北京师范大学考研物理2018年量子力学

北京师范大学考研物理2018年量子力学

《大学物理aii》作业 no08 量子力学基出 参考解答

《大学物理AII 》作业No.08量子力学基础 班级________学号________姓名_________成绩_______-------------------------------------------------------------------------------------------------------****************************本章教学要求**************************** 1、掌握物质波公式、理解实物粒子的波粒二象性特征。 2、理解概率波及波函数概念。 3、理解不确定关系,会用它进行估算;理解量子力学中的互补原理。 4、会用波函数的标准条件和归一化条件求解一维定态薛定谔方程。 5、理解薛定谔方程在一维无限深势阱、一维势垒中的应用结果、理解量子隧穿效应。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一、填空题 1、德布罗意在爱因斯坦光子理论的启发下提出,具有一定能量E 和动量P 的实物粒子也具波动性,这种波称为(物质)波;其联系的波长λ和频率ν与粒子能量E 和动量P 的关系为(νh E =)、(λh p =)。德布罗意的假设,最先由(戴维 孙-革末)实验得到了证实。因此实物粒子与光子一样,都具有(波粒二象性)的特征。 2、玻恩提出一种对物质波物理意义的解释,他认为物质波是一种(概率波),物质波的强度能够用来描述(微观粒子在空间的概率密度分布)。 3、对物体任何性质的测量,都涉及到与物体的相互作用。对宏观世界来说,这种相互作用可以忽略不计,但是对于微观客体来说,这种作用却是不能忽略。因此对微观客体的测量存在一个不确定关系。其中位置与动量不确定关系的表达式为(2 ≥???x p x );能量与时间不确定关系的表达式为(2 ≥???t E )。 4、薛定谔将(德布罗意公式)引入经典的波函数中,得到了一种既含有能量E 、动量P ,又含有时空座标的波函数),,,,,(P E t z y x ψ,这种波函数体现了微观粒子的波粒二象的特征,因此在薛定谔建立的量子力学体系中,就将这种波函数用来描述(微观粒子的运动状态)。

北京大学2000入学考试试题. 量子力学

北京大学2000年研究生入学考试试题 考试科目:量子力学 考试时间:2000.1.23下午 招生专业:物理系各专业 研究方向:各研究方向 指导老师 试题: 一.(20分)质量为m 的粒子,在位势 V x x V '+=)()(αδ 0

北大物理专业考研经验分享

这是一篇“经验文”,各位父老乡亲兄弟姐妹老少爷们弯直型宅看一看权当参考,看完后有啥问题可以给俺发邮件交流。悲催的是,对我来说,系里排名不靠前,也没有保送名额,桑心,因此想上北大或清华只能硬碰硬地考研了最后选择考北京大学物理学院。毕业后我在北京租了个房子复习半年,前段时间物理学院网上贴出最终结果,也算是尘埃落定(虽然面试结束后就当场知道结果了)。可能学弟学妹们在大学里有时候觉得自己有些颓,找不着方向,这些我也经历过,对大多数人来说四年就是这样起起伏伏,正常的事儿。退一万步讲,实在茫然颓废的时候咱就看看这段温暖人心的话:“发生这种事,大家都不想的。感情的事呢,是不能强求的。所谓吉人自有天相,做人呢,最要紧的就是开心。饿不饿?我给你煮碗面”。话说回来,最要紧的是咱要知道机会来时盯紧不放,紧追不舍,直至达成目标。考研就是这样的一个机会。 进入正题,咱先按考试顺序来讲一讲吧。 一、政治 工具书:政治考研大纲+肖秀荣1000题+肖秀荣最后4套卷。 时间:11月中旬—初试。 我是按着大纲,顺着1000题对照着做,看一章做一章题,在大纲上做一些标记帮助记忆,最后做完1000题就不用再回看了(也没时间,没必要),直接看大纲,对里面的知识点越熟悉越好,这些八股知识不必倒背如流,混个眼熟就好。最后4套卷是帮助背诵5道大题的,要到12月20号左右才发售,在最后半个月时间背一背。我没有用风中劲草,是因为每天俺看大纲做选择题已经吐

