吉林大学量子力学1999,1999答案

量子力学泛函计算简介

量子力学泛函计算 纪岚森 （青岛大学物理科学学院材料物理一班） 摘要：文章叙述了密度泛函理论的发展，密度泛函理论以“寻找合适的交换相关为主线，从 最初的局域密度近似，，从最初的局域密度近似、广义梯度近似到现在的非局域泛函、自相 互作用修正，多种泛函形式的出现，是的密度泛函在大分子领域的计算越来越精确。近年来 密度泛函理论在含时理论与相对论方面发展也很迅速。计算体系日臻成熟，而我所参加的创 新实验小组就是以密度泛函研究大分子体系。在量子力学泛函计算的产生，发展，理论，分 支，前景等方面予以介绍，本着科学普及的态度希望大家能够更加进一步的理解泛函计算。 关键字：量子力学泛函计算，发展，理论分支，前景，科普 1引言：随着量子理论的建立和计算机技术的发展，人们希望能够借助计算机对微观体系的量子力学方程进行数值求解【３】，然而量子力学的基本方程———Schirdinger 方程的求解是极其复杂的。克服这种复杂性的一个理论飞跃是电子密度泛函理论（DFT）的确立电子密度泛函理论是上个世纪60 年代在Thomas-Fermi 理论的基础上发展起来的量子理论。与传统的量子理论向悖，密度泛函理论通过离子密度衡量体系的状态，由于离子密度只是空间的函数，这样是就使得解决三维波函数方程转化为解决三维密度问题，使得在数学计算上简单了很多，对于定态Schirdinger 方程，我们只能解决三维氢原子，对于更加复杂的问题，我们便无法进行更为精确的计算，而且近似方法也无法是我们得到更为精确的结果。但是密度泛函却在这方面比较先进，是的大分子计算成为可能。【２】 ２．过程：第一性原理，密度泛函是一宗量子力学重头计算的计算方法，热播呢V啊基于密度泛函的理论计算成为第一性原理——first-principles。经过几十年的发展密度泛函理论被广泛的应用于材料，物理，化学和生物等科学中，Kohn也由于其对密度泛函理论的不可磨灭的先驱性贡献获得了诺贝尔化学奖。密度泛函理论体系包括交换相关能量近似，含时密度泛函。 ３．密度泛函理论的发展： １交换相关能，在密度泛函理论中我们把所有近似都归结到交换相关能量一项上，所以密度泛函的精确度也就是由交换相关能一项上。寻求更好的更加合适的相关近似，即用相同密度的均匀电子气交换相关泛函作为非均匀系统的近似值，或许这也出乎人们的意料，这样一个简单的近似却得到了一个极好的结论。直接导致了后来的泛函理论的广泛应用。由此获

研究生2005吉林大学量子力学真题

2005年吉林大学硕士研究生入学试题 一、[25分] 一维线性谐振子 [222 1)(x m x V ω=] 初始时刻的状态为： )()(5 1)(52)0,(210x C x x x ???Ψ++=， 其中，)(x n ?为谐振子的正交归一化能量本征函数。 １）若在)0,(x Ψ态上测量能量的平均值为ω=2 3，试求系数C 。 ２）写出时刻振子的波函数，并求出此时测量能量的取值不小于平均 值的几率。 0>t ３）求时刻振子宇称的可取值、取值几率和平均值。 0>t 二、[25分] 在位场)0()()(00>=V x V x V δ中，质量为的粒子从m ∞?处向右运动，试问能量E 如何取值，粒子刚好能有一半的几率被反射回来？ 三、[25分] 已知力学量的本征值谱和正交归一化本征态矢系分别为和 Q ?}{n q }{|>n (，)。现有算符方程，其中"3,2,1=n 0≠n q >>=ψ?||?Q >ψ|为已知态矢。 １）在表象中求出态矢Q >?|的表达式。 ２）若以和分别表示投影到?P ?ψ P ?>?|和>ψ|上的投影算符，试求出它们在表象中的矩阵表示之间的关系。 Q ３）试给出算符的定义，并论证其合理性。 3/1?Q 四、[25分] 设一自旋粒子的能量算符为 2/1z y x S C S B S A H ????++= 其中A 、B 、C 均为实数。 １）求粒子的能量本征值和本征态矢。 ２）若粒子处在H ?的一个本征态上，求粒子自旋分量向上的几率。 y

