南京大学历年考研试卷量子力学

量子力学教程课后习题答案

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 c hv d kT hv v v 1 1 833 -? =πρ， （1） 以及 c v =λ， （2） λρρd dv v v -=， （3） 有 ,1 18)()(5-?=?=?? ? ??-=-=kT hc v v e hc c d c d d dv λλλ πλλρλλ λρλρ ρ 这里的λρ的物理意义是黑体波长介于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： 011511 86 ' =???? ? ?? -?+--?= -kT hc kT hc e kT hc e hc λλλλλ πρ

? 0115=-?+ -- kT hc e kT hc λλ ? kT hc e kT hc λλ= -- )1(5 如果令x= kT hc λ ，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 xk hc 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=h v ， λ h 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 e p 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 p h = λ

量子力学思考题及解答

1、以下说法是否正确： （1）量子力学适用于微观体系，而经典力学适用于宏观体系； （2）量子力学适用于η不能忽略的体系，而经典力学适用于η可以忽略的体系。 解答：（1）量子力学是比经典力学更为普遍的理论体系，它可以包容整个经典力学体系。 （2）对于宏观体系或η可以忽略的体系，并非量子力学不能适用，而是量子力学实际上已 经过渡到经典力学，二者相吻合了。 2、微观粒子的状态用波函数完全描述，这里“完全”的含义是什么？ 解答：按着波函数的统计解释，波函数统计性的描述了体系的量子态。如已知单粒子（不考虑自旋）波函数)(r ? ψ，则不仅可以确定粒子的位置概率分布，而且如粒子的动量、能量等其他力学量的概率分布也均可通过)(r ? ψ而完全确定。由于量子理论和经典理论不同，它一般只能预言测量的统计结果，而只要已知体系的波函数，便可由它获得该体系的一切可能物理信息。从这个意义上说，有关体系的全部信息显然已包含在波函数中，所以说微观粒子的状态用波函数完全描述，并把波函数称为态函数。 3、以微观粒子的双缝干涉实验为例，说明态的叠加原理。 解答：设1ψ和2ψ是分别打开左边和右边狭缝时的波函数，当两个缝同时打开时，实验说明到达屏上粒子的波函数由1ψ和2ψ的线性叠加2211ψψψc c +=来表示，可见态的叠加不是概率相加，而是波函数的叠加，屏上粒子位置的概率分布由222112 ψψψ c c +=确定，2 ψ中 出现有1ψ和2ψ的干涉项]Re[2* 21* 21ψψc c ，1c 和2c 的模对相对相位对概率分布具有重要作用。 4、量子态的叠加原理常被表述为：“如果1ψ和2ψ是体系的可能态，则它们的线性叠加 2211ψψψc c +=也是体系的一个可能态”。 （1）是否可能出现)()()()(),(2211x t c x t c t x ψψψ+=； （2）对其中的1c 与2c 是任意与r ? 无关的复数，但可能是时间t 的函数。这种理解正确吗？ 解答：（1）可能，这时)(1t c 与)(2t c 按薛定谔方程的要求随时间变化。

南京大学风景园林(景观规划设计)与考研

南京大学坐落在钟灵毓秀、虎踞龙盘的六朝古都，是一所历史悠久、声誉卓著的百年名校。作为直属国家教育部的重点综合性大学，南京大学如今已发展成为学术气氛浓郁、综合实力位居全国前列、国际交流活动最为活跃的一流高等学府。 南京大学建筑与城市规划学院，于2010年4月由南京大学建筑学院与南京大学地理与海洋科学学院的城市与区域规划系合并组建而成。设建筑系和城市规划与设计系，是一所以培养高层次建筑设计、城市规划与设计、以及区域与景观规划设计方面专业人才为办学目标的学院。 学院师资力量雄厚，队伍配备合理。现有专职教师44名，其中具有博士学位的30名，教授14名，副教授16名。大部分教师具有国内外知名高等院校之学习与工作经验，同时具有丰富的创作能力和工程实践经验。他们以不断探索，锐利改革的精神，在教学、科研、人才培养和国际交流等方面都取得了长足的发展。 学院充分利用综合性大学学科齐全的优势，采取“拓宽基础、分流培养”的办学模式，着重培养学生掌握深厚的专业基础理论，宽广的专业知识以及扎实的专业基本技能，使其成为能在建筑设计、城市规划、房地产及相关行业管理等部门工作的高级专门人才。 国际交流活跃。学院与欧、美、澳、亚等地区多所知名高等院校建立了广泛的学术交流合作关系，互派师生出访交流或进行联合项目研究。拥有“南京大学中法城市区域规划科学研究中心”（合作方是法国巴黎东部大学的“巴黎规划学院”）“985”国际合作交流平台。 南京大学建筑与城市规划学院建筑学一级学科招收景观规划与设计（风景园林）方向硕士研究生，学制三年，研究方向包括景观规划设计理论与方法、绿地系统、生态城市、绿色社区、GIS与RS支持景观分析方法，欢迎广大本科毕业生报考。 招生对象包括风景园林（景观学）专业、建筑学、工学、城市规划设计、环境设计、GIS等专业背景的应届、往届本科毕业生。 2012年南京大学建筑与城市规划学院景观考研科目： 初试：英语、政治、风景园林规划设计原理、城市规划原理 （参考书：《中国古典园林史》（第三版、周维权著）、《风景园林工程》（梁伊任等著）、《城市规划原理》（第三版、李德华著）） 复试：景观设计快题（6小时）、面试（需准备作品集）

