量子力学知识点总结
量子力学期末复习完美总结
一、 填空题
1．玻尔-索末菲的量子化条件为：
pdq nh =?，（n=1,2,3,....)，
2．德布罗意关系为：h
E h p k γωλ
==
=
=； 。
3．用来解释光电效应的爱因斯坦公式为：
21
2
mV h A υ=-， 4．波函数的统计解释：()2
r t ψ
，代表t 时刻，粒子在
空间r 处单位体积中出现的概率，又称为概率密度。这
是量子力学的基本原理之一。波函数在某一时刻在空间的强度，即其振幅绝对值的平方与在这一点找到粒子的几率成正比，和粒子联系的波是概率波。
5．波函数的标准条件为：连续性，有限性，单值性 。 6．
，
为单位矩阵，则算符
的本征值为：
1± 。
7．力学量算符应满足的两个性质是 实数性和正交完备性 。
8．厄密算符的本征函数具有： 正交性，它们可以组成正交归一性。即
()m n mn d d λλφφτδφφτδλλ**''==-??或
。
9．设 为归一化的动量表象下的波函数，则 的物理意义为：表示在()r t ψ，所描写
的态中测量粒子动量所得结果在p p dp →+范围内的几率。
10.
i ；
?x
i L ；
0。
11．如两力学量算符
有共同本征函数完全系，则
_0__。
12．坐标和动量的测不准关系是： ()
()
2
2
2
4
x x p ??≥
。
自由粒子体系，_动量_守恒；中心力场中运动的粒子__角动量__守恒
13．量子力学中的守恒量A 是指:?A
不显含时间而且与?H 对易，守恒量在一切状态中的平均值和概率分布都不随时间改变。
14．隧道效应是指：量子力学中粒子在能量E 小于势垒高度时仍能贯穿势垒的现象称为隧道效应。 15． 为氢原子的波函数， 的取值范围分别为：n=1,2,3,… ；l=0,1,…,n -1；m=-l,-l+1,…,0,1,…l 。
16．对氢原子，不考虑电子的自旋，能级的简并为: 2
n ，考虑自旋但不考虑自旋与轨道角动量的
耦合时，能级的简并度为 22n ，如再考虑自旋与轨道角动量的耦合，能级的简并度为 12+j 。
17．设体系的状态波函数为 ，如在该状态下测量
力学量
有确定的值
，则力学量算符
与态矢量
的关系为：?F
ψλψ
=。
18．力学量算符 在态 下的平均值可写
为
的条件为：力学量算符的本征
值组成分立谱，并且()r ψ是归一化波函数。 19．希尔伯特空间：量子力学中Q 的本质函数有无限多
个，所以态矢量所在的空间是无限维的函数空间。
20．设粒子处于态
，
为
归一化波函数， 为球谐函数，则系数c 的取值为：
1
6
， 的可能值为：
13
，
本征值为 出现
的几率为：
1
2
。
21．原子跃迁的选择定则为：101l m ?=±?=±；， 。
22．自旋角动量与自旋磁矩的关系为：S e M S μ
=-
；
式中S M 是自旋磁矩，S 是自旋角动量，e -是电子的电荷，μ是电子的质量。
23．
为泡利算符，则
=2?σ
3
0 ，?2z i σ
。 24． 为自旋算符，则
2
3
4
，
0 ，
?z
i S 。 25．乌伦贝克和哥德斯密脱关于自旋的两个基本假设是:
（1）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是两个数值：1
2
z s =±
；（2）每个电子具有自旋磁矩S M ，它和它的自旋角动量S 的关系式是：
S e
M S μ
=-，式中e -是电子的电荷，μ是电子的质
量。S M 在空间任意方向上的投影只能取两个数值：
2z S B e
M M μ
=±
=±。 26．轨道磁矩与轨道角动量的关系是：2L e
M L μ
=-
。 27．证明电子具有自旋的实验有：斯特恩-革拉赫实验。 28．费米子所组成的全同粒子体系的波函数具有_反对称性__，玻色子所组成的全同粒子体系的波函数具有____对称性_____。
29． 考虑自旋后，波函数在自旋空间表示为
（已归一化），则在态 下，自旋算符
对自旋的平均可表示为：
()111211221222?G G G G G G ψψψψψψ+
**????== ???????
，，，；对坐标和自旋同时求平均的结果可表示为:?G G d ψψτ+=?
。
30． 考虑自旋后，波函数在自旋空间表示为
（已归一化），则 的意
义为:表示在t 时刻，在（x,y,z ）点周围单位体积内找到自旋1
2
z s =
的电子的几率。 _1__。
31.量子力学中的态是希尔伯特空间的__矢量__；算符
是希尔伯特空间的__算符__。
力学量算符在自身表象中的矩阵是 对角的
32、2
),,,(t z y x ψ的物理意义： 发现粒子的几率密度与之成正比 。
33、dr r r 22
),,(?