血花去2个多小时,实在没时间再看,耗不起。不过风中劲草最后的时事政治归纳的要点(PDF打印出来)很不错,整理得有条理又全面,值得多看看。我九月份和十一月份各有一段时间在手机上用一个App来做题,顺便说一下,这个App是12元/月付费的,这是我当时每天一套做完的动力之一,发现效果还行,但是由于我定力不强,忍不住做完一套选择题就上微博啥的奖励自个儿一些时间放松,还有就是做完错题回看不方便,又不能导出打印,因此最后弃用。其实最后基本就不怎么带手机了,晚上自习后回到宿舍再看短信、电话回复,办法虽笨,效果不错。 二、英语 英语方面我觉得自己的基础还行,毕竟大学几年追剧看电影一直保持着听英语看英文的习惯。(虽然考研不考听力,但是如果想锻炼一下英语听力顺便晚上放松一下的话,找一些美剧或电影自己看还是不错的。当然,生活大爆炸之类的堆砌词藻耍嘴皮的就算了,推荐一些生活剧、喜剧或剧情类的,如绝望主妇、好汉两个半、绝命毒师)。但是考试方面还是得用八股取士小题狂做的死方法,我开始的时候大约是一周一套卷,真题或者模拟题,花一个下午完整做完同时积累一些生词与句型,没事翻一翻看一看整理的本子。最后一个月强度提一点起来,一周2套3套模拟题,培养一些做题手感,对最后考试做题速度有帮助。关于张剑的模拟题,我感到阅读理解题目问得有些别扭,因此弃之不用。许多人推荐张剑的黄皮书真题集,我觉得没有必要,那解释得过于详细,而且是真题和答案分开装订不方便,应该每年的真题答案一起装订成一本,方便对答案又方便携带,

清华大学大学物理习题库量子物理

清华大学大学物理习题库:量子物理 一、选择题 1.4185:已知一单色光照射在钠表面上,测得光电子的最大动能是1.2 eV ,而钠的红限波长是5400 ?,那么入射光的波长是 (A) 5350 ? (B) 5000 ? (C) 4350 ? (D) 3550 ? [ ] 2.4244:在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片,其红限波长为??。今用单色光照射,发现有电子放出,有些放出的电子(质量为m ,电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动,那末此照射光光子的能量是: (A) 0λhc (B) 0λhc m eRB 2)(2+ (C) 0λhc m eRB + (D) 0λhc eRB 2+ [ ] 3.4383:用频率为??的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为E K ;若改用 频率为2??的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为: (A) 2 E K (B) 2h ??- E K (C) h ??- E K (D) h ??+ E K [ ] 4.4737: 在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子能量?与反冲电子动能E K 之比??/ E K 为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 [ ] 5.4190:要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线,至少应向基态氢原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV [ ] 6.4197:由氢原子理论知,当大量氢原子处于n =3的激发态时,原子跃迁将发出: (A) 一种波长的光 (B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光 (D) 连续光谱 [ ] 7.4748:已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV ,当氢原子从能量为-0.85 eV 的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为 (A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV [ ] 8.4750:在气体放电管中,用能量为12.1 eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子的能量只能是 (A) 12.1 eV (B) 10.2 eV (C) 12.1 eV ,10.2 eV 和 1.9 eV (D) 12.1 eV ,10.2 eV 和 3.4 eV [ ] 9.4241: 若?粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动,则?粒子的德布罗意波长是 (A) )2/(eRB h (B) )/(eRB h (C) )2/(1eRBh (D) )/(1eRBh [ ] 10.4770:如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的 (A) 动量相同 (B) 能量相同 (C) 速度相同 (D) 动能相同 [ ]

清华大学量子力学讲义Lecture14[1]

3. 系综与密度算符 1)纯系综和混合系综 相同的物理体系构成系综,例如由具有自旋的粒子构成的系综。 一个自旋为1/2的粒子的自旋态(方位角,αβ) /2/2(,)(,)(,)cos sin 22i i c c e e ααβ β χαβαβχαβχχχ-++--+-=+=+, 其中,χχ+-是?z s 的本征态, cos(/2)sin(/2) i c c e αββ+-=。 如果所有粒子的自旋都取相同方向,则称体系是极化系统,构成的系综是纯系综。 如果粒子的自旋不在同一方向,则构成的系综叫混合系综。例如自旋向上的粒子数占70%,自旋向下的粒子数占30%,体系是部分极化。一个自旋方向完全随机的系综,其自旋向上,向下的几率各有50%,整的表现是相互抵销,自旋为零,完全没极化。 2)系综平均与态密度算符 系统的力学量平均值 ?A A ααα=, 这里态α是固定的,是量子平均。进入任意表象B , ,' ?''b b A b b A b b ααα=∑, 对表象的维数求和。 系综平均 [ ]A w A ααα=∑ , 这里w α是体系处于态α的几率,显然满足归一化条件 1w αα =∑, 是统计平均,求和指标不是对表象的维数,而是对态。例如自旋1/2的粒子构成的系综,自旋表象的维数为2,但不同粒子的自旋态可以有很多取向,求和就是对不同的取向。

