深势阱,阱宽扩大1倍,粒子质量缩小1倍,则能级间距将扩大(缩小) ;若坐标系原点取在阱中心,而阱宽仍为a ,质量仍为μ,则第n 个能级的能量E n = ,相应的波函数=)(x n ψ()a x ax n a n <<=0sin 2πψ和 。
5.处于态311ψ的氢原子,在此态中测量能量、角动量的大小,角动量的z 分量的值分别为E=eV eV 51.136.132-=;L= ;L z = ,轨道磁矩M z = 。
6.两个全同粒子组成的体系,单粒子量子态为)(q k ϕ,当它们是玻色子时波函数为),(21q q s ψ= ;玻色体系为费米子时=),(21q q A ψ ;费米体系7.非简并定态微扰理论中求能量和波函数近似值的公式是E n =()()+-'+'+∑≠0020m nnm mn mn nE EH H E ,)(x n ψ = ())() +-'+∑≠00020m m nnm mnn E EH ψψ,其中微扰矩阵元 'mn H =()()⎰'τψψd H n m 00ˆ;而'nn H 表示的物理意义是 。
该方法的适用条件是 本征值, 。
8.在S 2和S 2的共同表象中,泡利矩阵的表示式为=x σ ,=y σ ,=z σ 。
量子力学期末考试题库含答案22套
![量子力学期末考试题库含答案22套](https://img.taocdn.com/s3/m/5fdc47d4c9d376eeaeaad1f34693daef5ff71343.png)
量子力学期末考试题库含答案22套量子力学自测题(1)一、简答与证明:(共25分)1、什么是德布罗意波?并写出德布罗意波的表达式。
(4分)2、什么样的状态是定态,其性质是什么?(6分)3、全同费米子的波函数有什么特点?并写出两个费米子组成的全同粒子体系的波函数。
(4分)4、证明)??(22x x p x x p i -是厄密算符(5分) 5、简述测不准关系的主要内容,并写出坐标x 和动量x p之间的测不准关系。
(6分)二、(15分)已知厄密算符B A ?,?,满足1??22==B A,且0=+A B B A ,求 1、在A 表象中算符A、B ?的矩阵表示; 2、在B 表象中算符A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)设氢原子在0=t 时处于状态),()(21),()(21),()(21)0,(112110311021?θ?θ?θψ-+-=Y r R Y r R Y r R r ,求1、0=t 时氢原子的E 、2L和z L ?的取值几率和平均值;2、0>t 时体系的波函数,并给出此时体系的E 、2L ?和z L ?的取值几率和平均值。
四、(15分)考虑一个三维状态空间的问题,在取定的一组正交基下哈密顿算符由下面的矩阵给出+????? ??-=C C C H000000200030001? 这里,H H H'+=)0(,C 是一个常数,1<<="">五、(10分)令y x iS S S +=+,y x iS S S -=-,分别求+S 和-S 作用于z S 的本征态???? ??=+0121和=-1021的结果,并根据所得的结果说明+S 和-S 的重要性是什么?量子力学自测题(1)参考答案一、1、描写自由粒子的平面波称为德布罗意波;其表达式:)(Et r p i Ae -?=ρρηψ2、定态:定态是能量取确定值的状态。
量子力学试题及答案
![量子力学试题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/4e4d0f5f4b7302768e9951e79b89680202d86b5d.png)
量子力学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是量子力学的基本假设?A. 薛定谔方程描述了微观粒子的运动B. 波粒二象性存在C. 粒子的能量只能取离散值D. 电子具有自旋答案:A2. 量子力学中,波函数ψ的物理意义是什么?A. 粒子的位置分布概率幅B. 粒子的动量C. 粒子的自旋D. 粒子的能量答案:A3. 下列哪个是测量厄米算符A的本征值所对应的本征态?A. |A⟩= A|ψ⟩B. A|ψ⟩= λ|ψ⟩C. A|ψ⟩= |ψ⟩D. A|ψ⟩ = 0答案:B4. 对于厄米算符A和B,若它们对易(即[A, B] = 0),则可以同时拥有共同的一组本征态。
A. 正确B. 错误答案:A5. 量子力学中,双缝干涉实验的实验结果说明了下列哪个基本原理?A. 波粒二象性B. 运动不确定性原理C. 量子纠缠D. 全同粒子统计答案:A二、填空题1. 薛定谔方程的一般形式为___________。
答案:iℏ∂ψ/∂t = Hψ2. 微观粒子的自旋可取的两个可能取值是_________。
答案:±1/23. 薛定谔方程描述的是粒子的_________。
答案:波函数4. 在量子力学中,观测算符A的平均值表示为_________。
答案:⟨A⟩ = ⟨ψ|A|ψ⟩5. 测量量子系统时,波函数会坍缩到观测算符A的_________上。
答案:本征态三、简答题1. 请简要解释波粒二象性的概念及其在量子力学中的意义。
答:波粒二象性是指微观粒子既具有粒子性质又具有波动性质。
在量子力学中,波函数描述了粒子的波动性质,可以通过波函数的模的平方得到粒子在不同位置出现的概率分布。
波粒二象性的意义在于解释了微观世界中一些奇特的现象,例如双缝干涉实验和量子隧穿现象。
2. 请简要说明量子力学中的不确定性原理。
答:量子力学中的不确定性原理由海森堡提出,它表明在同时测量一粒子的位置和动量时,粒子的位置和动量不能同时具有确定的值,其精度存在一定的限制。
量子力学试题集
![量子力学试题集](https://img.taocdn.com/s3/m/baddc005551810a6f42486c6.png)
量子力学试题集判断题1、量子力学中力学量不可以同时有确立值。
(×)2、量子力学中能量都是量子化的。
(√)3、在本征态中能量必定有确立值。
(√)4、波函数必定章全部力学量的取值完整确立。
(×)5、量子力学只合用于微观客体。
(×)6.对于定态而言,几率密度不随时间变化。
( √ )7.若,则在其共同本征态上,力学量F和G必同时拥有确立值。
( √ )8.全部的波函数都能够按以下式子进行归一化:。
( × )9.在辏力场中运动的粒子,其角动量必守恒。
( √ )10.在由全同粒子构成的系统中,两全同粒子不可以处于同一状态。
( × )选择题(每题 3 分共 36 分)1.黑体辐射中的紫外灾害表示:CA.黑体在紫外线部分辐射无穷大的能量;B.黑体在紫外线部分不辐射能量;C.经典电磁场理论不合用于黑体辐射公式;D.黑体辐射在紫外线部分才合用于经典电磁场理论。