?θψ表示 在r —r+dr 单位立体角
的球壳内发现粒子的几率 。
34、在量子力学中，微观体系的状态被一个 波函数 完全描述；力学量用 厄密算符 表示。
二、 问答题
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。 6.经典波和量子力学中的几率波有什么本质区别？ 答：1）经典波描述某物理量在空间分布的周期性变化，
而几率波描述微观粒子某力学量的几率分布；（2）经典波的波幅增大一倍，相应波动能量为原来的四倍，变成另一状态，而微观粒子在空间出现的几率只决定于波函数在空间各点的相对强度，几率波的波幅增大一倍不影响粒子在空间出现的几率，即将波函数乘上一个常数，所描述的粒子状态并不改变；
7. 能量的本征态的叠加一定还是能量本征态。
答：不一定，如果1ψ，2ψ对应的能量本征值相等，则2211ψψψc c +=还是能量的本征态，否则，如果1ψ，2ψ对应的能量本征值不相等，则
2211ψψψc c +=不是能量的本征态
8.什么是表象？不同表象之间的变换是一种什么变换？
在不同表象中不变的量有哪些？
答：量子力学中态和力学量的具体表示方式称为表象。不同表象之间的变换是一种幺正变换。在不同表象中不变的量有：算符的本征值，矩阵的迹即矩阵对角元素的和。
9. 简述量子力学的五个基本假设。
答：（1）微观体系的状态被一个波函数完全描述，从这个波函数可以得出体系的所有性质。波函数一般应满足连续性、有限性和单值性三个条件；（2）力学量用厄密算符表示。如果在经典力学中有相应的力学量，则在量子力学中表示这个力学量的算符，由经典表示中的将动量p 换为算符i -?得出。表示力学量的算符具有组成完全系的本征函数。（3）将体系的状态波函数ψ用算符
?F 的本征函数展开??m m m F F λλ?λ??λ?==（，）：
m m m
c c
d λλψ??λ=+∑?，则在ψ
态中测量力学量F
得到结果为m λ的几率为2
m c ，得到结果在d λ
λλ
+范围内的几率是2
c d λλ；
（4）体系的状态波函数满足薛定谔方程：?i
H
t
ψψ?=?，?H 是体系的哈密顿算符。（5）在全同粒子组成的体系中，两全同粒子相互调换不改变体系的状态（全同性原理）。
10.波函数归一化的含义是什么？归一化随时间变化吗？
答：粒子既不产生也不湮灭。根据波函数的统计解释，在任何时刻，粒子一定在空间出现，所以在整个空间中发现粒子是必然事件，概率论中认为必然事件的概率等于1。因而粒子在整个空间中出现的概率即2
ψ对整个空间的积分应该等于1.即
()2
,,,1x y z t d ψτ=?式中积分
表示对整个空间积分。这个条件我们称为归一化条件。满足归一化条件的波函数称为归一化波函数。波函数一旦归一化，归一化常数将不随时间变化。
11.量子化是不是量子力学特有的效应？经典物理中是否有量子化现象？
答： 所谓量子化，就是指某个力学量可取数值具有离散谱。一般来说，这不是量子力学的特有效应。经典物理中，例如声音中的泛音，无线电中的谐波都是频率具有离散谱。经典波在束缚态形成驻波时，频率也是量子化的，但经典波的频率量子化并不对应能量量子化。有时量子化用了专指能量量子化，在这种意义上它就是量子力学特有的效应。
12.什么是算符的本征值和本征函数？它们有什么物理意义？
答：含有算符?F 的方程?m m m F F ??=称为?F 的本质方程，m F 为?F 的一个本质值。而m ?则为?F 的属于本征值m F 的本征函数。 如果算符多代表一个力学量，上述概
念的物理意义如下：当体系处于?F
的本征态m
?时，测量F 的数值时确定的，恒等于m F 。当体系处于任意态时，单次测量F 的值必等于它的本征值之一。 13.算符运算与一般代数运算有什么异同之处？ 答：（1）相同点:都满足加法运算中的加法交换律和加
法结合律。（2）不同点：a.算符乘积一般不满足代数乘
法运算的交换律，即????FG
GF ≠；b.算符乘积定义()()??????FGE F G E ψψ??=??
，运算次序由后至前，不能随
意变换。
14.什么是束缚态和定态？束缚态是否必为定态？定态是否必为束缚态？
答：定态是概率密度和概率流密度不随时间变化的状态。若势场恒定
0U
t
?=?，则体系可以处于定态。当粒子被外力（势场）束缚于特定的空间区域内，及在无穷处波函数等于零的态叫做束缚态。束缚态是离散的。例如一维谐振子就属于束缚定态，具有量子化能级。但束缚态不一定是定态。例如限制在一维箱子中的粒子，最一般的可能态是以一系列分立的定态叠加而成的波包。这种叠加是没有确定值的非定态。虽然一般情况下定态多属束缚态，当定态也可能有非束缚态。
15.（1）在量子力学中，能不能同时用粒子坐标和动量的确定值来描写粒子的量子状态？（2）将描写的体系量子状态波函数乘上一个常数后，所描写的体系量子状态是否改变？（3）归一化波函数是否可以含有任意相因子
i e δ（δ是实常数）？（4）已知F 为一个算符，当F 满
足如下的两式时，a. F F +=,b. 1F F -+
=,问何为厄米算符，何为幺正算符？（5）证明厄米算符的本征值为实数。量子力学中表示力学量的算符是不是都是厄米算符？
答：（1）不能；因为在量子力学中，粒子具有波粒二象性，粒子的坐标和动量不可能同时具有确定值。（2）不改变；根据Born 对波函数的统计解释，描写体系量子状态的波函数是概率波，由于粒子必定要在空间中的某一点出现，所以粒子在空间各点出现的概率总和等于1，因而粒子在空间各点出现概率只决定于波函数在空间各点的相对强度。（3）可以；因为2
1i e δ=，如果2
ψ对整
个空间积分等于1，则2
i e
δ
ψ
对整个空间积分也等于1.
即用任意相因子i e δ
（δ是实常数）去乘以波函数，既不
影响体系的量子状态，也不影响波函数的归一化。（4）满足关系式a 的为厄密算符，满足关系式b 的为幺正算符；（5）证明：以λ表示F 的本征值，ψ表示所属的本
征函数，则?F
ψλψ=因为F 是厄密算符，于是有dx dx λψψλψψ***=??，由此可得λλ*=，即λ为实
数。
16.薛定谔方程应该满足哪些条件？
答：（1）它必须是波函数应满足的含有对时间微商的微分方程；（2）方程是线性的，即如果1ψ和2ψ都是方程的姐，那么1ψ和2ψ的线性叠加1122c c ψψψ=+也是方程的解，这是因为根据态叠加原理，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；（3）这个方程的系数不应该包含状态的参量，如动量、能量
等，因为方程的系数如含有状态的参量，则方程只能被粒子的部分状态所满足，而不能被各种的状态所满足。 17. 量子力学中的力学量用什么算符表示？为什么？力学量算符在自身表象中的矩阵是什么形式？
答：量子力学中表示力学量的算符都是厄密算符。因为所有力学量的数值都是实数，既然表示力学量的算符的本征值是这个力学量的可能值，因而表示力学量的算符，它的本征值必须是实数。力学量算符在自身表象中的矩阵是一个对角矩阵。 18.简述力学量算符的性质？
答：（1）实数性：厄密算符的本征值和平均值皆为实数；（2）正交性：属于不同本征值的本征态彼此正交。即
m n mn d ??τδ*=?；（3）完备性：力学量算符的本征态的
全体构成一完备集，即()()n
n
n
x c x ψ?=
∑。
19.在什么情况下两个算符相互对易？
答：如果两个算符?F 和?G 有一组共同本征函数m ?，而且m ?组成完全系，则算符?F
和?G 对易。 20.请写出测不准关系?