[],,','??''''b b b b A w b b A b w b b b A b αααααααα??== ??? ∑∑∑。 定义态密度算符 ?w αα ρ αα=∑, 它在表象B 的矩阵元 '?''bb b w b b αα ρρ αα==∑, []() ,'??????''b b b A b b b A b b A b tr A ρ ρρ==≡∑∑。 这是量子统计力学的基本公式。注意:表象变换不改变矩阵的求迹,上式不依赖于表象的选取。 在连续表象,例如坐标表象,密度算符的矩阵元 *'?''()(')xx x x w x x w x x αααααα ρρααψψ===∑∑ , 系综平均 []() 3????A tr A d x x A x ρρ==? 。 密度矩阵满足归一化条件 ,,? 1 b b tr w b b w b b w w αααααααα ρ ααα α=====∑∑∑∑完备性条件 态的量子归一化条件 态的统计归一化条件 这里用到了归一化条件1α=和表象的完备性条件1b b b =∑。 设密度算符?ρ的本征态为θ, 22 ?,??ρ θθθρθρθθθθ=== 对于纯系综,所有系统都取同一个态n ,

清华大学《大学物理》习题库试题及答案----10-量子力学习题解读

清华大学《大学物理》习题库试题及答案----10-量子力学习题解读

一、选择题 1.4185:已知一单色光照射在钠表面上, 测得光电子的最大动能是1.2 eV ,而钠的红限波 长是5400 ?,那么入射光的波长是 (A) 5350 ? (B) 5000 ? (C) 4350 ? (D) 3550 ? [ ] 2.4244:在均匀磁场B 内放置一极薄的金 属片,其红限波长为λ0。今用单色光照射,发现 有电子放出,有些放出的电子(质量为m ,电荷 的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为 R 的圆周运动,那末此照射光光子的能量是: (A) (B) (C) (D) [ ] 3.4383:用频率为ν 的单色光照射某种金 属时,逸出光电子的最大动能为E K ;若改用频 率为2ν 的单色光照射此种金属时,则逸出光电 子的最大动能为: (A) 2 E K (B) 2h ν - E K (C) h ν - E K (D) h ν + E K [ ] 4.4737: 在康普顿效应实验中,若散射光 波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子能量 ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 [ ] 0λhc 0λhc m eRB 2)(2+0λhc m eRB +0λhc eRB 2+

5.4190:要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线,至少应向基态氢原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV [] 6.4197:由氢原子理论知,当大量氢原子处于n =3的激发态时,原子跃迁将发出: (A) 一种波长的光(B) 两种波长的光(C) 三种波长的光(D) 连续光谱[] 7.4748:已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV,当氢原子从能量为-0.85 eV的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为 (A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV [] 8.4750:在气体放电管中,用能量为12.1 eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子的能量只能是 (A) 12.1 eV (B) 10.2 eV (C) 12.1 eV,10.2 eV和1.9 eV (D) 12.1 eV,10.2 eV和 3.4 eV [] 9.4241:若 粒子(电荷为2e)在磁感应

清华大学《大学物理》习题库试题及答案10量子力学习题解析

10、量子力学 一、选择题 1.已知一单色光照射在钠表面上,测得光电子的最大动能是1.2 eV ,而钠的红限波长是5400 ?,那么入射光的波长是 (A) 5350 ? (B) 5000 ? (C) 4350 ? (D) 3550 ? 2.在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片,其红限波长为λ0。今用单色光照射,发现有电子放出,有些放出的电子(质量为m ,电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动,那末此照射光光子的能量是: (A) 0λhc (B) 0 λhc m eRB 2)(2 + (C) 0λhc m eRB + (D) 0λhc eRB 2+ 3.用频率为ν 的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为E K ;若改用频率为2ν 的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为: (A) 2 E K (B) 2h ν - E K (C) h ν - E K (D) h ν + E K 4.在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 5.要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线,至少应向基态氢原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV 6.由氢原子理论知,当大量氢原子处于n =3的激发态时,原子跃迁将发出: (A) 一种波长的光 (B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光 (D) 连续光谱 7.已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV ,当氢原子从能量为-0.85 eV 的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为 (A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV 8.在气体放电管中,用能量为12.1 eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子的能量只能是 (A) 12.1 eV (B) 10.2 eV (C) 12.1 eV ,10.2 eV 和1.9 eV (D) 12.1 eV ,10.2 eV 和3.4 eV 9.若α粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动,则α粒子的德布罗意波长是 (A) )2/(eRB h (B) )/(eRB h (C) )2/(1eRBh (D) )/(1eRBh 10.如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的 (A) 动量相同 (B) 能量相同 (C) 速度相同 (D) 动能相同 11.已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为: a x a x 23cos 1)(π?= ψ ( - a ≤x ≤a ),那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为 (A) 1/(2a ) (B) 1/a (C) a 2/1 (D) a /1 12.设粒子运动的波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)所示,那么其中确定粒子动量的精确度最高的波函数是哪个图? 13.波长λ =5000 ?的光沿x 轴正向传播,若光的波长的不确定量?λ =10-3 ?,则利用不 确定关系式h x p x ≥??可得光子的x 坐标的不确定量至少为: (A) 25 cm (B) 50 cm (C) 250 cm (D) 500 cm x (A) x (C) x (B) x (D)