2.对于波函数Ψ的含义,正确的选项是:BA.Ψ 代表微观粒子的几率密度;B.Ψ归一化后,代表微观粒子出现的几率密度;C.Ψ必定是实数;D.Ψ必定不连续。
3.对于偏振光经过偏振片,量子论的解说是:DA.偏振光子的一部分经过偏振片;B.偏振光子先改变偏振方向,再经过偏振片;C.偏振光子经过偏振片的几率是不行知的;D.每个光子以必定的几率经过偏振片。
4.对于一维的薛定谔方程,假如Ψ是该方程的一个解,则:AA.必定也是该方程的一个解;B.必定不是该方程的解;C.Ψ 与必定等价;D.无任何结论。
5.对于一维方势垒的穿透问题,对于粒子的运动,正确的选项是:CA.粒子在势垒中有确立的轨迹;B.粒子在势垒中有负的动能;C.粒子以必定的几率穿过势垒;D粒子不可以穿过势垒。
6.假如以 l 表示角动量算符,则对易运算[l x, l y]为:BA.ihB.ih l z l zl xl x7.假如算符A、B对易,且A=A,则:B A.必定不是 B 的本征态;B.必定是B的本征态;C.必定是 B 的本征态;D.∣Ψ∣必定是 B 的本征态。
量子力学练习题
![量子力学练习题](https://img.taocdn.com/s3/m/7cd6c4dc50e79b89680203d8ce2f0066f53364b4.png)
量子力学练习题随着科学技术的不断进步,量子力学作为近代物理学的基石,在我们生活中扮演着越来越重要的角色。
量子力学的概念和理论模型不仅用于解释微观世界的现象,还应用于信息处理、材料科学等领域。
为了加深对量子力学的理解,本文将为读者提供一些量子力学练习题,请认真思考并尽力解答。
题目一:平面上的单粒子态考虑一个二维平面上的单粒子,其波函数为Ψ(x, y)。
假设该波函数可以展开为以下形式:Ψ(x, y) = A(xe^(-λx) + ye^(-λy))其中,A和λ均为实常数。
1. 请计算波函数Ψ(x, y)的归一化常数A。
2. 求解波函数Ψ(x, y)对应的概率密度函数|Ψ(x, y)|^2。
3. 计算算符x和y对该波函数的期望值<x>和<y>。
题目二:自旋1/2粒子的测量考虑一个自旋1/2粒子,其自旋算符的本征态为|+⟩和|-⟩,对应自旋向上和向下的状态。
现在进行如下测量:1. 如果对该粒子的自旋以z方向为测量方向,求测量得到自旋向上状态的概率。
2. 假设在z方向上测量得到自旋向上状态后,立即进行对z方向自旋的再次测量,求再次测量得到自旋向上状态的概率。
3. 如果对该粒子的自旋以任意方向为测量方向,求测量得到自旋向上状态的概率。
题目三:简谐振子的能量本征态考虑一个一维简谐振子,其能量本征态可由波函数Ψ_n(x)表示,n 为非负整数。
波函数Ψ_n(x)的表达式为:Ψ_n(x) = N_n H_n(x) e^(-x^2/2)其中,N_n为归一化常数,H_n(x)为Hermite多项式。
1. 请计算波函数Ψ_0(x)的归一化常数N_0。
2. 求解波函数Ψ_1(x)对应的薛定谔方程解,并给出其归一化常数N_1。
3. 计算简谐振子的能量本征值E_n,其中n = 0, 1, 2。
题目四:双缝干涉实验考虑一个双缝干涉实验,光源发射频率为f,波速为v。
光通过双缝后形成干涉条纹,条纹之间的间距为d。
量子力学习题集及答案
![量子力学习题集及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/58601966561252d380eb6e93.png)
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。
量子力学练习题
![量子力学练习题](https://img.taocdn.com/s3/m/8dea61a5284ac850ad024234.png)
1、 若ˆF 、ˆG 均为厄米算符,则ˆˆFG 也为厄米算符 ()2、 不同定态的线性叠加还是定态 ()3、 若ˆA 与ˆB 对易,且ˆB 与ˆC 对易,则必有ˆA 与ˆC 对易 ()4、 若两力学量算符ˆF 与ˆG 对易,则在任意态中,它们都有确定的值 ()5、 所谓全同粒子就是指所有性质均相同的粒子 ()6、 归一化波函数的模方2|(,)|r t ψ表示时刻,r 处粒子出现的概率 ()7. 设为()n x ψ一维线性谐振子的归一化波函数,则有*ˆ()()n n x p x dx ∞-∞ψψ=⎰ ;*1ˆ()()n n x p x dx ∞+-∞ψψ=⎰ 8、 称为隧道效应;9、在2ˆL 和ˆz L 的共同本征态lm Y 中,22ˆˆx y L L ∆⋅∆= 10、氢原子处于03232020(,)r a Ar eY θϕ-ψ=态,则其最可几半径r = 11、 Planck 的量子假说揭示了微观粒子能量的 特性。
12. 两个角动量11j =、212j =耦合的总角动量J = 和 13. 量子力学几率守恒定律的微分形式和积分形式分别为14. 本征值方程的特点是什么?15. 全同性原理是16. 已知ˆd F x dx +=+,ˆd F x dx-=-,求ˆˆ[,]?F F +-= 17. 求ˆˆ[,()]?xf p = 18. 如果电子的质量、电荷和加速电压分别为m 、-e 、U ,则其德布罗意波长。
19.若Ψ1 ,Ψ2 ,..., Ψn ,...是体系的一系列可能的状态,则这些态的线性叠加Ψ= C 1Ψ1 + C 2Ψ2 + ...+ C n Ψn + ... (其中 C 1 , C 2 ,...,C n ,...为复常数)也是体系的一个可能状态。
( )20.设氢原子处于态求氢原子的能量、角动量平方、角动量z 分量取值的情况和相应的概率P 以及各力学量的平均值。
()()()()()1101111,,,,22r R r Y R r Y ψθϕθϕθϕ-=-221、 简述量子力学的主要基本假定。
量子力学练习题题库(可编辑)
![量子力学练习题题库(可编辑)](https://img.taocdn.com/s3/m/81dbb4eeb52acfc788ebc90f.png)
量子力学练习题题库量子力学练习题本练习题共352道,其中(一)单项选择题 145题,(二)填空题100题,(三) 判断题50题,(四) 名词解释32题,(五)证明题25题,(六)计算题40题。
做题时应注意的几个问题:1.强调对量子力学概念、知识体系的整体理解。
2.注重量子力学基本原理的理解及其简单的应用,如:无限深势阱、谐振子和氢原子等重要问题的求解及其结论,并与其对应的经典理论进行比较,力争把量子力学理论融汇贯通。
3.数学手段上,应多看示例,尽量避免陷入过多的、繁难的数学计算中。
4.通过完成练习题,使自己加深对理论内容的理解,通过把实际物理过程用数学模型求解,培养自己独立解决实际问题的能力。