答：设算符?F 和?G 的对易关系为：???i F G k ??=??
，，则测不准关系式为：()()
2
2
2
??4
k F
G
??≥，如果k 不为零，则?F
和?G 的均方偏差不会同时为零，它们的乘积要大于一正数。
21.量子力学中的守恒量是如何定义的？守恒量有什么性质？量子力学中的守恒量和经典力学的守恒量定义有什么不同，并举例说明？
答：量子力学中不显含时间，且其算符与体系的哈密顿算符对易的力学量称为守恒量；量子体系的守恒量，无论在什么态下，平均值和概率分布都不随时间改变；量子力学中的守恒量与经典力学中的守恒量概念不相同，实质上是不确定度关系的反映。a.量子体系的守恒量并不一定取确定值，及体系的状态并不一定就是某个守恒量的本征态。如对于自由粒子，动量是守恒量，但自由粒子的状态并不一定是动量的本征态（平面波），在一般情况下是一个波包；b.量子体系的各守恒量并不一定都可以同时取确定值。例如中心力场中的粒子，l 的三个分量都守恒，但由于x y z l l l 、、不对易，一般说来它们并不能同时取确定值（角动量0l =的态除外）。 22.定态微扰理论的适用范围和适用条件是什么？ 答：适用范围：求分立能级及所属波函数的修正；适用
条件是：(0)(0)
(0)
(0)
1nm
m n m n
H εεεε'≠-，式中。
23.什么是自发跃迁？什么是受激跃迁？
答：在不受外界影响的情况下，体系由高能级跃迁到低
能级，这种跃迁称为自发跃迁；体系在外界（如辐射场）作用下，由低能级跃迁到高能级，这种跃迁称为受激跃迁。
24.什么是严格禁戒跃迁？角量子数和磁量子数的选择定则是什么？
答：如果在任何级近似中跃迁几率均为零，这这种跃迁
称为严格禁戒跃迁。角量子数和磁量子数的选择定则是：
101l m ?=±?=±；，。
25. 谁提出了电子自旋的假设？表明电子有自旋的实验事实有哪些？自旋有什么特征？
答：乌伦贝克和高斯密特提出了电子自旋的假设。他们主要根据的两个实验事实是：碱金属光谱的双线结构和反常的Zeeman 效应。他们假设的主要内容为：a.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是两个数值：12
z s =±
；b.每个电子具有自旋磁矩S M ，它和它的自旋角动量S 的关系式是：S e
M S μ
=-，式
中e -是电子的电荷，μ是电子的质量。
表明电子有自旋的实验事实：斯特恩-盖拉赫实验。其现象：K 射出的处于S 态的氢原子束通过狭缝BB 和不均匀磁场，最后射到照相片PP 上，实验结果是照片上出现两条分立线。解释：氢原子具有磁矩，设
沿Z 方向：；
如
在空
间可取任何方向， 应连续变化，照片上应是一连续带，但实验结果只有两条, 说明 是空间量子化的，只有
两个取向
，对S 态 ,
,没轨道角动量，
所以原子所具有的磁矩是电子固有磁矩，即自旋磁矩。 自旋的特点：（1）电子具有自旋角动量这一特点纯粹是量子特性，它不可能用经典力学来解释。它是电子的本身的内禀属性，标志了电子还有一个新自由度。（2）电子自旋与其它力学量的根本区别为，一般力学量可表示为坐标和动量的函数，自旋角动量与电子坐标和动量无关，不能表示为
，它是电子内部状态的表征，是
一个新的自由度。（3）电子自旋值是 ， 而不是的整数倍。（4）
， 而
两者在差一倍。
自旋角动量也具有其它角动量的共性，即满足同样的对
易关系：。
①它是个内禀的物理量，不能用坐标、动量、时间
等变量表示；
②它完全是一种量子效应，没有经典对应量。也就是说，当0
→时，自旋效应消失。
③它是角动量，满足角动量最一般的对应关系。而
且电子自旋在空间任何方向上的投影只取2
±两个值。
26. 什么是斯塔克效应？
答：当原子置于外电场中，它发射的光谱线将发生分裂，这称为Stark 效应。
27.什么是光谱的精细结构？产生精细结构的原因是什么？考虑精细结构后能级的简并度是多少？
答：由于电子自旋与轨道角动量耦合，是原来简并的能级分裂成几条差别很小的能级，称为光谱的精细结构；
当n和l给定后，j 可以取
1
0)
2
j l l
=±=
，(除外，
即具有相同的量子数n，l 的能级有两个，它们的差别很小，这就是产生精细结构的原因。考虑精细结构后能级的简并度为（2j+1）
28.什么是塞曼效应？什么是反常的塞曼效应？对简单塞曼效应，没有外磁场时的一条谱线在外磁场中分裂为几条？
答：把原子（光源）置于强磁场中，原子发出的每条光谱线都分裂为三条，我们把这称为正常的塞曼效应。而反常的塞曼效应是指在弱磁场中原子光谱线的复杂分裂（分裂成偶条数）。对简单塞曼效应，没有外磁场时的一条谱线在外磁场中分裂为三条。
29．什么是全同性原理和泡利不相容原理？
答：全同性原理：由全同粒子所组成的体系中，两全同粒子相互代换不引起物理状态的改变。描写全同粒子体系状态的波函数只能是对称的或反对称的，它们的对称性不随时间改变。泡利不相容原理：不能有两个或两个以上的费米子处于同一状态。
30.写出泡利矩阵的形式及其对易关系。请用泡利矩阵定义电子的自旋算符，并验证它们满足角动量对易关系。
答：泡利矩阵：
01
?
