大学物理下(毛峰版)量子力学+习题及答案.pdf
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1、优秀学习资料欢迎下载第18章 量子力学基础习题解答1一波长为 300nm的光子,假定其波长的测量精度为610,即6110,求该光子位置的不确定量。解:光子hp,22hhp由测不准关系,光子位置的不准确量为2926300 102.39 10244410 xmmp2原子的线度为1010m,求原子中电子速度的不确定量。解:依题意,电子位置的不确定量为1010 xm,由不确定关系,有2xxpx m v34631101.05 10/0.6 10/229.1 1010vm sm sm x3波函数模的二次方的物理意义是什么?波函数必须满足哪些条件?解:波函数是描述粒子运动状态的函数,是微观粒子具有波动性的数
2、学描述,波函数描述的波是概率波,波函数模的平方表示粒子在空间出现的概率,即概率密度。波函数要满足标准条件(即波函数必须是单值、连续和有限的)和归一化条件。4波函数在空间各点的振幅同时增大D 倍,则粒子在空间分布的概率会发生什么变化?解:不变 因为波函数是计算粒子t时刻空间各点出现概率的数学量概率是相对值 则21、点的概率比值为:22212221DD 概率分布不变5假设粒子只在一维空间运动,它的状态可用如下波函数来描写:00,(,)sin0iEtxxax tAexxaa式中,E 和 a 分别为确定常数,A 为归一化系数,计算归化的波函数和概率密度。解:根据波函数的归一化条件,有222200(,)
3、sin12aaxax tdxAdxAa得2Aa-第 1 页,共 5 页精品p d f 资料 可编辑资料-优秀学习资料欢迎下载故归一化波函数为axxaeaaxxtxEti0sin2,00),(相应的概率密度()P x200,2sin0 xxaxxaaa6已知粒子在一维矩形无限深势阱中运动,其波函数为:13()cos2xxaa)(axa那么,粒子在ax65处出现的概率密度为多少?解:22*)23cos1(axaaaaaaaaa21)21(14cos1)4(cos145cos12653cos1222227粒子在一维无限深势阱中运动,其波函数为:2()sinnn xxaa)0(ax若粒子处于1n的状态
4、,在04a区间发现粒子的概率是多少?解:xaxaxwdsin2dd22 在40a区间发现粒子的概率为:40020244)(dsin2dsin2aaaxaaxaaxaxadwp091.0)(2cos1 2124/0 xadaxa8宽度为a的一维无限深势阱中粒子的波函数为xanAxsin)(,求:(1)归一化系数A;(2)在2n时何处发现粒子的概率最大?-第 2 页,共 5 页精品p d f 资料 可编辑资料-文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10
5、A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3
6、 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9
7、E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5
8、 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X1
9、0E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S
10、9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:
11、CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9优秀学习资料欢迎下载解:(1)归一化系数axx0221dd即aaxanxanAnaxxanA00222)(dsindsinaxanxanAna02)(d)2cos1(212222AanAnaAa2粒子的波函数xanaxsin2)(2)当2n时,xaa2sin22几率密度4cos1 12sin2222xaaxaaw令0ddxw,即04sin4xaa,即,04
12、sinxa,,2,1,0,4kkxa4akx又因ax0,4k,当4ax和ax43时w有极大值,当2ax时,0w极大值的地方为4a,a43处9求一电子处在宽度为0.1anm和 a=1m 的势阱中运动的能级值。把结果同室温(T=300K)下电子的平均平动动能进行比较,可得到什么结论?解:由电子在势阱中的能级公式得当0.1anm时,22222nnEma237.7eVn当ma1时,22222nnEma1923.7710eVn在室温(T=300K)下电子的平均平动动能t23.8810eV。故对宏观问题,电子的量子效应可以忽略。-第 3 页,共 5 页精品p d f 资料 可编辑资料-文档编码:CS8C1
13、0A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A
14、3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C
15、9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y
16、5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X
17、10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3S9文档编码:CS8C10A9E9A3 HP4C9E1Q4Y5 ZT7X10E3C3
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