(一) 单项选择题 (共145题)1.能量为100ev的自由电子的De Broglie 波长是A. 1.2B. 1.5C.2.1D. 2.5.2. 能量为0.1ev的自由中子的De Broglie 波长是 A.1.3 B.0.9C. 0.5D. 1.8.D. 2.0.4.温度T1k时,具有动能为Boltzeman常数的氦原子的De Broglie 波长是A.8B. 5.6C. 10D. 12.6.5.用Bohr-Sommerfeld的量子化条件得到的一维谐振子的能量为()AB C D6.在0k附近,钠的价电子的能量为3ev,其De Broglie波长是A.5.2B. 7.1C. 8.4D. 9.4.7.钾的脱出功是2ev,当波长为3500的紫外线照射到钾金属表面时,光电子的最大能量为C. 0.25JD. 1.25J.8.当氢原子放出一个具有频率的光子,反冲时由于它把能量传递给原子而产生的频率改变为ABC D9pton 效应证实了A.电子具有波动性B. 光具有波动性.C.光具有粒子性D. 电子具有粒子性.10.Davisson 和Germer 的实验证实了电子具有波动性. B. 光具有波动性. C. 光具有粒子性 D. 电子具有粒子性.11.粒子在一维无限深势阱中运动,设粒子的状态由描写,其归一化常数C为A BC D12. 设,在范围内找到粒子的几率为A B C D13. 设粒子的波函数为 ,在范围内找到粒子的几率为ABCD14.设和分别表示粒子的两个可能运动状态,则它们线性迭加的态的几率分布为 A B. + C. + D. +.A.单值、正交、连续B.归一、正交、完全性C.连续、有限、完全性D.单值、连续、有限.A.波动性是由于大量的微粒分布于空间而形成的疏密波B.微粒被看成在三维空间连续分布的某种波包C.单个微观粒子具有波动性和粒子性D. A, B, C.17.已知波函数, ,,其中定态波函数是A B.和C D.和.18.若波函数归一化,则19.波函数、为任意常数,A.与描写粒子的状态不同 B.与所描写的粒子在空间各点出现的几率的比是1: C.与所描写的粒子在空间各点出现的几率的比是 D.与描写粒子的状态相同.20.波函数的傅里叶变换式是A BC D21.量子力学运动方程的建立,需满足一定的条件:1方程中仅含有波函数关于时间的一阶导数. 2方程中仅含有波函数关于时间的二阶以下的导数.3方程中关于波函数对空间坐标的导数应为线性的. 4 方程中关于波函数对时间坐标的导数应为线性的.5 方程中不能含有决定体系状态的具体参量. 6 方程中可以含有决定体系状态的能量. 则方程应满足的条件是A. 1、3和6B. 2、3、4和5. C. 1、3、4和5. D.2、3、4、5和6.22.两个粒子的薛定谔方程是A B C D.23.几率流密度矢量的表达式为 A B CD24.质量流密度矢量的表达式为A B C D25. 电流密度矢量的表达式为AB CD26.下列哪种论述不是定态的特点A.几率密度和几率流密度矢量都不随时间变化 B.几率流密度矢量不随时间变化 C.任何力学量的平均值都不随时间变化 D.定态波函数描述的体系一定具有确定的能量.27.在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子的能级为A.,B.,C., D28. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子的能级为 A., B., C., D29. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子的能级为A.,B., C., D30. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子处于基态,其位置几率分布最大处是 A., B.,C.,D31. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子处于第一激发态,其位置几率分布最大处是A., B., C., D32.在一维无限深势阱中运动的粒子,其体系的A.能量是量子化的,而动量是连续变化的 B.能量和动量都是量子化的 C.能量和动量都是连续变化的D.能量连续变化而动量是量子化的.AB C D34.线性谐振子的第一激发态的波函数为,其位置几率分布最大处为ABCD35.线性谐振子的 A.能量是量子化的,而动量是连续变化的B.能量和动量都是量子化的 C.能量和动量都是连续变化的D.能量连续变化而动量是量子化的.36.线性谐振子的能量本征方程是AB C D37.氢原子的能级为A..B..CD38.在极坐标系下,氢原子体系在不同球壳内找到电子的几率为AB C D39. 在极坐标系下,氢原子体系在不同方向上找到电子的几率为A B C D40.波函数和是平方可积函数,则力学量算符为厄密算符的定义是A B C D41. 和是厄密算符,则A.必为厄密算符.B.必为厄密算符C.必为厄密算符D. 必为厄密算符42.已知算符和,则A.和都是厄密算符B.必是厄密算符C.必是厄密算符D.必是厄密算符.43.自由粒子的运动用平面波描写,则其能量的简并度为A.1B. 2C. 3D. 4.A B C D.45.角动量Z分量的归一化本征函数为A BC D是的本征函数,不是的本征函数 B.不是的本征函数,是的本征函数.C 是、的共同本征函数. D. 即不是的本征函数,也不是的本征函数.47.若不考虑电子的自旋,氢原子能级n3的简并度为 A. 3 B. 6 C.9 D. 12.48.氢原子能级的特点是 A.相邻两能级间距随量子数的增大而增大 B.能级的绝对值随量子数的增大而增大 C.能级随量子数的增大而减小 D.相邻两能级间距随量子数的增大而减小.49一粒子在中心力场中运动,其能级的简并度为,这种性质是库仑场特有的B.中心力场特有的. C.奏力场特有的 D.普遍具有的.50.对于氢原子体系,其径向几率分布函数为,则其几率分布最大处对应于Bohr原子模型中的圆轨道半径是 A B C D51.设体系处于状态,则该体系的能量取值及取值几率分别为 A BC D52.接51题,该体系的角动量的取值及相应几率分别为 A B C D53. 接51题,该体系的角动量Z分量的取值及相应几率分别为 A BC D54. 接51题,该体系的角动量Z分量的平均值为A B C D55. 接51题,该体系的能量的平均值为A..B..CD56.体系处于状态,则体系的动量取值为A B C D57.接上题,体系的动量取值几率分别为 A. 1,0. B. 1/2,1/2C. 1/4,3/4/ D. 1/3,2/3.58.接56题, 体系的动量平均值为A B C D59.一振子处于态中,则该振子能量取值分别为A BC D60.接上题,该振子的能量取值的几率分别为A B. ,. C.,D61.接59题,该振子的能量平均值为 B C D62.对易关系等于为的任意函数 A..B..CD63. 对易关系等于 A BC D64.对易关系等于A B CD65. 