10
x
σ
??
= ?
??
；
?
y
i
i
σ
-
??
= ?
??
；
?
01
z
σ
??
= ?
-
??
1 0
；对易关系为：???
2i
σσσ
?=；自旋算
符
??
2
Sσ
=；对易关系为???
S S i S
?=。验证过程如下：
??????
x y x y y x
S S S S S S
??=-
??
，即：
22
22
010001
??
100010
44
?
2
0101
42
x y
z
i i
S S
i i
i
i iS
--
????????
??=-
??? ???
??????????
????
===
? ?
--
????
，
1 0 1 0
其中()()1
1
1
?r
E
r
H
n
n
n
?
?=；()()2
2
2
?r
E
r
H
m
m
m
?
?=。
32.请简述微扰论的基本思想。
答：将复杂的体系的哈密顿量分成与两部
分。是可求出精确解的，而可看成的微扰。
只需将精确解加上由微扰引起的各级修正量，逐级迭代，
逐级逼近，就可得到接近问题真实的近似解。确定时，
先确定，再用确定。
33.什么是玻色子和费米子？
答：由电子，质子，中子这些自旋为的粒子以及自旋
为的奇数倍的粒子组成的全同粒子体系的波函数是
反对称的，这类粒子服从费米(Fermi)－狄拉克 (Dirac)
统计，称为费米子，由光子（自旋为1）以及其它自旋为
零，或整数倍的粒子所组成的全同粒子体系的波函数
是对称的，这类粒子服从玻色(Bose)－爱因斯坦统计，
称为玻色子。
34.什么是隧道效应？请举例说明隧道效应的应用。
答：粒子在其能量E小于势垒高度0
U时，仍然会有部分
粒子穿过势垒的现象叫隧道效应，又叫隧穿效应。隧道
效应的应用：1.扫描隧道显微镜（STM）是电子隧道效应
的重要应用之一。扫描隧道显微镜可以显示表面原子台
阶和原子排布的表面三维图案。在表面物理、材料科学
和生命科学等诸多领域中，扫描隧道显微镜都能提供十分有价值的信息。2.隧道二极管是一种利用隧道效应的半导体器件，也是隧道效应的重要应用之一。由于隧道效应而使其伏安特性曲线出现负阳区，因而隧道二级管具有高频、低噪声的特点。隧道二级管是低频放大器、低频噪声振荡器和超高速开关电路中的重要器件。 35. 厄米算符具有哪些性质？厄米算符的平均值、本征值、本征函数具有哪些性质？
答：厄米算符具有下列性质：a.两厄米算符之和仍为
厄米算符；b.当且仅当两厄米算符 ?A
和 ?B 对易时，它们之积才为厄米算符。因为
()
?
????????AB
B
A BA ==。只有在??,0A
B ??=??
时， ????BA
AB =，才有，()
?
????AB AB
=，即??AB 仍为厄米算符；c.无论厄米算符?A
、?B 是否对易，算符()1????2AB BA +及 ()
1??
??2AB BA i -必为厄米算符，因为 ()
()()
*
????????11111????????????????22222AB BA B A A B A B B A AB BA i i i i i ??-=-+=-=-????
；
d.任何算符总可分解为???i ο
οο+-=+。令 ()?1???2ο
οο+=+、()?1
???2i
οοο-=-，则?ο+和?ο-均为厄米算符。
厄米算符的平均值、本征值、本征函数具有下列性质： ①厄米算符的平均值是实数；②在任何状态下平均值均为实数的算符必为厄米算符；
③厄米算符的本征值为实数。厄米算符在本征态中的平均值就是本征值。
④厄米算符属于不同本征值的本征函数正交；⑤厄米算符的简并的本征函数可以经过重新组合后使它正交归一化；⑥厄米算符的本征函数系具有完备性；⑦厄米算符的本征函数系具有封闭型。
37. 为什么物质的波动性在宏观尺度不显现？ 答：由于h p λ
=，原因是普朗克常数太小
（34
6.610
.h J s -=?），而宏观尺度的运动动量太大,
导致波长太小，难以引起可以观察的物理效应。因为
p =,要减小宏观尺度运动的动量，必须减小动
能E ，但从物理上考虑E 不可能减小到比热运动能量kBT 更小，所以必须减小质量。质量的减小对应于尺度的减小。只有把物体尺度减小到微观尺度，才可能出现较大的物质波波长λ。从而引起可以观察到的物理效应。 39. 自由粒子非相对论情形的相速度和群速度分别为多少？
答：()2
2k m
ω=
，2
2k m ω=
，则群速度：g d k v dk m ω==（对应的才是粒子运动的速度）。而相速度：
2p k
v k
m
ω
=
=
（不是粒子运动速度）。 40.什么是希尔伯特空间？波函数与希尔伯特空间的关系？
答：希尔伯特空间是定义在复数域上的一个有限维或无限维的完备矢量空间。波函数对应于希尔伯特空间中的
态矢。 41.试举例有哪些实验揭示了光的粒子性质？哪些实验揭示了粒子的波动性质？
答：黑体辐射、光电效应、康普顿散射实验给出了能量分立、光场量子化的概念，从实验上揭示了光的粒子性质。电子杨氏双缝实验、电子在晶体表面的衍射实验、中子在晶体上的衍射实验从实验上揭示了微粒的波动性质。
3. 试以基态氢原子为例证明：U T
??或不是ψ的本征函数，而是U
T ??+的本征函数。 ) 1( 2)1(41
22
0/2/301000 s a r e a e a μπψ==
-解：
2
2
2222
111?[()(sin )]2sin sin T
r r r r θμθθθ?
