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工学
结构推理
(1)描述氢原子中电子质子间超精细相互作用部分的Hamilton量为
式中,是粒子的磁矩,且为粒子的自旋(是Pauli矩阵).计算氢原子态与态之间的超精细分裂.哪个态能量较低?物理上的解释为什么.(2) 态和,态之间跃迁产生的辐射场的矢势当有一般形式
式中,是沿辐射传播方向的单位矢量,为这个跃迁的矩阵元.明确地证明上式中三个矩阵元是否不为零.跃迁中产生的辐射特性是什么?
结构推理
一体系Hamilton量H与时间无关,而H由非简并本征值以应本征矢,,可观测量A在同一Hilbert空间中,同样地用非简并本征方程来定义。(1)设体系开始处于状态,这时测量,问的期望值为何?这一测量给出A的值为的概率为多少?(2)如果测量值为,并且经过时间t后,再重复测量,问再次测得的概率为多少?
结构推理
考虑一个由N个离子组成的环,每个离子的自旋为,间隔相等,相邻离子受到的作用,式中是第个离子的Pauli自旋算符(任一离子被选为1),J是常数,同时存在一个垂直于环的弱磁场,所以有两个本征函数和,系统的基态相应于所有自旋态都是态,态代表除了第j个离子处在态,其余态都处在态,试证明:(1)
(2)若是H本征值为E的本征态,则有
这里。(3)若,这里为离子间距离,那么
结构推理
设粒子在势场中运动 (1)证明其能量的平均值是: (1)
其中W是能量密度 (2)证明能量守恒公式
(2)
其中 (能流密度)
结构推理
下面是一个关于一维方程本征值的定理。
定理:如果势给出本征值给出本征值,且有处处成立,则有。(1)证明这个定理。(2)考虑势
求这个势所能具有的束缚态数目,假设这个数目,决定N的上界(或下界)。
结构推理
压缩态的另外一种形式其中为谐振子基态,为坐标平移算符。(1)求在表象中的形式。(2)证明也是压缩态。(3)证明。
结构推理
如图给出了在某个三维中心势中运动的无自旋粒子的6个最低能级及其相应的角动量,这一能谱中不存在偶然简并,给出各能级相应径向波函数的节点数目(在节点两边波函数符号不同)。
结构推理
投影算符是一个厄米算符,其中,是任意正交归一的完备本征函数系。
结构推理
按均匀概率分布制备以下三个态
求此系综组成的两体密度矩阵的本征值。
结构推理
一个质量为m、电荷为q的粒子被束缚在半径为R的圆周上运动,讨论下述几种情况的能级:(1)粒子的运动是非相对论的;(2)在与圆周垂直的方向上有一个均匀的磁场B。
结构推理
(1)写出一维谐振子的Hanulton量及方程.(2)若是一个解,求v并给出能量和期望值, , , (3)证明处在单一的一维谐振子势阱中的两个相同粒子基态,既可写为,又可写为
式中,是质量为m的单个粒子基态解.
结构推理
对于幂函数型中心势场试找一个变换,将和的径向方程联系起来,并加以讨论。
结构推理
给定系统A的一个混态,证明它能够作为两体系统A和B的Hilbert空间中某个纯态的约化密度矩阵来得到。
结构推理
证明:的氢原子中的电子,在的方向上被发现的几率最大。
结构推理
考虑单粒子的薛定谔方程式:
V1,V2为实函数,证明粒子的几率不守恒。求出在空间体积Ω内,粒子几率“丧失”或“增加”的速率。
结构推理
在HCl分子中观察到了波数(以作单位)为83.03,103.73,124.30,145.03,
165.51和185.86的吸收线.这些是振动跃迁还是转动跃迁?若是前者,它的特征频率是多
少?若是后者,它所对应的J值是多少?HCl的惯量矩是多少?若是那样的话,估计两核子
的间距.
结构推理
介子原子由核和束缚在核外处于类氢轨道上的介子组成()。由于核电荷分布于半径为R的区域内,相对于点状核,介子原子的能级有一移动。有效Coulomb势近似为
(1)定性阵述介子原子1s、2s、2p、3s、3p、3d能级绝对移动和相对移动。对这些移动的所有差异均给以物理解释。画出这些态的的微扰和未微扰能级图。(2)考虑到核电荷分布非点状这一事实,给出1s态能量一级改变的表示式。(3)假定,是介原子“Bohr半径”,估计2s-2p的能量移动并证明这个移动给出R的一个度量。
有用的信息
结构推理
一个处于第一激发态(2p)的氢原子位于一空腔中,当空腔的温度等于多少时,自发跃迁概率和受激跃迁概率相等?