对易关系等于A B C D66. 对易关系等于A B C D67. 对易关系等于A B CD68. 对易关系等于A B CD69. 对易关系等于A B C D70. 对易关系等于A B C D71. 对易关系等于A B C D72. 对易关系等于A B C D73. 对易关系等于A B C D74. 对易关系等于A B C D75. 对易关系等于A B C D76. 对易关系等于A B C DA B C D78. 对易式等于m,n为任意正整数A B C DA B C D80对易式等于c为任意常数A B C D81.算符和的对易关系为,则、的测不准关系是A BC D82.已知,则和的测不准关系是A B C D83. 算符和的对易关系为,则、的测不准关系是A B CD84.电子在库仑场中运动的能量本征方程是A BC D85.类氢原子体系的能量是量子化的,其能量表达式为A B C D86. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子,其状态为,则在此态中体系能量的可测值为A., B,C., D87.接上题,能量可测值、出现的几率分别为 A.1/4,3/4B. 3/4,1/4C.1/2, 1/2D. 0,1.88.接86题,能量的平均值为A., B., C., D89.若一算符的逆算符存在,则等于A. 1B. 0C. -1D. 2.90.如果力学量算符和满足对易关系, 则A. 和一定存在共同本征函数,且在任何态中它们所代表的力学量可同时具有确定值B. 和一定存在共同本征函数,且在它们的本征态中它们所代表的力学量可同时具有确定值.C. 和不一定存在共同本征函数,且在任何态中它们所代表的力学量不可能同时具有确定值.D. 和不一定存在共同本征函数,但总有那样态存在使得它们所代表的力学量可同时具有确定值.可取一切实数值 B.只能取不为负的一切实数 C.可取一切实数,但不能等于零. D.只能取不为正的实数.92.对易关系式等于A BCD93.定义算符, 则等于A B C D94.接上题, 则等于AB C D95. 接93题, 则等于AB C D96.氢原子的能量本征函数A.只是体系能量算符、角动量平方算符的本征函数,不是角动量Z分量算符的本征函数 B.只是体系能量算符、角动量Z分量算符的本征函数,不是角动量平方算符的本征函数 C.只是体系能量算符的本征函数,不是角动量平方算符、角动量Z 分量算符的本征函数 D.是体系能量算符、角动量平方算符、角动量Z分量算符的共同本征函数.97.体系处于态中,则A.是体系角动量平方算符、角动量Z分量算符的共同本征函数 B.是体系角动量平方算符的本征函数,不是角动量Z分量算符的本征函数 C.不是体系角动量平方算符的本征函数,是角动量Z分量算符的本征函数 D.即不是体系角动量平方算符的本征函数,也不是角动量Z分量算符的本征函数.98.对易关系式等于A B C D99.动量为的自由粒子的波函数在坐标表象中的表示是,它在动量表象中的表示是ABCD100.力学量算符对应于本征值为的本征函数在坐标表象中的表示是AB C D101.一粒子在一维无限深势阱中运动的状态为,其中、是其能量本征函数,则在能量表象中的表示是A..B..C..D102.线性谐振子的能量本征函数在能量表象中的表示是 A B CD103. 线性谐振子的能量本征函数在能量表象中的表示是 A B C D104.在的共同表象中,波函数,在该态中的平均值为AB CD. 0.105.算符只有分立的本征值,对应的本征函数是,则算符在表象中的矩阵元的表示是以本征值为对角元素的对角方阵B一个上三角方阵. C.一个下三角方阵.D.一个主对角线上的元素等于零的方阵.107.力学量算符在动量表象中的微分形式是 ABCD108.线性谐振子的哈密顿算符在动量表象中的微分形式是 A B CD109.在表象中,其本征值是 AB0 C D110.接上题, 的归一化本征态分别为 A BC D111.幺正矩阵的定义式为 ABCD112.幺正变换 A.不改变算符的本征值,但可改变其本征矢. B.不改变算符的本征值,也不改变其本征矢 C.改变算符的本征值,但不改变其本征矢D.即改变算符的本征值,也改变其本征矢.113.算符,则对易关系式等于 ABC D114.非简并定态微扰理论中第个能级的表达式是考虑二级近似ABC D115. 非简并定态微扰理论中第个能级的一级修正项为 A BC D116. 非简并定态微扰理论中第个能级的二级修正项为 A B C D 117. 非简并定态微扰理论中第个波函数一级修正项为 ABC D118.沿方向加一均匀外电场,带电为且质量为的线性谐振子的哈密顿为 A BCD119.非简并定态微扰理论的适用条件是A B C D 120.转动惯量为I,电偶极矩为的空间转子处于均匀电场中,则该体系的哈密顿为A B C D121.非简并定态微扰理论中,波函数的一级近似公式为A B C D122.氢原子的一级斯塔克效应中,对于的能级由原来的一个能级分裂为五个子能级 B. 四个子能级C. 三个子能级 D. 两个子能级.123.一体系在微扰作用下,由初态跃迁到终态的几率为A BC D写出体系的哈密顿 B选取合理的尝试波函数.C 计算体系的哈密顿的平均值 D体系哈密顿的平均值对变分参数求变分.电子具有波动性B.光具有波动性. C. 原子的能级是分立的. D. 电子具有自旋.126.为自旋角动量算符,则等于A BC .D127. 为Pauli算符,则等于A B CD128.单电子的自旋角动量平方算符的本征值为A B C D129.单电子的Pauli算符平方的本征值为A0 B1 C. 2D. 3.130.Pauli算符的三个分量之积等于A. 0 B1CD131.电子自旋角动量的分量算符在表象中矩阵表示为A B C D 132. 电子自旋角动量的y分量算符在表象中矩阵表示为A B C D 133. 电子自旋角动量的z分量算符在表象中矩阵表示为A B C D 134.是角动量算符,,则等于A BC. 1 D. 0135.接上题, 等于A B C D. 0.136.接134题, 等于A B C D. 0.137.一电子处于自旋态中,则的可测值分别为A B .C D138.接上题,测得为的几率分别是A B CD139.接137题, 的平均值为0 B C D140.在表象中,,则在该态中的可测值分别为 ABC D141.接上题,测量的值为的几率分别为A B.1/2,1/2. C.3/4,1/4. D.1/4, 3/4.142.接140题,的平均值为A B C D143.下列有关全同粒子体系论述正确的是A.氢原子中的电子与金属中的电子组成的体系是全同粒子体系 B.氢原子中的电子、质子、中子组成的体系是全同粒子体系 C.光子和电子组成的体系是全同粒子体系 D.粒子和电子组成的体系是全同粒子体系.144.全同粒子体系中,其哈密顿具有交换对称性,其体系的波函数 A.是对称的 B.是反对称的 C.具有确定的对称性. D.不具有对称性.145.分别处于态和态的两个电子,它们的总角动量的量子数的取值是0,1,2,3,4B.1,2,3,4. C. 0,1,2,3 D.1,2,3.(二) 填空题(共100题)1pton效应证实了。