????=-++????
； 2
?s e U
r
=-；
2
21001002223/22200100
1?()()2211 ()()()22 T r r r r a r r a a a r a a r
ψψμμπμμπψ??=--????=---≠?常数
所以：不是T ?100ψ由
于
100
2
100?ψψr
e U s -=的本征函数不是U
?100ψ 2
1002220?? ()(21 22T U a a a r a r a ψμπψψψψμμμμ+==-+--而
可见，100ψ是)??(U T
+4．证明： ±==
L L ，6??=135 45和θ解： Ω?θY d W m ),( =2
),(m m Y W =?θ
±==L L ，6
21 (,)cos Y θ?θ= ∴
π?θsin 815),(22
12=
=±m
Y W
π
3215
12=
±W 为最大值。即在0～π
3215
之间。
[]2
； ③
∑
=n
K 1
2
2
2222
222
21122224(4)(4)u dx
d x c u c dx d x u c dx d x u ?+=线性算符；2
2
222121212u c u u c c u ++
22
4 dx
d ； （2）①x p x
??， - * d dx dx
ψφ∞∞∞-∞-?； 0
φ→，；
* ()* d d dx dx dx dx ψφψφ∞∞-∞-∞-=-≠??。
-* * * ()* ()* d d d d i dx i i dx i dx i dx dx dx dx dx
ψφψφψφψφψφ∞∞∞∞∞∞-∞-∞-∞-∞=-=-=???? d
i
dx
∴是厄米算符 2-22
2222
2* *4 4* 4 **
* 4 44 4* (4)* d d d d dx dx dx dx dx dx d d d d dx dx dx dx dx dx d d
dx dx dx dx φψφψφψψφψψφφψφψφ∞
∞∞
∞-∞-∞∞∞-∞-∞∞∞-∞-∞=-=-=+=-=?????? 2
24d dx
∴是厄米算符。
（
2
）
①
**
1212121????????()())*()*x x x x xp d x
p d x p d p x d ψψτψψτψψτψψτ==????（
因为 x x p
x p
???χ≠； ∴ x p x ?? 不是厄米算符。 ②
???+=+τψψτψψτψψd x p d p x d x p p x x x x x 2*12*12*1)??(2
1)??(21)]????(21[
***
121212111????????()()[())]222
x x x x p
x d xp d xp p x d ψψτψψτψψτ=+=+???
?+=
τψψd p x x p x x 2*
1])????(2
1[ ∴ )????(2
1
x p p x x x +是厄米算符。 9.下列函数哪些是算符2
2
dx
d 的本征函数，其本征值是什么？
①2
x ， ② x
e ， ③x sin ， ④x cos 3， ⑤
x x cos sin +
解：①2)(222=x dx d ； ∴ 2x 不是22dx d 的本征函数。 ② x
x e e dx d =2
2；∴ x e 不是22dx d 的本征函数，其
对应的本征值为1。
③x x dx d x dx
d sin )(cos )(sin 22-==； ∴ 可见，x sin 是2
2dx d 的本征函数，其对应的本征值为－1。
④
)
cos 3(cos 3)sin 3()cos 3(2
2x x x dx d
x dx d --=-=
∴ x cos 3 是2
2
dx
d 的本征函数，其对应的本征值为－1。
⑤
22
(sin cos )(cos sin sin cos (sin d d
x x x x x x dx dx =-=--=-）
∴ x x cos sin +是2
2
dx
d 的本征函数，其对应的本征值为－1。 10．说明：如果算符A
?和B ?都是厄米的，那么 (A ?+B ?)也是厄米的。 证
：
*
**1
2121221?????()()*A B d A d B
d A d ψ
ψτψψτψψτψψτ+=+=????
?+=τψψd B A *])??[(1
2 ∴ A
?+B ?也是厄米的。 13.设算符A ，B 与它们的对易式[A ，B]都对易。证明：
；
(甲法）递推法，对第一公式左方，先将原来两项设法分
裂成四项，分解出一个因式，再次分裂成六项，依次类推，可得待证式右方，步骤如下：
按题目假设
重复运算n-1次以后，得
14. 求证在n l 的本征态下0==y x
l l
（证明）角动量分量算符满足对易关系：
x y z z y l i l l l l ????? =-
两边取平均值，设im Y 是z l 本征态波函数，用标乘积运算
符号)?,()]????[(im x im im y x x y im Y l Y i Y l l l l Y =-
)??]?[?,(im y x im x y im Y l l Y l l Y -)???,(im y x im y im Y l l Y l m Y -= )??,()?,(im y x im im y im Y l l Y Y l Y m -=
)?,?()?,(im y im x im y im Y l Y l Y l Y m -= )?,()?,(im y im im y im Y l Y m Y l Y m -=
前面的连等式中利用了标乘积分配律以及算符x
l ?的厄密性，这样证明0=x l
利用对易关系：y
z x x z l i l l l l ????? =- 。可以类似的证明0=y l 。
附带指出，虽然x l ?，y l ?在x l ?本征态中平均值是零，但乘积x
l ?y l ?的平均值不为零，能够证明：,2
1
2y x y x l l i m l l -==
说明y x l l ??不是厄密的。2
?x
l ，2
?y l 的平均值见下题。
19. 粒子系处在下列外场中，指出自由粒子的哪些力学量（动量，能量，角动量，宇称）是守恒量。 [解]要判断哪些力学量守恒,需要将力学量P H l p
?,?,?,? [宇称量]等表示成适宜的形式,再考察]?,?[H A
等是否是零,但A
?是该力学量,若该交换式是零就说明A ?是个守恒量。 对于自由粒子：0?=V ，μ
2??2
p H = [a] 0)]???(21
,?[]?,?[222=++=z y x x x p p p p H p
μ
；同理 0]?,?[=H p
y ，0]?,?[=H p z [b]
??(21)]???(21),????([]?,?[222=++-=x y z y x y x x p p
p p p p z p y i H l μ
μ
同理0]?,?[=H l y ， 0]?,?[=H l z
[c]设P
?为宇称，对任意波涵数),(t r
ψ )
,()}(2{???22
22222t r z
y x P H P ψμψ??+??+??-=),())()()((22
2
22222t r z y x --??+-??+-??-=ψμ
),(??),(?t r P H t r H ψψ=-=
则：P H H P
????= 或 0]?,?[=H P 此外H 不显含时间，故总的说P H l p
?,?,?,?守恒。 20．证明：将算符矩阵
对角化的转换矩阵的每一列对
应于算符的一个本征函数矢量。
证明：算符的本征矢为；则本征方程为：
则 F算符在自身表象中为一对角矩阵：
对另一表象力学量的本征矢；；
；
=；的本征矢。
21.试证明：由任意一对以归一化的共轭右矢和左矢构成的投影算符；（1）是厄密算符，（2）有，（3）的本征值为0和1。
证明：（1）厄密算符的定义；
；
为厄密算符。
(2)已归一化；
（3）由的本征值方程：
,
又：即：；；；
所以
22.证明在定态中，几率流与时间无关。
证：对于定态，可令
()()() ()
i
Et
r t r f t r e
ψψ-
ψ==
，
**
**
()
2
[()()()
2
i i i
Et Et Et i
J
m
i
r e r e r e
m
ψψψψ
---
=ψ?ψ-ψ?ψ
=?-?