量子力学期末考试题解答题

1. 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。 (简述波尔的原子理论，为什么说玻尔的原子理论是半经典半量子的？) 答：Bohr 理论中核心的思想有两条：一是原子具有能量不连续的定态的概念；二是两个定态之间的量子跃迁的概念及频率条件。首先，Bohr 的量子理论虽然能成功的说明氢原子光谱的规律性，但对于复杂原子光谱，甚至对于氦原子光谱，Bohr 理论就遇到了极大的困难（这里有些困难是人们尚未认识到电子的自旋问题），对于光谱学中的谱线的相对强度这个问题，在Bohr 理论中虽然借助于对应原理得到了一些有价值的结果，但不能提供系统解决它的办法；其次，Bohr 理论只能处理简单的周期运动，而不能处理非束缚态问题，例如：散射；再其次，从理论体系上来看，Bohr 理论提出的原子能量不连续概念和角动量量子化条件等，与经典力学不相容的，多少带有人为的性质，并未从根本上解决不连续性的本质。 2. 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：当一定频率的光照射到金属上时，有大量电子从金属表面逸出的现象称为光电效应；光电效应的规律：a.对于一定的金属材料做成的电极，有一个确定的临界频率0υ，当照射光频率0υυ<时，无论光的强度有多大，不会观测到光电子从电极上逸出；b.每个光电子的能量只与照射光的频率有关，而与光强无关；c.当入射光频率0υυ>时，不管光多微弱，只要光一照，几乎立刻910s -≈观测到光电子。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。 3．简述量子力学中的态叠加原理，它反映了什么？ 答：对于一般情况，如果1ψ和2ψ是体系的可能状态，那么它们的线性叠加：1122c c ψψψ=+（12c c ，是复数）也是这个体系的一个可能状态。这就是量子力学中的态叠加原理。态叠加原理的含义表示当粒子处于态1ψ和2ψ的线性叠加态ψ时，粒子是既处于态1ψ，又处于态2ψ。它反映了微观粒子的波粒二象性矛盾的统一。量子力学中这种态的叠加导致在叠加态下观测结果的不确定性。 4. 什么是定态？定态有什么性质？ 答：体系处于某个波函数()()[]exp r t r iEt ψψ=-，所描写的状态时，能量具有确定值。这种状态称为定态。定态的性质：（1）粒子在空间中的概率密度及概率流密度不随时间变化；（2）任何力学量（不显含时间）的平均值不随时间变化；（3）任何力学量（不显含时间）取各种可能测量值的概率分布也不随时间变化。 5. 简述力学量与力学量算符的关系？ 答：算符是指作用在一个波函数上得出另一个函数的运算符号。量子力学中采用算符来表示微观粒子的力学量。如果量子力学中的力学量F 在经典力学中有相应的力学量，则表示这个力学量的算符?F 由经典表示式F （r,p ）中将p 换为算符?p 而得出的，即：

量子力学考试题

量子力学考试题 （共五题，每题20分） 1、扼要说明： （a ）束缚定态的主要性质。 （b ）单价原子自发能级跃迁过程的选择定则及其理论根据。 2、设力学量算符（厄米算符）∧ F ，∧ G 不对易，令∧K ＝i （∧F ∧G -∧G ∧ F ），试证明： （a ）∧ K 的本征值是实数。 （b ）对于∧ F 的任何本征态ψ，∧ K 的平均值为0。 （c ）在任何态中2F +2 G ≥K 3、自旋η/2的定域电子（不考虑“轨道”运动）受到磁场作用，已知其能量算符为 S H ??ω= ∧ H ＝ω∧ z S +ν∧ x S （ω，ν>0，ω?ν） （a ）求能级的精确值。 （b ）视ν∧ x S 项为微扰，用微扰论公式求能级。 4、质量为m 的粒子在无限深势阱（0