量子力学试题及答案
![量子力学试题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/b4d4542df4335a8102d276a20029bd64793e6217.png)
量子力学试题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 在量子力学中,一个粒子的状态用波函数表示。
波函数的物理意义是:A. 粒子的位置概率分布B. 粒子的运动速度C. 粒子的自旋状态D. 粒子的能量2. 量子力学的基本假设之一是:A. 粒子的能量是离散的B. 粒子在空间中的轨道是连续的C. 粒子的位置可以同时确定D. 粒子的自旋是固定的3. 哪个原理用于解释原子光谱的发射和吸收现象?A. 波粒二象性原理B. 测不准原理C. 泡利不相容原理D. 量子力学随机性原理4. 薛定谔方程描述了:A. 粒子的位置和动量之间的关系B. 粒子在空间中的运动轨迹C. 粒子的能量和自旋状态D. 粒子波函数随时间的演化5. 量子力学波函数的归一化条件是:A. Ψ(x, t)在全空间上的模长平方的积分等于1B. Ψ(x, t)在全空间上的模长平方的积分等于0C. Ψ(x, t)在无限远处趋于零D. Ψ(x, t)的真实部分等于虚部的共轭6. 两个可观测量的对易关系表示为:[A, B] = AB - BA = 0其中[A, B]表示两个算符的对易子。
这意味着:A. A和B的本征态可以同时存在B. A和B的本征值可以同时测量得到C. A和B的测量结果彼此独立D. A和B的测量结果存在不确定性7. 量子力学中的不确定性原理指出,以下哪一对物理量不能同时精确确定:A. 位置和动量B. 能量和时间C. 自旋在X方向和自旋在Y方向D. 角动量在X方向和角动量在Y方向8. 箱中有一自由粒子,其波函数为:Ψ(x) = A sin(kx)其中A和k为常数,该波函数代表:A. 粒子在箱中处于能量本征态B. 粒子在箱中处于动量本征态C. 粒子在箱中处于位置本征态D. 粒子在箱中处于叠加态9. 双缝干涉实验中,当缝宽减小时,干涉图案的特征是:A. 条纹的间距增大B. 条纹的间距减小C. 条纹的亮度增强D. 条纹的亮度减弱10. 量子隧穿现象解释了:A. 电子在金属中的传导现象B. 光子在光学纤维中的传播现象C. 电子在势垒中的穿透现象D. 光子在介质中的反射现象二、填空题(每题6分,共30分)1. 德布罗意波假设将粒子的运动与________联系起来。
《量子力学》试题库完整
![《量子力学》试题库完整](https://img.taocdn.com/s3/m/2107663e02020740be1e9b61.png)
《量子力学》题库一、简答题1 试写了德布罗意公式或德布罗意关系式,简述其物理意义 答:微观粒子的能量和动量分别表示为: ων ==h Ek nhp ==ˆλ其物理意义是把微观粒子的波动性和粒子性联系起来。
等式左边的能量和动量是描述粒子性的;而等式右边的频率和波长则是描述波的特性的量。
2 简述玻恩关于波函数的统计解释,按这种解释,描写粒子的波是什么波?答:波函数的统计解释是:波函数在空间中某一点的强度(振幅绝对值的平方)和在该点找到粒子的几率成正比。
按这种解释,描写粒子的波是几率波。
3 根据量子力学中波函数的几率解释,说明量子力学中的波函数与描述声波、光波等其它波动过程的波函数的区别。
答:根据量子力学中波函数的几率解释,因为粒子必定要在空间某一点出现,所以粒子在空间各点出现的几率总和为1,因而粒子在空间各点出现的几率只决定于波函数在空间各点的相对强度而不决定于强度的绝对大小;因而将波函数乘上一个常数后,所描写的粒子状态不变,这是其他波动过程所没有的。
4 设描写粒子状态的函数ψ可以写成2211ϕϕψc c +=,其中1c 和2c 为复数,1ϕ和2ϕ为粒子的分别属于能量1E 和2E 的构成完备系的能量本征态。
试说明式子2211ϕϕψc c +=的含义,并指出在状态ψ中测量体系的能量的可能值及其几率。
答:2211ϕϕψc c +=的含义是:当粒子处于1ϕ和2ϕ的线性叠加态ψ时,粒子是既处于1ϕ态,又处于2ϕ态。
或者说,当1ϕ和2ϕ是体系可能的状态时,它们的线性叠加态ψ也是体系一个可能的状态;或者说,当体系处在态ψ时,体系部分地处于态1ϕ、2ϕ中。
在状态ψ中测量体系的能量的可能值为1E 和2E ,各自出现的几率为21c 和22c 。
5 什么是定态?定态有什么性质?答:定态是指体系的能量有确定值的态。
在定态中,所有不显含时间的力学量的几率密度及向率流密度都不随时间变化。
6 什么是全同性原理和泡利不相容原理?两者的关系是什么? 答:全同性原理是指由全同粒子组成的体系中,两全同粒子相互代换不引起物理状态的改变。
量子力学试题及答案
![量子力学试题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/b682308bba4cf7ec4afe04a1b0717fd5370cb250.png)
量子力学试题及答案一、选择题1. 量子力学中,描述一个量子态最基本的方法是()。
A. 波函数B. 哈密顿算符C. 薛定谔方程D. 路径积分答案:A2. 海森堡不确定性原理表明,粒子的()和()不能同时被精确测量。
A. 位置,速度B. 能量,时间C. 动量,位置D. 时间,动量答案:C3. 波函数的绝对值平方代表的是()。
A. 粒子的速度B. 粒子的能量C. 粒子在某一位置出现的概率密度D. 粒子的动量答案:C4. 薛定谔方程是一个()。
A. 线性偏微分方程B. 非线性偏微分方程C. 线性常微分方程D. 非线性常微分方程答案:A5. 在量子力学中,泡利不相容原理指的是()。
A. 两个费米子不能处于同一个量子态B. 两个玻色子不能处于同一个量子态C. 所有粒子都不能处于同一个量子态D. 所有粒子都必须处于同一个量子态答案:A二、填空题1. 在量子力学中,一个粒子的波函数必须满足__________方程,才能保证波函数的归一化条件。
答案:连续性2. 量子力学的基本原理之一是观测者效应,即观测过程会影响被观测的__________。
答案:系统3. 量子纠缠是量子力学中的一种现象,其中两个或多个粒子的量子态以某种方式相互关联,以至于一个粒子的状态立即影响另一个粒子的状态,这种现象被称为__________。
答案:非局域性三、简答题1. 请简述德布罗意假说的内容及其对量子力学的贡献。
德布罗意假说提出了物质波的概念,即所有物质都具有波粒二象性。