五、[25分] 设两个质量为m 、自旋为的全同粒子通过位势 2/12212)4()(r b s s a r V ???=G G = 作用，其中r 为两粒子间距离，1s G 和2s G 分别为两粒子的自旋算符，a 为大于 零的实数。 １）为使两粒子束缚在一起，b 应如何取值？ ２）若取，试求基态能量和简并度。 2/3=b ３）若0=b ，求处于基态时两粒子间距离的均方根。 六、[25分] 设体系能量算符为 且有 ,'???0H H H +=,||?)0(0 >>=i E i H i ,|ij j i δ>=<);2,1(=i ;2|1|1|'?>+>>=b a H 、b 均为实数，且为小量。 ,2|1|2|'?>?>>=a b H a １） 若，求体系能级至二级近似，并求出一级近似态矢量。 )0(2)0(1 E E ≠２） 若，求体系能级至一级近似，并求出零级近似态矢量。 )0(2)0(1E E =

2019年青岛大学全日制博士研究生招生考试参考范围

2019年全日制博士生入学考试参考范围 物理科学学院： 070200物理学： 考试范围：《固体物理学》路栋，第一版，2006年，上海科技出版社；《材料科学基础》张联盟，第一版，2004年，武汉理工大学出版社；《无机材料物理性能》关振铎，第一版，1992年，清华大学出版社；《量子力学教程》周世勋，第二版，2009年，高等教育出版社 加试科目：热力学：《热力学统计物理（1—4章）》汪志诚，第三版，2001年，高教出版社。材料分析测试方法：《材料近代分析测试方法》，常铁军，哈尔滨工业大学出版社，1999年。统计物理：《热力学统计物理（6—9章）》汪志诚，第三版，2001年，高教出版社。物理化学：《物理化学》傅献彩，第四版，2000年，高教出版社。 经济学院： 0202应用经济学 经济学主要参考书目： 1、平狄克等著，李彬等译，《微观经济学》（第八版），中国人民大学出版社，2013.6； 2、多恩布什等著，王志伟译，《宏观经济学》（第十版），中国人民大学出版社，2010.1。 计量经济学主要参考书目： 1、李子奈、潘文卿著，《计量经济学》（第四版），高等教育出版社，2015.9； 2、达摩达尔·N·古扎拉蒂、唐·C·波特著，费剑平改编，《计量经济学基础》（第五版），中国人民大学出版社，2011.6。 加试科目： 1、国际经济学李坤望主编，《国际经济学》（第三版），高等教育出版社，2010.6。 2、统计学李洁明、祁新娥著，《统计学原理》（第六版），复旦大学出版社，2014.1。 商学院： 120100管理科学与工程 参考用书： 1、高级微观经济学：参考书目——（美）范里安著，费方域等译，《微观经济学》：现代观点（第八版），格致出版社，2011年1月。考试范围：供求均衡机制、生产与成本理论、厂商理论、非完全竞争理论、博弈论及其应用、经济机制设计理论、微观主体行为最优化理论、要素市场理论、福利经济学等。 2、运筹学：参考书目——《运筹学》，运筹学教材编写组编，清华大学出版社(第三版)，2006。考试范围：线性规划，非线性规划。 3、决策分析：参考书目——岳超源编著，《决策理论与方法》，科学出版社，2003年版。 4、运营管理：参考书目——《生产与运作管理》（第三版）刘丽文著，清华大学出版社。 5、科技与教育管理：参考书目——舒炜光、邱仁宗著，当代西方科学哲学述评，人民出版社，2007年版；陈孝彬等著，教育管理学，北京师范大学出版社，2003年版。 6、对策论：参考书目——《动态合作博弈》，高红伟等著，科学出版社，2009。考试范围：合作对策，非合作对策。