（a ）能量有确定值。力学量（不显含t ）的可能测值及概率不随时间改变。 （b ）（n l m m s ）→（n’ l’ m’ m s ’） 选择定则：l ?＝1±，m ?＝0,1±，s m ?＝0 根据：电矩m 矩阵元-e → r n’l’m’m s ’，n l m m s ≠0 2、（a ）6分（b ）7分（c ）7分 （a ）∧ K 是厄米算符，所以其本征值必为实数。 （b ）∧ F ψ＝λψ，ψ∧ F ＝λψ K ＝ψ∧ K ψ＝i ψ∧F ∧ G -∧ G ∧F ψ ＝i λ｛ψ∧ G ψ-ψG ψ｝＝0 （c ）(∧F +i ∧G )(∧F -i ∧G )=∧ F 2 +∧ G 2 -∧ K ψ(∧F +i ∧G )(∧F -i ∧G )ψ=︱(∧ F -i ∧ G )ψ︱2≥0 ∴<∧ F 2 +∧ G 2-∧ K >≥0，即2F +2 G ≥K 3、(a)，(b)各10分 (a) ∧ H ＝ω∧ z S +ν∧ x S ＝2ηω［1001-］+2ην［0110］＝2η［ων ν ω -］ ∧ H ψ＝E ψ，ψ＝［b a ］，令E ＝2η λ，则 ［λωννλω---］［b a ］＝0，︱λων ν λω---︱ ＝2λ-2ω-2ν＝0 λ＝±22νω+，E 1＝-2η22νω+，E 2＝2η 22νω+ 当ω?ν，22νω+＝ω（1+22ων）1/2≈ω（1+222ων）＝ω+ων22 E 1≈-2η［ω+ων22］，E 2 ＝2η ［ω+ων22］ （b ）∧ H ＝ω∧z S +ν∧ x S ＝∧H 0+∧H ’，∧ H 0＝ω∧ z S ，∧ H ’＝ν∧ x S ∧ H 0本征值为ωη21± ，取E 1（0）＝-ωη21，E 2（0） ＝ωη21 相当本征函数（S z 表象）为ψ1(0)＝[10]，ψ2(0)＝[01 ] 则∧ H ’之矩阵元（S z 表象）为

南京大学建筑与城市规划学院

南京大学建筑与城市规划学院 建筑设计课Ⅶ 毕业设计（一） 数字化设计与建造 任课教师：吉国华教授 助教：陈中高博士 春季学期 参加学生：人 教学目的： 基于建筑数字技术，本毕业设计涵盖案例分析、设计研究以及建造实践等三个部分，旨在融合数字化设计与数控建造这两个过程，将传统建筑行业中分离的设计与营造用数字技术结合起来，完成从数字化设计到数字化建造的全过程。整个课程以实物模型为研究媒介，希望在形式生成与建造验证这一往复的过程中，引导学生逐步形成关联设计与建造过程的协同意识，以培养寻求物质逻辑合理性的主动思考，建立基于数字技术的建筑设计建造一体化思维。 题目简述： 近年来，伴随着复杂形体的建筑设计日益普遍，建筑师不得不面对这样一种矛盾的设计条件：一方面，当数字设计作为一种通用知识和技术，作为诸多因素协同的系统产物，建筑形体易倾

向于愈加复杂的几何形式创作；另一方面，因偏离传统的建筑学策略，建筑师对复杂几何形体的操作实质较为陌生，而无法有效地回应其建造过程中的挑战。正是在这一困境下，数字化设计与建造的大规模开展给当代建筑学带来了诸多较有意义的探索，主要体现在两个方面：一方面， 它扩大了建筑从设计到建造的创作路径与实现手段， 促使两者的互相关联和高度整合；另一方面，它充分显示了建造之于设计所充当的限定与创造的双重角色，能为常规技术、新技术以及新材料等不同制约条件之下的建筑设计带来更多可能性。 基于以上背景，本课题以“创客空间”为主题，要求学生在学校自选环境中设计一处用地面积*，建筑面积为㎡的创客空间，以满足有创业目标的学生聚会、交流、创想、协作的功能需求，推进创新意识培养。课题着重要求从建筑设计的实际问题出发,用数字化的方法研究和解决问题，最终通过数控加工的方式来实现具有真实细节的构筑物。 课程内容： 、基于计算性设计( )的技术与思维对建筑问题进行解析。 、研究真实建造过程中的实际问题,进而进行面向建造的数字化建筑设计。 、程序及编程学习,运用各种程序方法和各类库文件。 、材料研究,充分挖掘并整理与数控建造相关的各类材料。 、掌握数控设备基本知识和操作要领。

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（ 6.125ο A ）。 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 （ ηωn ）。 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（ ηω=E ）和（ k p ρηρ = ）。 4． 三维空间自由粒子的归一化波函数为()r p ρ ρψ=（ r p i e ρ ρη η?2 /3) 2(1π ）， () ()=? +∞ ∞ -*'τψψd r r p p ρρρρ（ )(p p ρ ρ-'δ ）。 5． 动量算符的归一化本征态=)(r p ρ ρψ（ r p i e ρ ρηη?2/3)2(1π ），=' ∞ ?τψψd r r p p )()(*ρρρρ（ )(p p ρ ρ-'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 i e x e x ωωψψ2 522 0)(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?ψμ ηi ）。 8． 设)(r ρψ描写粒子的状态，2)(r ρψ是（ 粒子的几率密度 ），在)(r ρψ中F ?的平均值为F =（ ??dx dx F ψψψψ* *? ） 。 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 exp()()i exp()(),(2211t E x t E x t x η η-+-=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。 13． （ 无穷远处波函数为零 ）的状态称为束缚态，其能量一般为（ 分立 ）谱。 14． 3．t=0时体系的状态为()()()x x x 300,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 i e x e x ωωψψ2 732 0)()(--+ ）。 15． 粒子处在a x ≤≤0的一维无限深势阱中，第一激发态的能量为