这一假说不仅解释了电子衍射实验的现象,而且为量子力学的发展奠定了基础,使得物理学家开始将波动性质引入到粒子的描述中,从而推动了波函数理论的发展。
2. 什么是量子隧穿效应?请给出一个实际应用的例子。
量子隧穿效应是指粒子在遇到一个能量势垒时,即使其能量低于势垒高度,也有可能穿透势垒出现在另一侧的现象。
这一效应是量子力学中特有的,与经典物理学预测的结果不同。
一个实际应用的例子是半导体器件中的隧道二极管,它利用量子隧穿效应来实现电流的传导,具有非常快的开关速度和低功耗的特性。
2023高考物理量子力学练习题及答案
![2023高考物理量子力学练习题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/78c7bf97185f312b3169a45177232f60dccce74d.png)
2023高考物理量子力学练习题及答案一、单项选择题1. 根据量子力学的原理,下列哪个量是离散的?A. 电子的动量B. 电子的位置C. 粒子的质量D. 粒子的速度答案:B2. 在量子力学中,波粒二象性指的是什么?A. 粒子存在着波动性B. 粒子的波动速度与光速相等C. 粒子的波动性与粒子性同时存在D. 粒子的波动性只存在于空间中答案:C3. 下列哪个现象不能用经典物理学解释?A. 光的干涉与衍射现象B. 光电效应C. 康普顿效应D. 高速电子的波动性答案:D4. 以下哪项不是量子力学的基本假设之一?A. 波函数包含了粒子的全部信息B. 波函数的平方描述了粒子在不同位置出现的概率C. 粒子的位置和速度可以同时确定D. 波函数的演化遵循薛定谔方程答案:C5. 根据薛定谔方程,粒子波函数的时间演化是:A. 线性的B. 非线性的C. 随机的D. 不可逆的答案:A二、计算题1. 一束入射光照射到金属表面,发生了光电效应。
入射光的波长为550 nm,逸出功为2 eV,求最大能量的光电子的动能。
答案:入射光的能量E = hc/λ = (6.63 × 10^-34 J·s × 3.00 × 10^8 m/s) / (550 ×10^-9 m) = 1.20 × 10^-19 J最大动能K = E - φ = 1.20 × 10^-19 J - (2 × 1.60 × 10^-19 J) = -0.40 ×10^-19 J2. 一束入射电子的波长为1 nm,通过一个宽度为1 μm的狭缝后,到达屏幕上的交叉区域。
求交叉区域的宽度。
答案:交叉区域的宽度Δx = λL / d,其中L为屏幕到狭缝的距离,d为狭缝的宽度。
根据德布罗意关系,电子的波长λ = h / mv,其中h为普朗克常量,m为电子质量,v为电子速度。
将已知值代入计算,可得Δx ≈ (6.63 × 10^-34 J·s) / (9.1 × 10^-31 kg × 1 × 10^6 m/s) × (1 × 10^-9 m) / (1 × 10^-6 m) ≈ 7.3 × 10^-6 m三、解答题1. 请简要阐述波粒二象性的概念,并说明量子力学中的波函数是如何描述粒子的。
量子力学试题含答案
![量子力学试题含答案](https://img.taocdn.com/s3/m/caa3e6df7f1922791688e8ba.png)
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。
现代物理中的量子力学测试题
![现代物理中的量子力学测试题](https://img.taocdn.com/s3/m/ce0f9affb1717fd5360cba1aa8114431b80d8e01.png)
现代物理中的量子力学测试题量子力学作为现代物理学的重要分支,其理论和概念常常让人感到神秘而又深奥。
为了更好地理解和掌握量子力学的知识,我们设计了一系列的测试题,来检验大家对这一领域的理解程度。
一、选择题1、下列哪个实验证实了光具有粒子性?()A 双缝干涉实验B 光电效应实验C 迈克耳孙莫雷实验D 杨氏双缝实验2、量子力学中,描述微观粒子状态的函数是()A 波函数B 概率密度函数C 哈密顿量D 薛定谔方程3、对于一个处于定态的微观粒子,其能量具有()A 不确定性B 确定性C 可能连续也可能离散D 以上都不对4、量子力学中的“隧道效应”指的是()A 粒子在势垒中运动B 粒子可以穿过高于其能量的势垒C 粒子在势阱中运动D 粒子无法穿过势垒5、下列哪个物理量在量子力学中是不守恒的?()A 能量B 动量C 宇称D 电荷二、填空题1、海森堡不确定性原理表明,不能同时精确地测量一个粒子的_____和_____。
2、波函数的平方表示粒子在空间某点出现的_____。
3、量子力学中的算符通常作用在_____上。
4、薛定谔方程的一般形式为_____。
5、量子力学中,自旋是粒子的一种_____性质。
三、简答题1、请简要解释量子纠缠现象,并说明其在量子通信中的应用。
量子纠缠是指两个或多个粒子之间存在一种特殊的关联,即使它们相隔很远,对其中一个粒子的测量会瞬间影响到另一个粒子的状态。
在量子通信中,利用量子纠缠可以实现安全的密钥分发。
由于量子纠缠的特性,任何对传输信息的窃听都会被察觉,从而保证通信的安全性。
2、什么是量子隧穿效应?举例说明其在实际中的应用。
量子隧穿效应是指微观粒子能够穿越比它自身能量高的势垒的现象。
例如,在半导体器件中,电子可以通过量子隧穿效应穿过绝缘层,从而实现器件的功能。
在放射性衰变中,原子核中的粒子也可以通过量子隧穿效应逃出原子核。
3、简述波函数的物理意义,并说明为什么要对波函数进行归一化。
波函数描述了微观粒子的状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
量子力学练习题题库量子力学练习题本练习题共352道,其中(一)单项选择题 145题,(二)填空题100题,(三) 判断题50题,(四) 名词解释32题,(五)证明题25题,(六)计算题40题。
做题时应注意的几个问题:1.强调对量子力学概念、知识体系的整体理解。
2.注重量子力学基本原理的理解及其简单的应用,如:无限深势阱、谐振子和氢原子等重要问题的求解及其结论,并与其对应的经典理论进行比较,力争把量子力学理论融汇贯通。
3.数学手段上,应多看示例,尽量避免陷入过多的、繁难的数学计算中。
4.通过完成练习题,使自己加深对理论内容的理解,通过把实际物理过程用数学模型求解,培养自己独立解决实际问题的能力。
