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2020年云南昆明理工大学量子力学考研真题A卷.doc

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2020 年云南昆明理工大学量子力学考研真题 A 卷 一 选择题(27 分,每题 3 分,共 9 题。每个题有 A、B、C 和 D 四个选项,其中只有一个 符合题意,请将正确的选项写在答题纸上)。 1.第一位对波函数给出概率解释的科学家是:[ ] (A) 海森堡 (B) 波尔 (C) 薛定谔 (D) 波恩 2.金属的光电效应的红限依赖于:[ ] (A) 入射光的频率 (B) 入射光的强度 (C) 金属的逸出功 (D) 入射光的频率和金属的逸出功 3. 关于光的波粒二象性,下述说法正确的是 [ ] (A) 频率高的光子易显示波动性 (B) 个别光子产生的效果显示粒子性 (C) 光的衍射说明光具有粒子性 (D) 光电效应说明光具有粒子性 4.关于不确定关系以下理解正确的是:[ ] (A)粒子的动量不可能确定 (B)粒子的坐标不可能确定 (C)粒子的动量和坐标不可能同时确定 (D)粒子角动量的 x 分量和 y 分量可以同时确定 5. 若外来单色光把氢原子激发至第四激发态,则当氢原子跃迁回低能态时,可发出的谱 线的条数是:[ ] (A)3 (B)1 (C)2 (D)6 6.若利用电子做杨氏双缝干涉实验,则以下说法正确的是: [ ] (A) 若通过测量获得电子通过某一条缝的信息,则干涉图样将消失 (B) 不会出现类似光的双缝干涉图样 (C) 可以出现干涉图样,这说明电子具有粒子性 (D) 可以出现干涉图样,但不能通过量子态的叠加原来解释 7.以下对量子力学测量说法正确的是:[ ] (A) 通过单次测量可以获得被测量的平均值 (B) 对某一力学量进行测量,则系统的状态将坍缩到该力学量的某一本征态上 (C) 单次测量可以获得系统的量子态 (D) 测量不能获得系统的量子态
8.以下关于量子系统演化的说法不正确的是:[ ] (A) 在薛定谔汇景中,量子态随时间变化而力学量不随时间变化 (B) 在相互作用汇景中,量子态与力学量都随时间变化 (C) 在海森堡汇景中,量子态不随时间变化而力学量随时间变化 (D) 以上三种汇景不等价 9. 将波函数在空间各点的振幅同时增大 D倍,则粒子在空间的分布几率将:[ (A)增大 D2 倍 (B) 增大 2D 倍 (C)增大 D 倍 (D) 不变 ] 二、填空题(共 30 分)。 10(6 分). 已知基态氢原子的能量为 eV6.13 ,当基态氢原子被 eV09.12 的光子激发 后,其电子的轨道半径将增加到玻尔半径的 11(6 分). 低速运动的质子和粒子,若它们的德布罗意波长相同,则它们的动量之 倍。 比 PPP : ;动能之比 EEP : 。 12 ( 6 分 ) . 设 描 述 微 观 粒 子 运 动 的 波 函 数 为  trΨ , , 则  trΨ , 须 满 足 的 条 件 是 、 和 。 13(6 分).量子力学中一切可观察的力学量所对应的算符均为 算符,该算符 的本征值必为 (选填:实数,复数). 14(6 分).请写出泡利算符三个分量在 表象下的矩阵表示, = , = ,和 = 。 三、简答题(共 18 分) 15(6 分).试利用不确定关系说明分子处于绝对零度时仍然会保持部分运动? 16(6 分).请判断“量子体系的守恒量必须要有确定值”观点是否正确并给出理由? 17(6 分).试阐述玻色子和费米子的区别? 四、证明题(共 30 分) 18(15 分)证明在定态中,几率流与时间无关。 19(15 分)证明泡利算符满足 五、计算题(共 45 分)  ˆ ˆ ˆ x y z i 。 20 ( 15 分 ) 由 下 列 定 态 波 函 数 计 算 几 率 流 密 度 : )1(  1  1 r ikr e )2(  2  1 r  ikr e 。从所得结果说明 1 表示向外传播的球面
波, 2 表示向内(即向原点) 传播的球面波。 20(15 分)一维谐振子处在基态  )( x 22 x   2  i t  2 ,求:   e  (1)势能的平均值 U 2  1 2 2 x ; (2)动能的平均值 T  2p 2 ; (提示: 0 2  ax 2 n ex dx  531     1 n 2  2(  n a n  )1  a ) 21(15 分)求能量表象中,一维无限深势阱的坐标与动量的矩阵元。(提示:能量本征函 )( xun  数为: sin2 n a a x ,积分满足 u cos nudu  1 2 n cos nu  u n sin nu  c ,以及 sin mu cos nudu   cos( (2 ) unm  ) nm   cos( (2 ) unm  ) nm   C )
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