2016-2017北京大学物理学院凝聚态物理专业课考研经验谈pdf

2016-2017北京大学物理学院凝聚态物理专业课考研经验谈 1、量子力学:我自己选择的是Griffiths的《Introduction to Quantum Mechanics》,并买了本课后习题解答,自己边看边练,算是自学一遍。(系里讲《量子力学》的是人见人爱花见花开的杨主任,可惜的是当时没怎么上他的课,结果应验那句“出来混迟早要还的”,最后还得要靠自个儿花时间自学一遍)。这本教材质量不错,曾被亲切称为“猫书”(因为原版封面上有那只著名的“薛定谔的猫”)。然后真正针对考试习题而练习用的是有口皆碑、闻名九州的《量子力学习题与解答》(陈鄂生著),这本我算是一题题都做了下来,并且跟着最后的许多大学的历年真题又回顾了一遍,其中的题目类型全,解答质量高,对于提升应试技巧很有裨益,属于“大宝啊天天见”的一类辅导书。钱伯初的教材对于基本概念的理解很有帮助,课后习题质量也很高,遗憾的是貌似没有配套的习题解答,只有书后附的简略答案。中间一段时间也在做中科大出版社的《量子力学学习指导》,这本书是配套的曾谨言的教材课后习题而增编的,书前附有知识要点,书后有几套练习题,总的说来质量不错,值得拥有~当时开始做题时碰到啥合流超几何方程贝塞尔函数真是头疼,又记不住这些公式,不过从最后出题风格来看一般不会考这类方程难解的题。今年考试就没遇到,而且竟然试卷最后还友情提供了许多公式,如一维谐振子的波函数(虽然有些没有归一化)和一些积分公式,令人感动它提供了这些公式其实都是有用的,甚至还有一些提示作用,比如倒数第二题是散射问题,第二问就要用到其中一个含有正弦函数的积分公式,不用的话算不出来多可惜。需要注意的是,量子力学复习一定要全面,今年考试第二题就考了玻尔索末非量子化条件,应该是属于中文一些教材的绪论或首章介绍经典物理向量子力学过渡那段历史历程的那部分,当时拿到试卷时扫了一眼不禁暗暗冒了冷汗,毕竟复习时有意无意地将首章忽略了,记忆有些模糊。不过好在最终还是写了出来。 2、固体物理:黄昆的《固体物理学》都快被翻裂了。这本书的质量之优秀和里面的低级印刷错误之多是其两大特色。总的来说,这本书值得拥有,值得一看再看,对照着物理学院网站上的“固体物理学基本要求”将知识点一个个过威力倍增。物理系上这门课的是和蔼可亲的翟奶奶,其实翟奶奶讲课很有条理、循序渐进的,公式模型她都自个儿一个个在黑板上推导,十分难得,感动常在(当时固体物理还有期中考试,不过是开卷的,期末考试闭卷,难度就降低了些)回到这本固体物理教材,这本书课后习题的数量很少,但是质量很好,许多课外习题的解题思路都是从中衍生的。配套的《固体物理学全程导学及习题全解》里有详细的解答,还有知识点概要和补充题,对于理解知识点很有帮助,不过令人头疼的是里面也有许多印刷错误,需要火眼金睛辨别。基泰尔的《固体物理导论》也很不错,有时间可以配合看看,顺便做做课后习题。有一本陈长乐主编的《固体物理学习题解答》非常好(虽然它是配套的另外一套教材),对于巩固自己知识加深对习题理解很有好处。固体物理的题型

北京大学量子力学期末试题

量子力学习题(三年级用) 北京大学物理学院 二O O三年

第一章 绪论 1、计算下列情况的Broglie d e -波长,指出那种情况要用量子力学处理: (1)能量为eV .0250的慢中子 () 克2410671-?=μ .n ;被铀吸收; (2)能量为a MeV 的5粒子穿过原子克2410646-?=μ.a ; (3)飞行速度为100米/秒,质量为40克的子弹。 2、两个光子在一定条件下可以转化为正、负电子对,如果两光子的能量相等,问要实现这种转化,光子的波长最大是多少? 3、利用Broglie d e -关系,及园形轨道为各波长的整数倍,给出氢原子能量 可能值。