吉林大学高等量子力学习题答案共11页word资料

高等量子力学习题和解答 ? 量子力学中的对称性 1、 试证明：若体系在线性变换Q ?下保持不变，则必有0]?,?[=Q H 。这里H ?为 体系的哈密顿算符，变换Q ?不显含时间，且存在逆变换1?-Q 。进一步证明，若Q ?为幺正的，则体系可能有相应的守恒量存在。 解：设有线性变换Q ?，与时间无关；存在逆变换1?-Q 。在变换 若体系在此变换下不变，即变换前后波函数满足同一运动方程 ?''?t t i H i H ?ψ=ψ?ψ=ψ h h 进而有 2、 令坐标系xyz O -绕z 轴转θd 角，试写出几何转动算符)(θd R z e ρ的矩阵表示。 解： 'cos sin 'sin cos 'O xyz z d x x d y d y x d y d z z θθθθθ -=+=-+=考虑坐标系绕轴转角 用矩阵表示 '10'10'00 1x d x y d y z z θθ?????? ? ???=- ? ??? ? ?????? ??? 还可表示为 '()z e r R d r θ=r 3、 设体系的状态可用标量函数描述，现将坐标系绕空间任意轴n ρ 转θ d 角， 在此转动下，态函数由),,(z y x ψ变为),,(),()',','(z y x d n U z y x ψθψρ =。试导出转动算符),(θd n U ρ 的表达式，并由此说明，若体系在转动),(θd n U ρ 下保持不变，则体系的轨道角动量为守恒量。 解：从波函数在坐标系旋转变换下的变化规律，可导出旋转变换算符

()z e U d θr 利用 (')()()z e r U d r θψ=ψ 及 (')()r Rr ψ=ψr r 可得 ()1z e z i U d d L θθ=-r h 通过连续作无穷多次无穷小转动可得到有限大小的转动算符 绕任意轴n 转θ角的转动算符为 1U U U -+=? 为幺正算符 若 (')()()z e r U d r θψ=ψr r r 则必有 1 (')()()()()[,] z z e e z H r U d H r U d i H r d H L θθθ-==+r r r r r h 若哈密顿量具有旋转对称性，就有[,]0z H L =→角动量守恒 4、 设某微观粒子的状态需要用矢量函数描述，试证明该粒子具有内禀自旋 1=S 。 解：矢量函数在旋转变换下 后式代入前式 '(')(')[](')[](')x x y y x y z z r r e d e r d e e r e θθψ=ψ++ψ-++ψr r r r r r r r r r 又 '(')'(')'(')'(')x x y y z z r r e r e r e ψ=ψ+ψ+ψr r r r r r r r 比较得 '(')(')(') ?[1]()[1]()[1]()() x x y z x z y z x y r r d r i i d L r d d L r i d L r d r θθ θθθθψ=ψ-ψ=-ψ--ψ=-ψ-ψr r r r r h h r r h 类似可得 ?'(')()[1]()?'(')[1]()y x z y z z z i r d r d L r i r d L r θθθψ=ψ+-ψψ=-ψr r r h r r h

吉林大学研究生2002量子力学真题

2002年吉林大学硕士研究生入学试题 一、[20分] 一质量为m 的粒子初始时刻处于位阱 ???><∞<<=a x x a x x V ,000)(的基态。若a x =处的阱壁突然移至a x 2=。试求粒子在新位阱中： 1）处于基态的几率； 2）处于第一激发态的几率； 3）能量大于初始时刻能量的几率。 二、[22分] 作一维运动的粒子，其能量算符为)(2??2x V p H +=μ ，本征方程为，其中取分立值，并有>>=n E n H n ||?n mn n m δ>=<|。 1）若λ为H ?中的一个参量，试证明 λ λ??>=??<=?∑k p k x E E n kn n k |?|||)(2222 2μ=， 这里>==ΨΨ

高等量子力学考试知识点

1、黑体辐射： 任何物体总在吸收投射在它身上的辐射。物体吸收的辐射能量与投射到物体上的辐射能之比称为该物体的吸收系数。如果一个物体能吸收投射到它表面上的全部辐射，即吸收系数为1时，则称这个物体为黑体。 光子可以被物质发射和吸收。黑体向辐射场发射或吸收能量hv的过程就是发射或吸收光子的过程。 2、光电效应（条件）： 当光子照射到金属的表面上时，能量为hv的光子被电子吸收。 临界频率v0满足 （1）存在临界频率v0，当入射光的频率v

