量子力学习题汇集 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/28 13:01:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第一章习题

1.证明下列算符等式

?A,B?C???A,B???A,C??A,BC??B?A,C???A,B?C

?AB,C??A?B,C???A,C?B?A,?B,C????B,?C,A????C,?A,B???0

2.设粒子波函数为?(x,y,z),求在?x,x?dx? 范围内找到粒子的几率.

3.在球坐标中,粒子波函数为??r,?,??,试求: 1)在球壳(r,r+dr)中找到粒子的几率;

2)在??,??方向的立体角d?中找到粒子的几率.

4.已知力学量F的本征方程为

F?n??n?n

求在状态波函数

??c1?1?c2?2?c3?3

下测力学量F 的可能值,相应的几率及平均值(假设波函数?已归一或不归一的情况).

第二章习题

1.一粒子在二维势场

?0,0?x?a,0?y?b V(x,y)??

其它??,

中运动,求粒子的能级和波函数.能级是否简并?

2.由哈密顿算符

?22m222222H?????1x??2y??3z

2m2??所描述的体系,称各向异性谐振子.求其本征态和本征值.

3.利用递推关系

?n?dn?1??n(x)??????n?1n?1? ?dx2?2?证明

d2?2?n?2dx2?n(n?1)?n?2?(2n?1)?n?(n?1)(n?2)?n?2

?并由此证明在?n态下

P?0,T?En 2

第 四 章 习 题

1. 证明 ??A(cos??isin?cos?)

为L2和Ly的共同本征态,并求相应的本征值。说明当体系处在此状态时,

Lz没有确定值。

L22. 对于一转动惯量为I的平面转子,其能量算符为H?z,求体系的能量本

I征态。如?(?,0)?Asin?,求?(?,t)。

3.量子化对称陀螺的哈密顿量可写成

H?2121Lx?L2?Lyz 2I12I2??试求该对称陀螺的能量本征值。

4.一质量为m的粒子被限制在半径为r?a 和r?b的二个不可穿透同心球面之间运动,不存在其它势。求粒子的基态能量和归一化本征函数。

第 五 章 习 题

?1. J 为一角动量算符。试计算Jx、Jy、Jz在J2,Jz 的共同本征函数构成的

??表象中,j?1 的子空间的矩阵表示。 2

2. 已知体系的哈密顿量H与另一力学量B在能量表象中的表示为

?100??010?????H????020? , B?b?100?

?002??001?????t?0 时体系的态矢量为

(1) (2) (3) (4)

?2?1???(0)??1?

2???1???求在 t?0及任何时刻体系能量的可能值及几率,和体系的平均能量。

t时刻的态矢?(t)。

求该体系力学量B的可能值及几率和B的平均值。

t?0时体系在B表象中的态矢??(0)。