第二章 波函数与波动力学 1、设()() 为常数a Ae x x a 222 1 -= ? (1)求归一化常数 (2).?p ?,x x == 2、求ikr ikr e r e r -=?=?1121和的几率流密度。 3、若() ,Be e A kx kx -+=? 求其几率流密度,你从结果中能得到什么样的结 论?(其中k 为实数) 4、一维运动的粒子处于 ()? ? ?<>=?λ-0 00x x Axe x x 的状态,其中,0>λ求归一化系数A 和粒子动量的几率分布函数。 5、证明:从单粒子的薛定谔方程得出的粒子的速度场是非旋的,即求证 0=υ?? 其中ρ= υ/j 6、一维自由运动粒子,在0=t 时,波函数为 ()()x ,x δ=?0 求: ?)t ,x (=?2

第三章 一维定态问题 1、粒子处于位场 ()00 0000 ??? ?≥?=V x V x V 中,求:E >0V 时的透射系数和反射系数(粒子由右向左运动) 2、一粒子在一维势场 ?? ???>∞≤≤<∞=0 000x a x x V ) x ( 中运动。 (1)求粒子的能级和对应的波函数; (2)若粒子处于)x (n ?态,证明:,/a x 2= () .n a x x ?? ? ??π-=-2222 6112 3、若在x 轴的有限区域,有一位势,在区域外的波函数为 如 D S A S B D S A S C 22211211+=+= 这即“出射”波和“入射”波之间的关系,

清华大学《大学物理》习题库试题及答案__10_量子力学习题

一、选择题 1.4185:已知一单色光照射在钠表面上,测得光电子的最大动能是1.2 eV ,而钠的红 限波长是5400 ?,那么入射光的波长是 (A) 5350 ? (B) 5000 ? (C) 4350 ? (D) 3550 ? [ ] 2.4244:在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片,其红限波长为λ0。今用单色光照射, 发现有电子放出,有些放出的电子(质量为m ,电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作 半径为R 的圆周运动,那末此照射光光子的能量是: (A) 0λhc (B) 0λhc m eRB 2)(2+ (C) 0 λhc m eRB + (D) 0λhc eRB 2+ [ ] 3.4383:用频率为ν 的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为E K ;若改用 频率为2ν 的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为: (A) 2 E K (B) 2h ν - E K (C) h ν - E K (D) h ν + E K [ ] 4.4737: 在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子 能量ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 [ ] 5.4190:要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各 谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线,至少应向基态氢原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV [ ] 6.4197:由氢原子理论知,当大量氢原子处于n =3的激发态时,原子跃迁将发出: (A) 一种波长的光 (B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光 (D) 连续光谱 [ ] 7.4748:已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV ,当氢原子从能量为 -0.85 eV 的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为 (A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV [ ] 8.4750:在气体放电管中,用能量为12.1 eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时 氢原子所能发射的光子的能量只能是 (A) 12.1 eV (B) 10.2 eV (C) 12.1 eV ,10.2 eV 和 1.9 eV (D) 12.1 eV ,10.2 eV 和 3.4 eV [ ] 9.4241: 若α粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨 道运动,则α粒子的德布罗意波长是 (A) )2/(eRB h (B) )/(eRB h (C) )2/(1eRBh (D) )/(1eRBh [ ] 10.4770:如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的 (A) 动量相同 (B) 能量相同 (C) 速度相同 (D) 动能相同 [ ] 11.4428:已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为: a x a x 23cos 1)(π?=ψ ( - a ≤x ≤a ),那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为 (A) 1/(2a ) (B) 1/a (C) a 2/1 (D) a /1 [ ] 12.4778:设粒子运动的波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)所示,那么其中确定 粒子动量的精确度最高的波函数是哪个图? [ ]

2021量子力学考研与量子力学考点复习笔记

2021量子力学考研与量子力学考点复习笔 记 一、考研真题与解题的思路 43试求屏蔽库仑场的微分散射截面。[浙江大学2014研] 【解题的思路】 对于屏蔽库仑场,可以直接使用玻恩近似计算微分散射截面。 【解答】 由玻恩近似可得微分散射截面为 【知识储备】 玻恩近似法 ①适用条件 (高能散射) ②微分散射截面