中国人民大学《617量子力学》考研真题详解

中国人民大学《617量子力学》考研真题详解 2021年中国人民大学理学院物理系《617量子力学》考研全套 目录 ?全国名校量子力学考研真题汇编 ?2021年量子力学考研真题精解精析50题 说明：本科目考研真题不对外公布（暂时难以获得），通过分析参考教材知识点，精选了有类似考点的其他院校相关考研真题，以供参考。 2．教材教辅 ?曾谨言《量子力学教程》（第3版）配套题库【名校考研真题＋课后习题＋章节题库＋模拟试题】 ?曾谨言《量子力学导论》（第2版）网授精讲班【39课时】说明：以上为本科目参考教材配套的辅导资料。

? 试看部分内容 2021年量子力学考研真题精解精析50题1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。假设粒子间有相互作用，其中分别代表粒子1和粒子2的自旋，参数J＞0。 （1）如果把两个自旋1/2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； （2）如果把两个自旋1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） [浙江大学2014研]【解题思路】 ①研究体系处在线性谐振子势场中，有关单个体系在谐振子势中 的问题，一般可以通过求解薛定谔方程得出相应的本征波函数和本征能量，确定体系的波函数，研究对象的量子状态、对其进行测量可得到的测量值的大小和几率等问题，都可以一一解决。 ②研究体系内包含两个粒子，它们之间存在自旋-自旋相互作用， 利用角动量的合成来解决这部分相互作用引出的相关问题。

③在两个问题中，涉及到不同自旋的粒子，即玻色子和费米子，可以通过它们满足的统计性质来决定在势场中的分布情况，从而解决要求的基态能量和波函数。 【解析】 （1）对于处在线性谐振子势中粒子的哈密顿量 由薛定谔方程 得本征能量为 本征波函数为 两粒子间有相互作用 设 因此 即

南京大学“教育部基础学科拔尖学生培养试验计划”

南京大学“教育部基础学科拔尖学生培养试验计划” 南京大学“教育部基础学科拔尖学生培养试验计划”2009 级招生简章 根据教育部“关于实施‘基础学科拔尖学生培养试验计划’的通知”要求，结合我校实际，经学校研究，决定从2009 级本科生开始实施我校“基础学科拔尖学生培养试验计划”（以下简称拔尖计划），现就相关招生办法通知如下： 一、项目背景：为了贯彻实施人才强国战略，培养具有国际一流水平的基础学科领域拔尖人才，促进我国基础科学研究水平的提升，并为其他学科的发展提供源泉和动力；同时为了大力推进我国研究型大学拔尖创新人才培养模式 和机制的全方位创新，带动整个高等教育人才培养质量的进一步提高，教育部从2009年开始在国内一流研究型大学实施“拔尖计划”，我校是首批11所高校之一。二、项目目标： 在基础科学领域（数学、物理学、天文学、化学、生物学和计算机科学），每年动态选拔特别优秀的本科生，配备一流的师资，提供一流的学习条件，创造一流的学术环境与氛围，创新培养方式，构筑基础科学拔尖人才培养的专门通道，努力使受“拔尖计划”支持的学生成长为相关基础科学领域的领军人物，并逐步跻身国际一流科学家队伍。

三、培养方式： 1．班级形式 不单独开班，学生插班进入各学科方向09基地班学习。计算机科学与技术系成立首届“计算机科学基地班”。详细情况见附件六。 2．课程体系 依托基地班培养方案。（非基地班学生进入该“拔尖计划”，需补修基地班一年级专业基础课程。） 3．特色培养 入选“拔尖计划”的学生可以在导师的指导下自主跨学科、跨年级选修课程和开展科学研究训练；在高年级阶段可自主选修部分研究生课程，进入实验室进行科学研究；还可优先享受海外学习、境外实践、学术会议等国际交流机会。 4. 导师配备 “拔尖计划”班在本科四年内实行“双导师制”，按照5:1的生师比配备学术导师，30:1的生师比配备生涯导师，确保“拔尖计划”班学生的全面发展和个性化培养。 5. 学生考核

2011量子力学期末考试题目

第一章 ⒈玻尔的量子化条件，索末菲的量子化条件。 ⒉黑体：能吸收射到其上的全部辐射的物体，这种物体就称为绝对黑体，简称黑体。 ⒎普朗克量子假说： 表述1：对于一定频率ν的辐射，物体只能以hν为能量单位吸收或发射电磁辐射。 表述2：物体吸收或发射电磁辐射时，只能以量子的方式进行，每个量子的能量为：ε=h ν。 表述3：物体吸收或发射电磁辐射时，只能以能量ε的整数倍来实现，即ε，2ε，3ε，…。 ⒏光电效应：光照射到金属上，有电子从金属上逸出的现象。这种电子称之为光电子。 ⒐光电效应有两个突出的特点： ①存在临界频率ν0：只有当光的频率大于一定值v0 时，才有光电子发射出来。若光频率小于该值时，则不论光强度多大，照射时间多长，都没有光电子产生。 ②光电子的能量只与光的频率有关，与光的强度无关。光的强度只决定光电子数目的多少。⒑爱因斯坦光量子假说： 光(电磁辐射)不仅在发射和吸收时以能量E= hν的微粒形式出现，而且以这种形式在空间以光速C 传播，这种粒子叫做光量子，或光子。爱因斯坦方程 ⒒光电效应机理： 当光射到金属表面上时，能量为E= hν的光子立刻被电子所吸收，电子把这能量的一部分用来克服金属表面对它的吸引，另一部分就是电子离开金属表面后的动能。 ⒓解释光电效应的两个典型特点： ①存在临界频率v0：由上式明显看出，当hν- W0≤0时，即ν≤ν0 = W0 / h时，电子不能脱出金属表面，从而没有光电子产生。 ②光电子动能只决定于光子的频率：上式表明光电子的能量只与光的频率ν有关，而与光的强度无关。 ⒔康普顿效应：高频率的X射线被轻元素如白蜡、石墨中的电子散射后出现的效应。 ⒕康普顿效应的实验规律： ①散射光中，除了原来X光的波长λ外，增加了一个新的波长为λ'的X光，且λ' >λ； ②波长增量Δλ=λ-λ随散射角增大而增大。 ⒖量子现象凡是普朗克常数h在其中起重要作用的现象 ⒗光具有微粒和波动的双重性质，这种性质称为光的波粒二象性