7、一维无限深势阱（P31） 8、束缚态：粒子只能束缚在空间的有限区域，在无穷远处波函数为零的状态。 一维无限深势阱给出的波函数全部是束缚态波函数。 从（2.4.6）式还可证明，当n分别是奇数和偶数时，满足 即n是奇数时，波函数是x的偶函数，我们称这时的波函数具有偶宇称；当n是偶数时，波函数是x的奇函数，我们称这时的波函数具有奇宇称。 9、谐振子（P35） 10、在量子力学中，常把一个能级对应多个相互独立的能量本征函数，或者说，多个相互独立的能量本征函数具有相同能量本征值的现象称为简并，而把对应的本征函数的个数称为简并度。但对一维非奇性势的薛定谔方程，可以证明一个能量本征值对应一个束缚态，无简并。 11、半壁无限高（P51例2） 12、玻尔磁子 13、算符 对易子 厄米共轭算符 厄米算符：若，则称算符为自厄米共轭算符，简称厄米算符 性质：（1）两厄米算符之和仍为厄米算符 （2）当且仅当两厄米算符和对易时，它们之积才为厄米算符，因为 只在时，，才有，即仍为厄米算符

2018吉林大学《科学道德与学术规范》

1. 导语也成前言、导言，通常在学位论文或篇幅较长的论文中出现，导语应明确交待该领域的学术史，不能闭门造、车自说自话。下列哪个选项不属于导语基本要素 A. 研究方法 B. 研究的价值 C. 研究的计划 D. 研究所用材料的来源 2. 中国科协的一项调查发现，38.6%的科技工作者自认为对科研道德和学术规范缺乏足够了解，49.6%的科技工作者表示自己没有系统的了解和学习过科研道德和学术规范。这种现象所反映出在科学道德和学风问题中应该( ) A. 坚持教育引导 B. 加强制度规范 C. 强化监督约束 D. 坚持自我反省 3. 引文应当是作者在撰写论著时确实参考或引用过的文献，如果为了给人一种阅读了大量文献资料、研究基础扎实的印象，而故意在论著中加入大量实际没有参考或引用过的、或者与本文论题根本不相干的文献，做不相关引用、无效引用。这种行为属于 A. 过度他引 B. 不当自引 C. 模糊引注 D. 著而不引 4. 在合作研究中，故意隐瞒应共享的信息，不提供相关数据和资源等。根据相关加强科研规范的措施和意见，这种行为违反了科研人员须遵守科研规范中的( ) A. 诚实原则 B. 公开原则 C. 公正原则 D. 尊重知识产权 5. 1964年，新疆的一位年轻人郝天护给时任中国科学院力学研究所所长钱学森写信，指出钱学森近期发表的一边力学论文中有一处需要商榷，钱学森当时在力学界已是绝对权威，但收到来信后，不仅亲笔回信，承认了自己的错误，更鼓励郝天护将自己的观点写成文章，并推荐发表在《力学学报上》，这体现出钱学森作为一名合格科技工作者的( ) A. 严谨作风 B. 诚信品行 C. 责任意识 D. 人文素养 6. 解决科学道德和学风问题，关键在于抓好教育、制度和监督三个环节教育是( )，制度是( )监督是( )，惩防结合、标本兼治。 A. 基础关键保障 B. 基础保障关键 C. 核心手段保证 D. 手段保证核心 7. 科研规范是基于科研道德和科学共同体共识的，具有稳定性、连续性的规制和安排，因而具有文化的意义，要求研究者自觉遵守和共同维护。下列（不属于：题干错误）属于当代科技工作者应该坚持的规范是 A. 诚实原则B. 不伤害原则 C. 公正原则 D. 尊重原则 8.在一般学术性期刊中对于署名和单位地址下列描述不正确的是( ) A. 一个作者下写一个地址 B. 如果换了新地址，则应在脚注中写上新地址 C. 必须提供邮政编码 D. 必须提供作者全名，不可隐名发表 9. 学界公认的科研规范中，规定在保守国家秘密和保护知识产权的前提下，公开科研过程和结果相关信息，追求科研活动社会效益最大化。这条原则属于当代科研工作者应该坚持的 A. 公开原则 B. 诚实原则 C. 尊重知识产权原则 D. 声明与回避原则 10. 一搞多投是指同一作者，在法定或约定的禁止再投期间，或者在期限以外获知自己作品将要发表或已经发表，在期刊编辑和审稿人不知情的情况下，试图或已经在两种或多种期刊同时或相继发表内容相同或相近的论文。一稿多投的行为是严格被学界所禁止的行为。下列属于一稿多投行为的是 A. 不尊重科学和实验结果 B. 拼凑数据 C. 不尊重他人学术思想、学术观点 D. 将他人的论文翻译成外文发表在国际学术刊物上 11. 任鸿隽先生于1916 年在“科学精神论”一文中首次明确提出科学精神的概念“科学精神者何？求真理是已。”美国著名学者莱科维茨将科学精神概括为激情（enthusiasm）、创造性和诚信三个方面。可见，科学精神是在长期的科学实践活动中形成的、贯穿于科研活动全过程的共同信念、价值、态度和行为规范的总称。下列不属于科学精神的内涵的是 A. 求真精神 B. 理性的怀疑精神 C. 民主精神 D. 激情状态 12. 病态科学是科学研究者被其主观性错误所自我欺骗而导致的“科学式”的研究。在一定意义上看，病态科学实属科学的常态。下列情况不属于病态科学的是 A. 主观期望的科学 B. 一厢情愿的科学 C. 独断论式的科学 D. 伪科学