其中U (r )为粒子和散射中心相互作用的势能,K →=k →′-k →,k →′,k → 分别为粒子散射前后的波矢,并且,θ是散射角。 【拓展发散】 对于本题所给信息,也可以用分波法计算,并将计算结果与玻恩近似的结果比较。 44设算符A 和B 不对易, ,但A 和B 都与C 对易,即 , ,试证明: (1),n 为正整数; (2) [厦门大学2012研] 【解题的思路】 根据所给条件,利用对易恒等式关系,推导出递推关系,即可得证。 【解答】 (1)因为 所以

(2) 【知识储备】 ①e指数函数的展开式 ②对易式中满足的基本恒等式 [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 45粒子被束缚在半径为r的圆周上运动。 (1)设立路障进一步限制粒子在的一段圆弧上运动,即

求解粒子的能量本征值和本征函数。 (2)设粒子处于情形(1)的基态,求突然撤去路障后,粒子仍然处于最低能量态的几率是多少? [南京大学2002研] 【解题的思路】 分析题意,这是不随时间改变的势场,所以可以直接使用定态薛定谔方程和波函数性质求解能量本征值和本征波函数。 【解答】 (1)当时,;当时,粒子的转动惯量为, 对应的哈密顿量为。 由定态薛定谔方程可得 即 令 求解得 由波函数的连续性可得,即,所以

大学物理量子力学习题附答案

1.4185:已知一单色光照射在钠表面上,测得光电子的最大动能是1.2 eV ,而钠的红限波长是5400 ?,那么入射光的波长是 (A) 5350 ? (B) 5000 ? (C) 4350 ? (D) 3550 ? [ ] 2.4244:在均匀磁场B 内放置一极薄的金属片,其红限波长为λ0。今用单色光照射,发现有电子放出,有些放出的电子(质量为m ,电荷的绝对值为e )在垂直于磁场的平面内作半径为R 的圆周运动,那末此照射光光子的能量是: (A) 0λhc (B) 0 λhc m eRB 2)(2+ (C) 0λhc m eRB + (D) 0λhc eRB 2+ [ ] 3.4383:用频率为ν 的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为E K ;若改用频率为2ν 的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为: (A) 2 E K (B) 2h ν - E K (C) h ν - E K (D) h ν + E K [ ] 4.4737: 在康普顿效应实验中,若散射光波长是入射光波长的1.2倍,则散射光光子能量ε与反冲电子动能E K 之比ε / E K 为 (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 [ ] 5.4190:要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线,至少应向基态氢原子提供的能量是 (A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV [ ] 6.4197:由氢原子理论知,当大量氢原子处于n =3的激发态时,原子跃迁将发出: (A) 一种波长的光 (B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光 (D) 连续光谱 [ ] 7.4748:已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV ,当氢原子从能量为-0.85 eV 的状态跃迁到上述定态时,所发射的光子的能量为 (A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV [ ] 8.4750:在气体放电管中,用能量为12.1 eV 的电子去轰击处于基态的氢原子,此时氢原子所能发射的光子的能量只能是 (A) 12.1 eV (B) 10.2 eV (C) 12.1 eV ,10.2 eV 和 1.9 eV (D) 12.1 eV ,10.2 eV 和 3.4 eV [ ] 9.4241: 若α粒子(电荷为2e )在磁感应强度为B 均匀磁场中沿半径为R 的圆形轨道运动,则α粒子的德布罗意波长是 (A) )2/(eRB h (B) )/(eRB h (C) )2/(1eRBh (D) )/(1eRBh [ ] 10.4770:如果两种不同质量的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的 (A) 动量相同 (B) 能量相同 (C) 速度相同 (D) 动能相同 [ ] 11.4428:已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为: a x a x 23cos 1)(π?= ψ ( - a ≤x ≤a ),那么粒子在x = 5a /6处出现的概率密度为 (A) 1/(2a ) (B) 1/a (C) a 2/1 (D) a /1 [ ] 12.4778:设粒子运动的波函数图线分别如图(A)、(B)、(C)、(D)所示,那么其中确定 粒子动量的精确度最高的波函数是哪个图?