结构化学练习之量子力学基础习题附参考答案

结构化学练习之量子力学基础习题附参考答案

量子力学基础习题 一、填空题（在题中的空格处填上正确答案）1101、光波粒二象性的关系式为_______________________________________。1102、德布罗意关系式为____________________；宏观物体的λ值比微观物体的λ值_______________。1103、在电子衍射实验中，│ψ│2对一个电子来说，代表___________________。 1104、测不准关系是_____________________，它说明了_____________________。 1105、一组正交、归一的波函数ψ1，ψ2，ψ3，…。 正交性的数学表达式为，归一性的表达式为。1106、│ψ(x1，y1，z1，x2，y2，z2)│2

代表______________________。 1107、物理量xp y- yp x的量子力学算符在直角坐标系中的表达式是_____。 1108、质量为m的一个粒子在长为l的一维势箱中运动， (1)体系哈密顿算符的本征函数集为_______________________________ ； (2)体系的本征值谱为____________________，最低能量为____________ ； (3)体系处于基态时，粒子出现在0 ─l/2间的概率为_______________ ； (4)势箱越长，其电子从基态向激发态跃迁时吸收光谱波长__________ ； (5)若该粒子在长l、宽为2l的长方形势箱

中运动， 则其本征函数集为____________，本征 值 谱 为 _______________________________。 1109、质量为m 的粒子被局限在边长为a 的立方箱中运动。波函数ψ 211(x ，y ，z )= _________________________；当粒子处于状态 ψ 211 时，概率密度最大处坐标是 _______________________；若体系的能量为 2 247ma h ，其简并度是_______________。 1110、在边长为a 的正方体箱中运动的粒子，其能级E = 2 243ma h 的简并度是_____，E '= 2 2827ma h 的简 并度是______________。 1111、双原子分子的振动，可近似看作是质量为μ= 2 121m m m m +的一维谐振子，其势能为V =kx 2/2，它 的 薛 定 谔 方 程 是

量子力学思考题及解答

量子力学思考题 1、以下说法是否正确： （1）量子力学适用于微观体系，而经典力学适用于宏观体系； （2）量子力学适用于 不能忽略的体系，而经典力学适用于 可以忽略的体系。 解答：（1）量子力学是比经典力学更为普遍的理论体系，它可以包容整个经典力学体系。 （2）对于宏观体系或 可以忽略的体系，并非量子力学不能适用，而是量子力学实际上已 经过渡到经典力学，二者相吻合了。 2、微观粒子的状态用波函数完全描述，这里“完全”的含义是什么？ 解答：按着波函数的统计解释，波函数统计性的描述了体系的量子态。如已知单粒子（不考虑自旋）波函数)(r ψ，则不仅可以确定粒子的位置概率分布，而且如粒子的动量、能量等其他力学量的概率分布也均可通过)(r ψ而完全确定。由于量子理论和经典理论不同，它一般只能预言测量的统计结果，而只要已知体系的波函数，便可由它获得该体系的一切可能物理信息。从这个意义上说，有关体系的全部信息显然已包含在波函数中，所以说微观粒子的状态用波函数完全描述，并把波函数称为态函数。 3、以微观粒子的双缝干涉实验为例，说明态的叠加原理。 解答：设1ψ和2ψ是分别打开左边和右边狭缝时的波函数，当两个缝同时打开时，实验说明到达屏上粒子的波函数由1ψ和2ψ的线性叠加2211ψψψc c +=来表示，可见态的叠加不是概率相加，而是波函数的叠加，屏上粒子位置的概率分布由222112 ψψψ c c +=确定，2 ψ中 出现有1ψ和2ψ的干涉项]Re[2* 21* 21ψψc c ，1c 和2c 的模对相对相位对概率分布具有重要作用。 4、量子态的叠加原理常被表述为：“如果1ψ和2ψ是体系的可能态，则它们的线性叠加 2211ψψψc c +=也是体系的一个可能态”。 （1）是否可能出现)()()()(),(2211x t c x t c t x ψψψ+=； （2）对其中的1c 与2c 是任意与r 无关的复数，但可能是时间t 的函数。这种理解正确吗？ 解答：（1）可能，这时)(1t c 与)(2t c 按薛定谔方程的要求随时间变化。 （2）如按这种理解 ),()(),()(),(2211t x t c t x t c t x ψψψ+=