青岛大学2008级结构化学期末试题20110119

青岛大学课程考试试卷 2010 ~ 2011学年 秋 季学期 考试时间： 2011.1.19 课程名称 结构化学 A 卷■ B 卷□ 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 成绩 复核 得分 阅卷 注意事项：答卷前，考生务必把答题纸上密封线内各项内容填写清楚(学号应与教务在线中学号相同),否则可能得不到成绩，必须填写在密封线与装订线之间。答案必须写在边框内。 一、选择题 (每题仅有一个选项符合题意,每题2分,共20分) 1．通常将原子中电子在其中出现几率为 90%的等密度面称为原子轨道-------------------------- ( ) （A ）等值面图 （B ）界面图 （C ）角节面图 （D ）电子分布面图 2．处于状态ψ (x )= a 2 sin x a π的一维势箱中的粒子，出现在x =4a 处的几率密度为----------- ( ) (A) 1/4 (B) 2 1 (C)1/a (D) 2/a 3．当以z 轴为键轴时，两个π型的 d 轨道是-------- ( ) （A ）dx 2 -y 2 , dxy （B ）dxy, dxz （C ）dxz, dyz （D ）dz 2 , dx 2 -y 2 4．下列哪个点群既有旋光性又有偶极矩 ( ) A ． B ． C ． D ． 5．杂化轨道是--------------------- ( ) (A) 两个原子的原子轨道线性组合形成一组新的原子轨道 (B) 两个分子的分子轨道线性组合形成一组新的分子轨道 (C) 两个原子的原子轨道线性组合形成一组新的分子轨道 (D) 一个原子的不同类型的原子轨道线性组合形成的一组新 的原子轨道 6．在羰基配合物中，配体CO 的C —O 键键长比自由CO 的键长增加了，原因是中心原子与配位体间生成------ ( ) （A ）σ配键 （B ）π配键 （C ）σ-π配键 （D ）分裂能 7. 在某立方晶体的X 衍射粉末图上发现，h +k +l =奇数的衍射产生了系统消光，这种晶体具有下列哪种点阵？------( ) (A) 立方体心 (B) 立方简单 (C)立方面心 (D) 四方体心 8. 对于相同的中心离子和配位体，在四面体场中的分裂能是八面体场中的------------------------------------（ ） （A ）1/2 （B ）4/9 （C ）4/8 （D ）2/3 9. 某晶面与晶轴x 、y 、z 轴相截, 截数分别为4、2、1，其晶面指标是------------------------------------（ ） (A) (124) (B) (421) C) (1/4,1/2,1) (D) (142) 10．六方晶胞的形状是 (A) 六棱柱 (B) 六个顶点的封闭凸多面体 (C) α=β=90o ，γ=120o 的平行六面体 （D ）a=b ≠c, α=β=90o ，γ=120o 的平行六面体 二、填空题 (每空1分,共20分) 1．动量分量p y 对应的量子力学算符是________，s 轨道的角动 量等于_____。 得分 得分