第2章-清华大学半导体物理与器件

1 第二章半导体中的电子状态 要求:掌握能带、有效质量和空穴的概念、 常见半导体的能带结构、杂质能级。 纲要 ?半导体中的电子状态和能带的概念?半导体中电子在外力下的运动,有效质量?材料导电性的差别(半导体如何导电)?空穴的概念 ?常见半导体的能带结构(结论性知识)?杂质和缺陷能级

2 其中 布洛赫波为一个被周期函数u k (r )所调制的平面波。电子的空间分布几率|Ψ*Ψ|=|u *u |是晶格的周期函数。 u k (r )反映电子在原胞内的运动。e ik·r 反映电子在整个晶体中的共有化运动(如何理解?)。 §2.1 半导体中的电子状态和能带(复习) 布洛赫波 采用单电子近似,在晶体的周期场中,电子的波函数为布洛赫波函数: (a n 为任意晶格矢) r k i k k e r u r v v v v v v ?=)()(ψ)()(n k k a r u r u v v v v v +=

3 半导体能带的两种处理方法(半导体中的电子介于自由和强束缚之间) 1、近自由电子近似:从自由出发,加束缚条件 2、紧束缚近似:从束缚出发,减弱束缚 ?电子在原胞中不同位置上出现的几率不同(归一化)。 ?电子在不同原胞的对应位置出现的几率相同(几率能否叠加?),真正反映电子的共有化运动。?如何理解电子的宏观运动? 电子的波函数几率和统计力学得到电子空间分布的变化,电子空间分布变化表现为宏观的电子运动。

4 例:Si(金刚石结构)能带的形成(SP 3杂化和电子占据能态情况) 1、能级数目; 2、能级间隔; 3、电子不再是局域的。

5 轨道杂化和电子占据情况:价带完全填满;导带没有电子。

最新大学物理-量子力学基础习题思考题及答案

大学物理-量子力学基础习题思考题及答案

习题 22-1.计算下列客体具有MeV 10动能时的物质波波长,(1)电子;(2)质子。 解:(1) 电子高速运动,设电子的总能量可写为:20K E E m c =+ 用相对论公式, 22224 0E c p m c =+ 可得 p = = = h p λ= = 834 -= 131.210m -=? (2)对于质子,利用德布罗意波的计算公式即可得出: 3415h 9.110m p λ--====? 22-2.计算在彩色电 视显像管的加速电压作用下电子的物质波波长,已知加速电压为kV 0.25,(1)用非相对论公式;(2)用相对论公式。 解:(1)用非相对论公式: m meU h mE h 123 193134108.71025106.1101.921063.622p h ----?=???????====λ(2)用相对论公式: 4 20222c m c p +=E eU E E k ==-20c m

m eU eU c m h mE h 122 20107.722p h -?=+= == ) (λ 22-3.一中子束通过晶体发生衍射。已知晶面间距nm 1032.72-?=d ,中子的动能eV 20.4k =E ,求对此晶面簇反射方向发生一级极大的中子束的掠射角. 解:先利用德布罗意波的计算公式即可得出波长: 34 11 h 1.410p m λ--====? 再利用晶体衍射的公式,可得出:2sin d k ?λ= 0,1,2k =… 1111 1.410sin 0.095227.3210k d λ?--?===?? , 5.48?= 22-4.以速度m/s 1063?=v 运动的电子射入场强为5V/cm =E 的匀强电场中加速,为使电子波长 A 1=λ,电子在此场中应该飞行多长的距离? 解:34 10 h 110p m λ--====? 可得:U=150.9V ,所以 U=Ed ,得出d=30.2cm 。 22-5.设电子的位置不确定度为 A 1.0,计算它的动量的不确定度;若电子的能量约为keV 1,计算电子能量的不确定度。 解:由测不准关系: 34 2410 1.0510 5.2510220.110h p x ---??===???? 由波长关系式:E c h =λ 可推出: E E c h ?=?λ 2 151.2410E E E J hc pc λ-??===?? 22-6.氢原子的吸收谱线 A 5.4340=λ的谱线宽度为 A 102 -,计算原子处在被激发态上的平均寿命。 解:能量hc E h νλ == ,由于激发能级有一定的宽度ΔE ,造成谱线也有一定宽度Δλ,两 者之间的关系为:2 hc E λ λ?=? 由测不准关系,/2,E t ??≥平均寿命τ=Δt ,则

2018年北京大学凝聚态物理考研参考书目、招生目录、专业指导、考研经验

2018年北京大学凝聚态物理考研参考书目、招生目录、专业指导、考研经验一、北京大学凝聚态物理考研科目、招生人数

二、2018年北京大学凝聚态物理考研参考书目 1、我考研一直关注北大考研联盟:bdkylm 2、量子力学:曾谨言、周世勋、程檀生,钱伯初、曾谨言习题册 3、固体物理:固体物理学黄昆、韩汝琦高等教育出版社 三、北京大学凝聚态物理考研专业课经验分享 1、量子力学:我自己选择的是Griffiths的《Introduction to Quantum Mechanics》,并买了本课后习题解答,自己边看边练,算是自学一遍。(系里讲《量子力学》的是人见人爱花见花开的杨主任,可惜的是当时没怎么上他的课,结果应验那句“出来混迟早要还的”,最后还得要靠自个儿花时间自学一遍)。这本教材质量不错,曾被亲切称为“猫书”(因为原版封面上有那只著名的“薛定谔的猫”)。然后真正针对考试习题而练习用的是有口皆碑、