（）（
**
[()()()()]
2
i
r r r r
m
ψψψψ
=?-?；可见t
J与
无关。
10.有一个粒子沿x轴方向运动其波函数为
()
1
A
x
ix
ψ=
+
，试求：
（1）将此波函数归一化；
（2）求出粒子按坐标的概率密度分布函数；
（3）问在何处找到粒子的概率最大？为多少？
解答：（1）()x
ψ的共轭复数为()
1
A
x
ix
ψ*=
-
利用归一化条件
()()2
2
1
1
A
x x dx dx
x
ψψ
∞∞
*
-∞-∞
==
+
??
得到
1
A
π
=
归一化后的波函数为
()1
1
A
x
ix
ψ
π
=
+
（2）粒子的概率密度为
()()()()2
2
2
1
A
w x x x x
x
ψψψ
*
===
+
其中，
1
A
π
=()
2
2
1
1
A
w x
x
π
=
+
（1）概率最大时：
2.计算对易子[]?,x π
解答：对于任意的波函数()x ψ，有
[]()()()???,x x x x x π
ψππψ=- ()()x x x x ψψ=----
()2x x ψ=-- ()?2x x πψ
=- 由于()x ψ是一个任意的波函数，所以
[]?,2x x π
π=- 1.计算对易子[]?,x x p
解答：对于任意的波函数()x ψ，有
[]()()()???,x x x x p
x xp x p x x ψψψ=-
()()(){}()
//ih x x x x x ih x ψψψψ=---=
由于()x ψ是一个任意的波函数，所以
[]?,x x p
ih = 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h ν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v 0 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= h ν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= h ν 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v 0：由上式明显看出，当h ν- W 0 ≤0时，即ν≤ν0 = W 0 / 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
⒘与运动粒子相联系的波称为德布罗意波或物质波。
????
?
????
======n k h k
n h P h E λππλων2 ,2 ⒚光谱线：光经过一系列光学透镜及棱镜后，会在底片上留下若干条线，每个线条就是一条光谱线。所有光谱线的总和称为光谱。
⒛线状光谱：原子光谱是由一条条断续的光谱线构成的。 21.标识线状光谱：对于确定的原子，在各种激发条件下得到的光谱总是完全一样的，也就是说，可以表征原子特征的线状光谱。
22.戴维逊-革末实验证明了什么？
第二章
⒉波函数的物理意义：某时刻t 在空间某一点(x,y,z)波函数模的平方与该时刻t 该地点(x,y,z)附近单位体积内发现粒子的几率密度(通常称为几率)dw(x,y,z,t)成正比。按照这种解释，描写粒子的波是几率波。
⒊波函数的特性：波函数乘上一个常数后，并不改变在空间各点找到粒子的几率，即不改变波函数所描写的状态。 ⒋波函数的归一化条件 )7-1.2( 1),,,( 2
?=ψ∞
τd t z y x
⒌态叠加原理：若体系具有一系列不同的可能状态Ψ1，Ψ2，…Ψn ，则这些可能状态的任意线性组合，也一定是该体系的一个
可能的状态。也可以说，当体系处于态Ψ时，体系部分地处于态Ψ1，Ψ2，…Ψn 中。
⒍波函数的标准条件：单值性，有限性和连续性，波函数归一化。
⒎定态：微观体系处于具有确定的能量值的状态称为定态。定态波函数：描述定态的波函数称为定态波函数。。
⒐定态的性质：⑴由定态波函数给出的几率密度不随时间改变。⑵粒子几率流密度不随时间改变。⑶任何不显含时间变量的力学量的平均值不随时间改变。
⒑本征方程、本征值和本征波函数：在量子力学中，若一个算符作用在一个波函数上，等于一个常数乘以该波函数，则称此方程为该算符的本征方程。常数f n 为该算符的第n 个本征值。波函数ψn 为f n 相应的本征波函数。
⒒束缚态：在无穷远处为零的波函数所描述的状态。基态：体系能量最低的态。
⒓宇称：在一维问题中，凡波函数ψ(x)为x 的偶函数的态称为偶(正)宇称态；凡波函数ψ(x)为x 的奇函数的态称为奇(负)宇称态。
⒔在一维空间内运动的粒子的势能为(μω2x 2)/2， ω是常数，这种粒子构成的体系称为线性谐振子。
线性谐振子的能级为：???=+=,,,, ),(32102
1
n n E n ω ⒕透射系数：透射波几率流密度与入射波几率流密度之比。反射系数：反射波几率流密度与入射波几率流密度之比。 ⒖隧道效应：粒子在能量E 小于势垒高度时仍能贯穿势垒的现象。
⒗求证：在薛定谔方程中
),( )(),(t r r V t r t i ψμψ??