(一) 单项选择题 (共145题)1.能量为100ev的自由电子的De Broglie 波长是A. 1.2B. 1.5C.2.1D. 2.5.2. 能量为0.1ev的自由中子的De Broglie 波长是 A.1.3 B.0.9C. 0.5D. 1.8.D. 2.0.4.温度T1k时,具有动能为Boltzeman常数的氦原子的De Broglie 波长是A.8B. 5.6C. 10D. 12.6.5.用Bohr-Sommerfeld的量子化条件得到的一维谐振子的能量为()AB C D6.在0k附近,钠的价电子的能量为3ev,其De Broglie波长是A.5.2B. 7.1C. 8.4D. 9.4.7.钾的脱出功是2ev,当波长为3500的紫外线照射到钾金属表面时,光电子的最大能量为C. 0.25JD. 1.25J.8.当氢原子放出一个具有频率的光子,反冲时由于它把能量传递给原子而产生的频率改变为ABC D9pton 效应证实了A.电子具有波动性B. 光具有波动性.C.光具有粒子性D. 电子具有粒子性.10.Davisson 和Germer 的实验证实了电子具有波动性. B. 光具有波动性. C. 光具有粒子性 D. 电子具有粒子性.11.粒子在一维无限深势阱中运动,设粒子的状态由描写,其归一化常数C为A BC D12. 设,在范围内找到粒子的几率为A B C D13. 设粒子的波函数为 ,在范围内找到粒子的几率为ABCD14.设和分别表示粒子的两个可能运动状态,则它们线性迭加的态的几率分布为 A B. + C. + D. +.A.单值、正交、连续B.归一、正交、完全性C.连续、有限、完全性D.单值、连续、有限.A.波动性是由于大量的微粒分布于空间而形成的疏密波B.微粒被看成在三维空间连续分布的某种波包C.单个微观粒子具有波动性和粒子性D. A, B, C.17.已知波函数, ,,其中定态波函数是A B.和C D.和.18.若波函数归一化,则19.波函数、为任意常数,A.与描写粒子的状态不同 B.与所描写的粒子在空间各点出现的几率的比是1: C.与所描写的粒子在空间各点出现的几率的比是 D.与描写粒子的状态相同.20.波函数的傅里叶变换式是A BC D21.量子力学运动方程的建立,需满足一定的条件:1方程中仅含有波函数关于时间的一阶导数. 2方程中仅含有波函数关于时间的二阶以下的导数.3方程中关于波函数对空间坐标的导数应为线性的. 4 方程中关于波函数对时间坐标的导数应为线性的.5 方程中不能含有决定体系状态的具体参量. 6 方程中可以含有决定体系状态的能量. 则方程应满足的条件是A. 1、3和6B. 2、3、4和5. C. 1、3、4和5. D.2、3、4、5和6.22.两个粒子的薛定谔方程是A B C D.23.几率流密度矢量的表达式为 A B CD24.质量流密度矢量的表达式为A B C D25. 电流密度矢量的表达式为AB CD26.下列哪种论述不是定态的特点A.几率密度和几率流密度矢量都不随时间变化 B.几率流密度矢量不随时间变化 C.任何力学量的平均值都不随时间变化 D.定态波函数描述的体系一定具有确定的能量.27.在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子的能级为A.,B.,C., D28. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子的能级为 A., B., C., D29. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子的能级为A.,B., C., D30. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子处于基态,其位置几率分布最大处是 A., B.,C.,D31. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子处于第一激发态,其位置几率分布最大处是A., B., C., D32.在一维无限深势阱中运动的粒子,其体系的A.能量是量子化的,而动量是连续变化的 B.能量和动量都是量子化的 C.能量和动量都是连续变化的D.能量连续变化而动量是量子化的.AB C D34.线性谐振子的第一激发态的波函数为,其位置几率分布最大处为ABCD35.线性谐振子的 A.能量是量子化的,而动量是连续变化的B.能量和动量都是量子化的 C.能量和动量都是连续变化的D.能量连续变化而动量是量子化的.36.线性谐振子的能量本征方程是AB C D37.氢原子的能级为A..B..CD38.在极坐标系下,氢原子体系在不同球壳内找到电子的几率为AB C D39. 在极坐标系下,氢原子体系在不同方向上找到电子的几率为A B C D40.波函数和是平方可积函数,则力学量算符为厄密算符的定义是A B C D41. 和是厄密算符,则A.必为厄密算符.B.必为厄密算符C.必为厄密算符D. 必为厄密算符42.已知算符和,则A.和都是厄密算符B.必是厄密算符C.必是厄密算符D.必是厄密算符.43.自由粒子的运动用平面波描写,则其能量的简并度为A.1B. 2C. 3D. 4.A B C D.45.角动量Z分量的归一化本征函数为A BC D是的本征函数,不是的本征函数 B.不是的本征函数,是的本征函数.C 是、的共同本征函数. D. 即不是的本征函数,也不是的本征函数.47.若不考虑电子的自旋,氢原子能级n3的简并度为 A. 3 B. 6 C.9 D. 12.48.氢原子能级的特点是 A.相邻两能级间距随量子数的增大而增大 B.能级的绝对值随量子数的增大而增大 C.能级随量子数的增大而减小 D.相邻两能级间距随量子数的增大而减小.49一粒子在中心力场中运动,其能级的简并度为,这种性质是库仑场特有的B.中心力场特有的. C.奏力场特有的 D.普遍具有的.50.对于氢原子体系,其径向几率分布函数为,则其几率分布最大处对应于Bohr原子模型中的圆轨道半径是 A B C D51.设体系处于状态,则该体系的能量取值及取值几率分别为 A BC D52.接51题,该体系的角动量的取值及相应几率分别为 A B C D53. 接51题,该体系的角动量Z分量的取值及相应几率分别为 A BC D54. 接51题,该体系的角动量Z分量的平均值为A B C D55. 接51题,该体系的能量的平均值为A..B..CD56.体系处于状态,则体系的动量取值为A B C D57.接上题,体系的动量取值几率分别为 A. 1,0. B. 1/2,1/2C. 1/4,3/4/ D. 1/3,2/3.58.接56题, 体系的动量平均值为A B C D59.一振子处于态中,则该振子能量取值分别为A BC D60.接上题,该振子的能量取值的几率分别为A B. ,. C.,D61.接59题,该振子的能量平均值为 B C D62.对易关系等于为的任意函数 A..B..CD63. 对易关系等于 A BC D64.对易关系等于A B CD65. 对易关系等于A B C D66. 对易关系等于A B C D67. 对易关系等于A B CD68. 对易关系等于A B CD69. 对易关系等于A B C D70. 对易关系等于A B C D71. 