量子力学典型例题分析解答1

浅谈多媒体课件制作与中学物理教学 计算机技术的普及和发展，冲击着教育观念的改变和教学手段的提高。也成为新贯彻新课改的有力工具。为教育的现代化改革开拓了一个广阔的前景与空间，给优化课堂教学，构建新型的教学模式，提供了丰富的土壤。多媒体集文字、图形、图象、声音、动画、影视等各种信息传输手段为一体,具有很强的真实感和表现力，可以激发学生学习兴趣，可以动态地、对比地演示一些物理现象，极大地提高教与学的效率，达到最佳的教学效果。 随着计算机技术的迅猛发展及计算机的大量普及，很多中学配备了微机室、专用多媒体教室，建立电教中心，为计算机辅助教学（CAI）打下了硬件基础。CAI在现代教学中有着重要的地位，如何充分发挥CAI在中学教学中的作用，是摆在广大中学教育工作者面前的一个重要课题。笔者就CAI在中学物理教学中的应用以及对中学物理教学中的影响谈几点拙见。 一个优秀的CAI课件应充分地发挥计算机多媒体的特点，在制作过程中应注重视听教学的特征，突出启发教学，还应注重教学过程的科学性和合理性，应做到构图合理、美观，画面清晰、稳定，色彩分明、色调悦目，动画流畅，真实感强，解说清晰动听，功能丰富，演播运行安全可靠。 一．在制作多媒体CAI课件时应具备以下几点： ⒈加强课前研究，建立素材资源库 课前研究是教学的准备，只有课前进行充分的研究，才能取得理想的教学效果。在备课过程中，走素材资源库和制作平台相结合的思路。物理教师应根据教学实际，充分利用现有条件下的网络信息资源素材库和教学软件，以及相关的CD、VCD资源，选取适合教学需要的内容来制作自己的课件，从而适应不同教学情境的需要。同时，教师可在Internet上建立自己的网站，把以网页浏览形式制作的CAI课件、教案、论文等放在该网站中，并把在教学过程中制作的每一个课件链接起来，从而逐步建立一个完整的教学课件体系。 2.选择合适的制作工具 为了创作出一个成功的多媒体CAI课件，工具选择得好可以大大地加快开发进程，节省开发人力和资金，有利于将主要精力投入到脚本和软件的设计中去。选择多媒体制作工具，主要应从以下几个方面综合考虑：编程环境、超级链接能力、媒体集成能力、动画创作能力、易学习性、易使用性、文档是否丰富等 3.应充分发挥交互作用

哈工大考研量子力学试题

2.2.3 2008年真题 【题目】1. 轨道角动量的三个分量x L ，y L 和z L 是否有共同本征态？若果有， 写出一个来；如果没有，请说明为什么 【解题】 没有，^^^ ,x y z L L i L ?? =???? 不对易，故无共同本征态 【分析】 本题考察两个算符具有共同本征态的条件——两个算符对易。属于 基础概念的考核。对易这一概念是量子力学考试中肯定会出现的概念，通常穿插在答题中间，对常用的对易关系一定要做到熟练运用，记忆的程度。 【题目】2. 已知哈密顿量2 21()2H V r μ =- ?+的本征值为n E ，相应的本征函数 为()n r ?，求2 22()2H V r C μ =- ?++的本征值和本征函数（C 为常数）。 【解题】 ^ 1^^^ 211()() ()()()()()()()()() n n n n n n n n n n n n H r E r H r H C r H r C r E r C r E C r ?????????==+=+=+=+ 由上式知，^ 2H 的本征函数为()n r ?，本征值为n E C + 【分析】首先写出哈密顿量的本征方程，通过两个不同哈密顿量的关系可以得出 相关结果

【题目】3. 计算对易关系2[,]?;[,]?z x y z p L L iL L =+= 【解题】 （1） 22^^^^^^^^^^^^ ^^ ^^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ,,,,()()()0 z z z z y x y x y x x y y x x y p L L p L p p p L p i p i i p j p p i p i i p j i p p p p p p p p ????????=-=--???????? ???????????? =----=--+-= （2） ^^^^^^^^^ ,,,x y z x z y z y x L i L L L L i L L i L i L ?????? +=+=+???????????? 【分析】本题需要掌握常见量子算符的对易关系，比如坐标与动量、动量与 动量、角动量与动量，并且有关对易几条性质得知道，比如 ?? ? ???+??????=??????∧∧∧∧∧∧∧∧∧C A B C B A C ,,B A ，，能将复杂的算符用一些简单并且我们所熟知的算符表示出来，并化简得出结果 【题目】4. 利用不确定关系估算线性谐振子的基态能量。 【解题】 2222 (),()x x x p p p =-=- 对线性谐振子 0x p == 2222,x x p p ∴==