?
???+?-=??222 只有当势能V(r)为实函数时，连续性方程0=??+??J t
t r w )
,( 才能成立。
⒘设一个质量为μ的粒子束缚在势场中作一维运动，其能量本
征值和本征波函数分别为E n ,ψn ，n=1，2，3，4、…。求证：
)( )( n m dx x x n m ≠=?+∞
∞-，0ψψ
22．量子力学的波函数与经典的波场有何本质性的区别？ 答: 量子力学的波函数是一种概率波，没有直接可测的物理意义，它的模方表示概率，才有可测的意义；经典的波场代表一种物理场，有直接可测的物理意义。
第三章
⒈算符: 作用在一个函数上得出另一个函数的运算符号，量子力学中的算符是作用在波函数上的运算符号。
⒉厄密算符的定义：如果算符F
?满足下列等式
()
? ?dx F dx F φψφψ**??
=，则称F ?为厄密算符。式中ψ和φ
为任意波函数，x 代表所有的变量，积分范围是所有变量变化的整个区域。
推论：量子力学中表示力学量的算符都是厄密算符。 ⒊厄密算符的性质：厄密算符的本征值必是实数。厄密算符的属于不同本征值的两个本征函数相互正交。
⒋简并：对应于一个本征值有一个以上本征函数的情况。 简并度：对应于同一个本征值的本征函数的数目。 ⒌氢原子的电离态：氢原子中的电子脱离原子的束缚，成为自由电子的状态。
电离能：电离态与基态能量之差
⒍氢原子中在半径r 到r+dr 的球壳内找到电子的概率是：
dr r r R dr r W nl
nl 22)()(= 在方向(θ，φ)附近立体角dΩ内的概率是：
d ΩY d Ωw lm lm 2
),(),(?θ?θ= ⒎两函数ψ1和ψ2正交的条件是： 0τ
=?
*
d 21ψψ式中积分是
对变量变化的全部区域进行的，则称函数ψ1和ψ2相互正交。 ⒏正交归一系：满足正交条件的归一化本征函数φk 或φl 。
⒐厄密算符本征波函数的完全性：如果φn (r)是厄密算符F
?的正交归一本征波函数，λn 是本征值，则任一波函数ψ(r)可以按φ
n (r)展开为级数的性质。或者说φn(r)组成完全系。
⒑算符与力学量的关系：当体系处于算符F
?的本征态φ时，力学量F 有确定值，这个值就是算符F
?在φ态中的本征值。力学量在一般的状态中没有确定的数值，而有一系列的可能值，这些可能值就是表示这个力学量的算符的本征值。每个可能值都以确定的几率出现。
⒒算符对易关系：[]A B B A
B ,A
??????-≡ 。 可对易算符：如果[
]0??=B ,A
，则称算符A
?与B ?是可对易的； 不对易算符：如果[]0??≠B ,A
，则称算符A
?与B ?是不对易的。
⒓两力学量同时有确定值的条件：
定理1：如果两个算符G F
? ?和有一组共同本征函数φn ，而且φn 组成完全系，则算符对易。
定理2：如果两个算符G F
? ?和对易，则这两个算符有组成完全系的共同本征函数。
⒔测不准关系：当两个算符不对易时，它们不能同时有确定值，
G)(F)( 224
2
k ≥???∴
⒕量子力学中力学量运动守恒定律形式是：
01=??
????+??=H F i t F dt F d ?,? 量子力学中的能量守恒定律形式是：
01=??
????=H H
i dt H d ?,?? ⒖空间反演：把一个波函数的所有坐标自变量改变符号(如r →
－r)的运算。
宇称算符：表示空间反演运算的算符。 宇称守恒：体系状态的宇称不随时间改变。
第四章
⒈基底：设 e 1, e 2, e 3 为线性无关的三个向量，空间内任何向量 v 必是e 1, e 2, e 3 的线性组合，则e 1, e 2, e 3 称为空间的基底。正交规范基底：若基底的向量互相垂直，且每一向量的长度等于1，这样的基底叫做正交规范基底。
⒉希耳伯特空间：如果把本征波函数Φm 看成类似于几何学中
的一个矢量(这就是波函数有时称为态矢量或态矢的原因)，则波函数的集合｛φm ｝构成的一个线性空间。
⒊表象：量子力学中，态和力学量的具体表示方式。
第五章
⒈
⒉斯塔克效应：在外电场中，原子光谱产生分裂的现象。 ⒊分别写出非简并态的一级、二级能量修正表达式。 ⒋
周
期
微
扰
产
生
跃
迁
的
条
件
是
：
ωεεωω ±=±=k m mk 或，说明只有当外界微扰含
有频率mk ω时，体系才能从k Φ态跃迁到m Φ态，这时体系吸收或发射的能量是mk ω ，这表明周期微扰产生的跃迁是一个共振跃迁。
⒌光的吸收现象：在光的照射下，原子可能吸收光的能量由较
低的能级跃迁到较高的能级的现象。
⒍原子的受激辐射(跃迁)现象：在光的照射下，原子从较高的能级跃迁到较低的能级而放出光的现象。
⒎原子的自发辐射(跃迁)现象：在无光照射时，处于激发态的原子跃迁到较低能级而发光的现象。 ⒏自发发射系数
mk A ：表示原子在单位时间内，由m ε能级自
发跃迁到k ε能级，并发射出能量为mk ω 的光子的几率。 ⒐受激发射系数mk B ：作用于原子的光波在ωωωd +→频率范围内的能量密度是ωωd I )(，则在单位时间内，原子由m ε能级受激跃迁到能级k ε、并发射出能量为mk ω 的光子的几率是)(mk mk I B ω。
⒑吸收系数km B ：原子由低能级k ε跃迁到高能级m ε、并吸收
能量为mk ω 的光子的几率是)(mk km I B ω。
第七章