闻名九州的《量子力学习题与解答》(陈鄂生著),这本我算是一题题都做了下来,并且跟着最后的许多大学的历年真题又回顾了一遍,其中的题目类型全,解答质量高,对于提升应试技巧很有裨益,属于“大宝啊天天见”的一类辅导书。钱伯初的教材对于基本概念的理解很有帮助,课后习题质量也很高,遗憾的是貌似没有配套的习题解答,只有书后附的简略答案。中间一段时间也在做中科大出版社的《量子力学学习指导》,这本书是配套的曾谨言的教材课后习题而增编的,书前附有知识要点,书后有几套练习题,总的说来质量不错,值得拥有~当时开始做题时碰到啥合流超几何方程贝塞尔函数真是头疼,又记不住这些公式,不过从最后出题风格来看一般不会考这类方程难解的题。今年考试就没遇到,而且竟然试卷最后还友情提供了许多公式,如一维谐振子的波函数(虽然有些没有归一化)和一些积分公式,令人感动它提供了这些公式其实都是有用的,甚至还有一些提示作用,比如倒数第二题是散射问题,第二问就要用到其中一个含有正弦函数的积分公式,不用的话算不出来多可惜。需要注意的是,量子力学复习一定要全面,今年考试第二题就考了玻尔索末非量子化条件,应该是属于中文一些教材的绪论或首章介绍经典物理向量子力学过渡那段历史历程的那部分,当时拿到试卷时扫了一眼不禁暗暗冒了冷汗,毕竟复习时有意无意地将首章忽略了,记忆有些模糊。不过好在最终还是写了出来。 2、固体物理:黄昆的《固体物理学》都快被翻裂了。这本书的质量之优秀和里面的低级印刷错误之多是其两大特色。总的来说,这本书值得拥有,值得一看再看,对照着物理学院网站上的“固体物理学基本要求”将知识点一个个过威力倍增。物理系上这门课的是和蔼可亲的翟奶奶,其实翟奶奶讲课很有条理、循序渐进的,公式模型她都自个儿一个个在黑板上推导,十分难得,感动常在(当时固体物理还有期中考试,不过是开卷的,期末考试闭卷,难度就降低了些)回到这本固体物理教材,这本书课后习题的数量很少,但是质量很好,许多课外习题的解题思路都是从中衍生的。配套的《固体物理学全程导学及习题全解》里有详

北师大最新2019物理(量子力学)

北京师范大学2017年硕士研究生考试 量子力学试题 一、选择题(不定项选择,多选少选错选均不得分) 1.若A B 是厄米算符,则以下比为厄米算符的有 A.AB B.A+B C.[A,B] D.i[A,B] 2.若A 为厄米算符,则 A.??=??ψ??ψ||||A A B.* ||||??=??ψ??ψA A C.A 的本征值必为实数 D.A 的表示矩阵比为对称矩阵 3.质量为m ,频率为ω的二维谐振子某能级简并度为3,则该能级的能量为 A.ω B.ω 2 C.ω 3 D.ω 44.三维粒子波函数的量纲是(L 代表长度量纲) A.无量纲 B.L C.L -1 D.L -3/25.对处于中心立场中的粒子进行测量;哪些量的平均值不随时间变化 A.l 2 B.L z C.R D.P X 6.考虑自旋后,电子的二分量波函数可表示为??? ? ??=-+)()(r r r S Z ψψψ),(,其归一化条件为A. 1||||2323==??-+ψψr d r d B.1||||223=+-+?ψψr d C.21||||2323==??-+ψψr d r d D.1||23=+-+? ψψr d 证明题微信搜索:34310531欢迎关注:物理轻松学 1.质量为m 的粒子在一维势场中运动,证明: x p p x m x ????1?dt d 2+=, 其中表示平均值。2.已知A、B 为厄米算符,且满足AB+BA=0,如果Ψ为A 的本征值,且求本征值不为0,证明:在Ψ态下测量B 的平均值为0。 三、氚为质量数为3的氢原子,β衰变后成为He +离子。设衰变前电子处于基态,计算衰变后电子处于1s 态及2s 态的概率各为多少。 提示:可将衰变视为突发微扰;氢原子或类氢离子径向波函数2 /r 2/310e 2/a 2Z R -=)(a 2/r 2/310e 2/a 62r Z Z R -=) (其中22e a μ =,Z 为核电荷数。

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