渤海大学《629量子力学》考研真题详解

渤海大学《629量子力学》考研真题详解 2021年渤海大学物理科学与技术学院《629量子力学》考研全套 目录 ?全国名校量子力学考研真题汇编 说明：本科目考研真题不对外公布（暂时难以获得），通过分析参考教材知识点，精选了有类似考点的其他院校相关考研真题，以供参考。 2．教材教辅 ?周世勋《量子力学教程》（第2版）笔记和课后习题（含考研真题）详解?周世勋《量子力学教程》（第2版）配套题库【考研真题精选＋章节题库】说明：以上为本科目参考教材配套的辅导资料。 ? 试看部分内容

绪论 1.1 复习笔记 在十九世纪末、二十世纪初，经典物理取得了巨大的成功，牛顿定律、麦克斯韦方程、热力学和统计力学相继建立并成功应用于物理学研究和工程，但在物理大厦落成的同时，物理学家中的有识之士也意识到了天空中漂浮的乌云。黑体辐射、光电效应和固体的比热等一系类问题是经典物理无法解释的。之后的旧量子论包括玻尔理论、爱因斯坦的光量子和德布罗意波粒二象性假说给物理学的发展带来了希望，它们也为量子力学的发展奠定了基础。现代物理学中的两大支柱（量子力学、相对论）逐步验证并解释物理实验中的现象的同时，量子力学自身也在不断完善，并发展出了电磁场量子化理论、解释光子原子相互作用的量子电动力学、应用于原子中核子相互作用的量子色动力学理论，以及当下试图对引力场解释的超弦理论。所以，不论是为了备考还是为了将来的物理学科研，学习好量子力学是十分重要的。量子力学是现代物理学的基石，也是物理科研必备的工具。 【本章重难点】 1．了解经典物理的成功和所面临的危机，以及量子力学的发展历史； 2．掌握德布罗意波粒二象性关系； 3．熟练运用玻尔-索末菲量子化条件。 一、波粒二象性（见表1-1-1）

南京大学2017土地利用规划第一次作业

题号:1 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:2 根据中心地理论，同一等级的两个相邻中心地之间的距离（），级别越低，相邻两个中心地间的距离越（）。 ?A、相等，长 ?B、相等，短 ?C、不等，长 ?D、不等，短 标准答案：b 说明： 题号:2 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:2 中心地理论中，当处于市场最优状态下，某级中心市场区面积与低一级中心市场区面积的比值k为（）。 ?A、3 ?B、4 ?C、6 ?D、7 标准答案：a 说明： 题号:3 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:2 中心地理论中，当处于交通最优状态下，某级中心市场区面积与低一级中心市场区面积的比值k为（）。 ?A、3

?B、4 ?C、6 ?D、7 标准答案：b 说明： 题号:4 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:2 杜能的农业区位理论属于（）。 ?A、现代区位理论 ?B、经典区位理论 ?C、新时期区位理论 ?D、古典区位理论 标准答案：d 说明： 题号:5 题型:单选题（请在以下几个选项中选择唯一正确答案）本题分数:2 杜能圈的第一圈层为（）。 ?A、自由农业圈 ?B、轮作农业圈 ?C、谷草农业圈 ?D、畜牧圈 标准答案：a 说明： 题号:6 题型:判断题本题分数:3

土地供需分析是在土地供给量和土地需求量预测和估算的基础上加以比较，依据土地供给和土地需求量两者之间的数量比较借以评价供不应求、供过于求和供需平衡状况。 ?1、错 ?2、对 标准答案：2 说明： 题号:7 题型:判断题本题分数:3 土地利用总体规划属于土地利用规划的微观层次，决定和制约着其他各个层次的土地利用规划，是土地利用规划的一个部分。 ?1、错 ?2、对 标准答案：1 说明： 题号:8 题型:判断题本题分数:3 土地利用总体规划的控制性体现在主要在研究问题具有战略意义，对土地利用的战略调节控制，以及其宏观指导性。 ?1、错 ?2、对 标准答案：1 说明： 题号:9 题型:判断题本题分数:3