对易关系等于A B C D72. 对易关系等于A B C D73. 对易关系等于A B C D74. 对易关系等于A B C D75. 对易关系等于A B C D76. 对易关系等于A B C DA B C D78. 对易式等于m,n为任意正整数A B C DA B C D80对易式等于c为任意常数A B C D81.算符和的对易关系为,则、的测不准关系是A BC D82.已知,则和的测不准关系是A B C D83. 算符和的对易关系为,则、的测不准关系是A B CD84.电子在库仑场中运动的能量本征方程是A BC D85.类氢原子体系的能量是量子化的,其能量表达式为A B C D86. 在一维无限深势阱中运动的质量为的粒子,其状态为,则在此态中体系能量的可测值为A., B,C., D87.接上题,能量可测值、出现的几率分别为 A.1/4,3/4B. 3/4,1/4C.1/2, 1/2D. 0,1.88.接86题,能量的平均值为A., B., C., D89.若一算符的逆算符存在,则等于A. 1B. 0C. -1D. 2.90.如果力学量算符和满足对易关系, 则A. 和一定存在共同本征函数,且在任何态中它们所代表的力学量可同时具有确定值B. 和一定存在共同本征函数,且在它们的本征态中它们所代表的力学量可同时具有确定值.C. 和不一定存在共同本征函数,且在任何态中它们所代表的力学量不可能同时具有确定值.D. 和不一定存在共同本征函数,但总有那样态存在使得它们所代表的力学量可同时具有确定值.可取一切实数值 B.只能取不为负的一切实数 C.可取一切实数,但不能等于零. D.只能取不为正的实数.92.对易关系式等于A BCD93.定义算符, 则等于A B C D94.接上题, 则等于AB C D95. 接93题, 则等于AB C D96.氢原子的能量本征函数A.只是体系能量算符、角动量平方算符的本征函数,不是角动量Z分量算符的本征函数 B.只是体系能量算符、角动量Z分量算符的本征函数,不是角动量平方算符的本征函数 C.只是体系能量算符的本征函数,不是角动量平方算符、角动量Z 分量算符的本征函数 D.是体系能量算符、角动量平方算符、角动量Z分量算符的共同本征函数.97.体系处于态中,则A.是体系角动量平方算符、角动量Z分量算符的共同本征函数 B.是体系角动量平方算符的本征函数,不是角动量Z分量算符的本征函数 C.不是体系角动量平方算符的本征函数,是角动量Z分量算符的本征函数 D.即不是体系角动量平方算符的本征函数,也不是角动量Z分量算符的本征函数.98.对易关系式等于A B C D99.动量为的自由粒子的波函数在坐标表象中的表示是,它在动量表象中的表示是ABCD100.力学量算符对应于本征值为的本征函数在坐标表象中的表示是AB C D101.一粒子在一维无限深势阱中运动的状态为,其中、是其能量本征函数,则在能量表象中的表示是A..B..C..D102.线性谐振子的能量本征函数在能量表象中的表示是 A B CD103. 线性谐振子的能量本征函数在能量表象中的表示是 A B C D104.在的共同表象中,波函数,在该态中的平均值为AB CD. 0.105.算符只有分立的本征值,对应的本征函数是,则算符在表象中的矩阵元的表示是以本征值为对角元素的对角方阵B一个上三角方阵. C.一个下三角方阵.D.一个主对角线上的元素等于零的方阵.107.力学量算符在动量表象中的微分形式是 ABCD108.线性谐振子的哈密顿算符在动量表象中的微分形式是 A B CD109.在表象中,其本征值是 AB0 C D110.接上题, 的归一化本征态分别为 A BC D111.幺正矩阵的定义式为 ABCD112.幺正变换 A.不改变算符的本征值,但可改变其本征矢. B.不改变算符的本征值,也不改变其本征矢 C.改变算符的本征值,但不改变其本征矢D.即改变算符的本征值,也改变其本征矢.113.算符,则对易关系式等于 ABC D114.非简并定态微扰理论中第个能级的表达式是考虑二级近似ABC D115. 非简并定态微扰理论中第个能级的一级修正项为 A BC D116. 非简并定态微扰理论中第个能级的二级修正项为 A B C D 117. 非简并定态微扰理论中第个波函数一级修正项为 ABC D118.沿方向加一均匀外电场,带电为且质量为的线性谐振子的哈密顿为 A BCD119.非简并定态微扰理论的适用条件是A B C D 120.转动惯量为I,电偶极矩为的空间转子处于均匀电场中,则该体系的哈密顿为A B C D121.非简并定态微扰理论中,波函数的一级近似公式为A B C D122.氢原子的一级斯塔克效应中,对于的能级由原来的一个能级分裂为五个子能级 B. 四个子能级C. 三个子能级 D. 两个子能级.123.一体系在微扰作用下,由初态跃迁到终态的几率为A BC D写出体系的哈密顿 B选取合理的尝试波函数.C 计算体系的哈密顿的平均值 D体系哈密顿的平均值对变分参数求变分.电子具有波动性B.光具有波动性. C. 原子的能级是分立的. D. 电子具有自旋.126.为自旋角动量算符,则等于A BC .D127. 为Pauli算符,则等于A B CD128.单电子的自旋角动量平方算符的本征值为A B C D129.单电子的Pauli算符平方的本征值为A0 B1 C. 2D. 3.130.Pauli算符的三个分量之积等于A. 0 B1CD131.电子自旋角动量的分量算符在表象中矩阵表示为A B C D 132. 电子自旋角动量的y分量算符在表象中矩阵表示为A B C D 133. 电子自旋角动量的z分量算符在表象中矩阵表示为A B C D 134.是角动量算符,,则等于A BC. 1 D. 0135.接上题, 等于A B C D. 0.136.接134题, 等于A B C D. 0.137.一电子处于自旋态中,则的可测值分别为A B .C D138.接上题,测得为的几率分别是A B CD139.接137题, 的平均值为0 B C D140.在表象中,,则在该态中的可测值分别为 ABC D141.接上题,测量的值为的几率分别为A B.1/2,1/2. C.3/4,1/4. D.1/4, 3/4.142.接140题,的平均值为A B C D143.下列有关全同粒子体系论述正确的是A.氢原子中的电子与金属中的电子组成的体系是全同粒子体系 B.氢原子中的电子、质子、中子组成的体系是全同粒子体系 C.光子和电子组成的体系是全同粒子体系 D.粒子和电子组成的体系是全同粒子体系.144.全同粒子体系中,其哈密顿具有交换对称性,其体系的波函数 A.是对称的 B.是反对称的 C.具有确定的对称性. D.不具有对称性.145.分别处于态和态的两个电子,它们的总角动量的量子数的取值是0,1,2,3,4B.1,2,3,4. C. 0,1,2,3 D.1,2,3.(二) 填空题(共100题)1pton效应证实了。