⒈斯特恩-革拉赫实验证明电子存在自旋理由。
⒉塞曼效应：在外磁场中，每一条光谱线劈裂成一组相邻谱线的现象。
简单(正常)塞曼效应：无外磁场时的一条光谱线，在磁场中将分裂为三条光谱线。
产生的条件是：当外磁场足够大时，自旋和轨道运动间相
互作用可以忽略。
复杂(反常)塞曼效应：无外磁场时的一条光谱线，在磁场中将分裂为更多条光谱线。
产生的条件是：在弱外磁场中，必须考虑自旋和轨道运动间相互作用。
⒊两个电子自旋角动量耦合的自旋总角动量S ：
)(1+=s s S ，012121 ，，=-+=s s s s s
所以两个电子自旋角动量耦合的自旋总角动量只能有两个可能
值。
⒋两个电子轨道角动量耦合的轨道总角动量L ：
2
1212121211l l l l l l l l l l l L -???-+-++=+= , , , , ,)(
对于两个电子，就有几个可能的轨道总角动量。
⒌电子自旋角动量与轨道角动量耦合为一个总角动量J 1：
2
1111111=-+=s s l s l J ,，
每个电子只有两个J 1值。 ⒍LS 耦合总角动量J ：
s
l s l s l s l j j j J -???-+-++=+= , , , , ,)(211
⒎jj 耦合总角动量J ：
1212121211j j j j j j j j j j J -
???-+-++=+=
, , , , ,)(
⒏价电子：原子最外层的电子。原子的化学性质以及光谱特性都决定于价电子。
⒐内层电子：原子中除价电子外的剩余电子。
⒑原子实：原子核与内层电子组成一个完整而稳固的结构。 ⒒电子组态：价电子所处的各种状态。 ⒓原子态：原子中电子体系的状态。
的近似求解方法。求出，由求出微扰论：由n n n n E E ψψ)
0()0(
⒔原子态符号：用来描述原子状态的符号。
⒕原子态符号规则：用轨道总量子数l 、自旋总量子数s 和总角动量量子数j 表示
①轨道总量子数l =0,1,2,···，对应的原子态符号为S ,P ,D ,F ,H ,I ,K ,L ,···;
②原子态符号左上角的数码表示重数，大小为2s +1,表示能级的个数。
③原子态符号右下角是j 值 ，表示能级对应的j 值 。 形式为：
???++++, , , ,j s j s j s j s F D P S 1212121
2
⒖光谱的精细结构：用分辨率足够高的仪器观察类氢原子的光谱线，会发现每一条光谱线并不是简单的一条线，而是由二条或三条线组成的结构，这种结构称为光谱的精细结构。 ⒗原子态能级的排序(洪特定则)：
(1)从同一电子组态形成的、具有相同L 值的能级中，那重数最高的，即S 值最大的能级位置最低；
(2)从同一电子组态形成的、具有不同L 值的能级中，那具有最大L 值的位置最低。 ⒘辐射跃迁的普用选择定则：
1、选择定则：原子光谱表明，原子中电子的跃迁仅发生在满足一定条件的状态之间，这些条件称为选择定则。
2、原子的宇称：如果原子中各电子的l 量子数相加，得到偶数，则原子处于偶宇称状态；如果是奇数，则原子处于奇宇称状态。
3、普遍的选择定则：跃迁只能发生在不同宇称的状态间，偶宇称到奇宇称，或奇宇称到偶宇称。电子能否有跃迁首先要考虑这一条，然后按照耦合类型再有以下定则。 ⒙LS 耦合选择定则：
①0 =?S ，要求单一态电子只能跃迁到单一态，三重态电子只能跃迁到三重态。 ②10±=? ,l ，当0=?l 时，要考虑宇称奇偶性改变的要
求。 ③ ,10±=?j ，00==j j 至的跃迁是禁止的。
jj 耦合选择定则： ①()1021±=?? , j j
②10±=? ,j
，00==j j 至的跃迁是禁止的。
⒚全同粒子：质量、电荷、自旋等固有性质完全相同微观粒子。 ⒛全同粒子的特性：全同粒子具有不可区分性，只有当全同粒子的波函数完全不重叠时，才是可以区分的。
21.全同性原理: 在全同粒子所组成的体系中，两全同粒子相互代换不引起物理状态的改变。
22.对称波函数：设q i 表示第i 个粒子的坐标和自旋，Φ(q 1,…,q i ,q j ,…,t)表示体系的波函数。如果两粒子互换后波函数不变，则Φ是q 的对称波函数。
23.反对称波函数：设q i 表示第i 个粒子的坐标和自旋，Φ(q 1,…,q i ,q j ,…,t)表示体系的波函数。如果两粒子互换后波函数变号，则Φ是q 的反对称波函数。
24.对称性守恒原理：描写全同粒子体系状态的波函数只能是对称的或反对称的，它们的对称性不随时间改变。如果体系在某一时刻处于对称(反对称)的状态，则它将永远处于对称(反对称)的状态上。
25.费密子：自旋为2 或2
奇数倍的全同粒子。费密子的特点：
组成体系的波函数是反对称的，服从费密—狄拉克统计。 26.玻色子：自旋为零、 或 整数倍的全同粒子。玻色子的特点：组成体系的波函数是对称的，服从玻色—爱因斯坦统计。 27.交换简并：由全同粒子相互交换而产生的简并。
28.泡利不相容原理：不能有两个或两个以上的费密子处于同一状态。
29.交换能的出现，是由于全同粒子的波函数必须是对称波函数或反对称波函数的缘故。
30.交换能J 与交换密度有关，其大小决定于两个电子波函数重叠的程度。重叠程度越大，交换能就越大。
31.LS耦合引起的精细结构分析。如n=3能级中，有一个p电子和d电子所引起的能级差别(原子态)。