南京大学人才培养模式

保护和加强基础学科，培养高层次、高素质和富有创新精神地基础性人才，是国家科学、教育发展水平地重要标志，也是经济发展和科技进步及至哲学、社会科学进步地重要基础.早在年，我校就根据原国家教委关于保护和加强基础学科和培养基础科学人才地精神，建立了基础学科教学强化部，采取以学科群打基础、贯通本科与研究生教育地办法，着力培养高层次人才地后备力量.我校目前拥有国家级理科基础科学研究与教学人才培养基地点个；文科基础学科人才培养基地点个，试办点个；校内“基地”点个.“基地”地设立和建设有力地支持和推动了我校基础性人才地培养. 在“基地”建设地基础上，为进一步探索培养高层次高质量基础性人才地新路子，加大改革力度，年月，我校成立了“基础学科教育学院”（年改名为匡亚明学院）.在原有地基础学科教学强化部地基础上，扩大规模，增设文、史、哲和地质、地理、大气科学等学科方向.新成立地匡亚明学院下设理科部和文科部，分别负责实施理科和文科地“基地”人才培养工作.基础学院地培养模式定为“”模式，即第一年按文、理两大类设置公共基础课，第二年分文史类、数理类、化生类、地学类设置学科群基础课，第三年分文学、史学、哲学、数学、物理、生物物理、大气物理、天文、化学、生物化学、生物、地质、地理等个一级学科设置学科主干课，第四年配备导师，进入重点实验室、重点学科结合重大科研项目进行科研训练.几年来，基础性人才培养遵循“三个融为一体”地教学指导思想，实施“以重点学科为依托，按学科群打基础，按一级学科方向分流，贯通本科和研究生教育”这一基础性人才培养模式，实施教育、教学改革，具体体现在： 一是强化基础，拓宽知识面.基础性人才按学科群设置基础课，鼓励学生交叉选课，构建有特色地知识结构. 二是多次选择、逐步定位.学生进校第一年为大理科公共基础课阶段，第二年起，学生进行第一次选择，分为数理类和化生类，按学科群设置基础课，重点加强学生地学科群基础知识.第三年学生根据自己地志向和兴趣第二次选择，分流进入一级学科方向.第四年学生进行第三次选择，选择导师进入重点学科、重点实验室，在资深导师指导下从事科研训练. 三是注重科学研究地系统训练.到了二、三年级，不少基础课有课程论文，课外有高低年级学生混编地科学沙龙，到了四年级“专业课”由学生自己选择，并结合导师地科研课题进入重点学科和重点实验室，集中进行科研训练.“基础学院”充分利用我校学科齐全、师资力量雄厚、教学质量好和科研水平高地优势，聘请校内外学术精深、教学经验丰富地资深教授，部分青年学术骨干任教，基础课全部由教授主持教学，本科阶段科学研究训练由活跃在各学科前沿地教授、博导，甚至院士指导. 我校“基地”建设初步实现了预期提出地出思想、出经验、出成果、出人才地“四出”要求，其成果已经辐射到我校人才培养地各个方面，各院系以“基地”为试验田，积极开展教学改革，编写精品教材.“基地”建设有效地保护和加强了基础学科专业，同时促进了相关学科专业地发展，由“基地”培养地一批优秀基础性人才，受到国内外高校和科研院所地普遍欢迎. 自从年原国家教委在兰州召开高等学校理科教育工作会议以来，我校根据会议精神，在部分院系对培养应用性人才进行了试点，在坚持培养基础科学研究和教学人才地同时，积极探索应用性人才培养地目标、模式及途径；并采取有效措施，着力把毕业生培养成适应经济、技术、生产等应用部门需要地具有良好科学素养地应用性人才.经过近十年地探索和实践，我校在应用性人才培养方面，取得了一定进展，具体改革并实施了以下几个方面：一是按照“扬优、支重、改老、扶新”地原则，加强应用性学科建设.合理调整专业结构，建立了一大批经济建设所急需地应用性专业和专业方向，同时以基础学科为依托，以高新技术为内涵，通过学科之间相互渗透、交叉，发展了一批新型地工程技术学科和交叉学科，例如，以文、史、哲为基础，建立了新闻传播、社会学专业；以经济学为依托，建立了工商管理、国际金融、国际会计等专业；以生物学、化学为基础建立了生物化学、环境科学专业；

《量子力学》考研(思考题+填空题)汇总

第一章思考题 1．下说法是否正确： （1）量子力学适用于微观体系，而经典力学适用于宏观体系； （2）量子力学适用于不能忽略的体系，而经典力学适用于=可以忽略的体系。 =答：（1）量子力学是比经典力学更为普遍的理论体系，它可以包容整个经典力学体系。 （2）对于宏观体系或可以忽略的体系，并非量子力学不能适用，而是量子力学实际上已经过渡到经典力学，二者相吻合了。 = 2．什么是黑体？ （1）黑颜色的物体。 （2）完全吸收任何波长的外来辐射而无反射的物体。 （3）完全吸收任何波长的外来辐射而无任何辐射的物体。 （4）吸收比为1的物体。 （5）在任何温度下，对入射的任何波长的辐射全部吸收的物体。 答：（4），（5）正确。吸收比α（λ，T ）=1蕴含了任何温度下，对入射的任何波长的辐射α（λ，T ）均为1。 （2）是常见的黑体定义，显然，应加上“在任何温度下”才完整。 3．康普顿效应中入射光子的能量只有部分被电子吸收，这是否意味着光子在相互作用过程中是可分的？ 答：光电效应中，一个电子同时吸收两个光电子的概率非常小，一个电子只吸收一个光子。另外，实测中光电发射没有可分辨出的时间延迟，这说明，电子没有能量的积累过程，即电子吸收一个光子后再吸收一个光子的概率也是非常小的。因而，截止频率的限制是必需的。 4．德布罗意关系式是仅适用与基本粒子如电子、中子之类还是同样适用于具有内部结构的复合体系？ 答：德布罗意关系式是适用于一切物质的普遍关系，是波粒二象性的反映而与物质具体结构无关。因此，不仅适用于基本粒子也适用于具有内部结构的复杂体系。 5．粒子的德布罗意波长是否可以比其本身线度长或短？二者之间是否有必然联系？ 答：由基本假设 λ= p h ，波长仅取决于粒子的动量而与粒子本身线度无必然联系。 6．在电子衍射实验中，单个电子的落点是无规律的，而大量电子的散落则形成了衍射图样，这是否意味着单个粒子呈现粒子性，大量粒子集合呈现波动性？