高等量子力学习题汇总

第一章 1、简述量子力学基本原理。 答：QM 原理一 描写围观体系状态的数学量是Hilbert 空间中的矢量,只相差一个复数因子的两个矢量，描写挺一个物理状态。QM 原理二 1、描写围观体系物理量的是Hillbert 空间内的厄米算符(A ?)；2、物理量所能取的值是相应算符A ?的本征值；3、一个任意态 总可以用算符A ?的本征态i a 展开如下：ψψi i i i i a C a C ==∑,；而物理量A 在 ψ 中出现的几率与2 i C 成正比。原理三 一个微观粒子在直角坐标下的位置算符i x ?和相应的正则动量算符i p ?有如下对易关系：[]0?,?=j i x x ，[]0?,?=j i p p ，[] ij j i i p x δ =?,? 原理四 在薛定谔图景中，微观体系态矢量()t ψ随时间变化的规律由薛定谔方程给 ()()t H t t i ψψ?=?? 在海森堡图景中，一个厄米算符() ()t A H ?的运动规律由海森堡 方程给出： ()()()[] H A i t A dt d H H ? ,?1? = 原理五 一个包含多个全同粒子的体系，在Hillbert 空间中的态矢对于任何一对粒子的交换是对称的或反对称的。服从前者的粒子称为玻色子，服从后者的粒子称为费米子。 2、薛定谔图景的概念？ 答：()()t x t ψψ|,x =<>式中态矢随时间而变而x 不含t ，结果波函数()t x ，ψ中的宗量t 来自()t ψ而x 来自x ，这叫做薛定谔图景. 3、 已知.10,01??? ? ??=???? ??=βα (1)请写出Pauli 矩阵的3个分量； (2)证明σx 的本征态).(211121|βα±=??? ? ??±>=±x S 4、已知：P 为极化矢量，P=<ψ|σ|ψ>，其中ψ=C 1α+C 2β，它的三个分量为： 求证： 答案：设：C 1=x 1+iy 1,C 2=x 2+iy 2

2020智慧树知道网课《大学计算机(青岛大学)》课后章节测试满分答案

绪论单元测试 1 【判断题】(20分) 智能手机、飞机、动车以及家用电器中使用计算机芯片来实现自动控制。 A. 错 B. 对 2 【判断题】(20分) 手机上的各种APP应用程序是完成某种应用功能的计算机软件。 A. 错 B. 对 3 【判断题】(20分) 数据的传输与共享依靠的是计算机网络技术的支持。 A. 错 B. 对

4 【判断题】(20分) 拥有计算思维在如今的信息化社会变得尤为重要。 A. 错 B. 对 5 【判断题】(20分) 培养计算思维离不开了解计算机系统的基本概念和原理。 A. 错 B. 对 第一章测试 1 【判断题】(10分) 英国科学家艾伦.图灵提出了图灵机模型，是计算机科学史上最为重要的理论模型。

A. 错 B. 对 2 【判断题】(10分) 目前计算系统以超大规模集成电路为基础，向巨型化、微型化、网络化与智能化的方向发展。 A. 对 B. 错 3 【单选题】(10分) 第一台电子计算机系统是1946年在美国研制，该机的英文缩写名是（） A. EDSAC B. ENIAC C. EDVAC D. MARK-

4 【单选题】(10分) 微型计算机中使用的人事档案管理系统，属下列计算机应用中的（） A. 科学计算 B. 信息管理 C. 专家系统 D. 人工智能 5 【判断题】(10分) 运算器是只负责算术运算基本部件。 A. 错 B. 对 6

【判断题】(10分) 控制器负责读取指令、分析指令并执行指令，同时协调控制计算机各部件的协同工作。 A. 对 B. 错 7 【判断题】(10分) 算盘是自动计算工具。 A. 错 B. 对 8 【判断题】(10分) 科学家帕斯卡发明了加法器。 A. 错 B. 对

关于定域性原理的另一判决性实验

关于定域性原理的另一判决性实验 谭天荣 青岛大学物理系青岛 266071 ttr359@https://www.wendangku.net/doc/921456744.html, 内容提要：法国物理学家G.洛查克已经指出：贝尔不等式来自经典概率论，因此，上世纪关于贝尔不等式的实验，只不过再一次显示量子力学概率不同于经典概率，与定域性原理无关。本文提出一个判定量子力学中的“远程相互作用”观念与相对论的“定域性原理”孰是孰非的新实验。考虑一个连续地发射成对电子的电子源，让每一对电子都精确地朝相反的方向运行，从而形成相向运动的两个电子束。现在，让这两束电子各自经历一个双缝衍射过程，使得其中的一束的电子通过某一条缝当且仅当其配偶通过对应的缝，让右边的双缝同时打开而左边的双缝轮流打开，则从左边的双缝衍射实验我们能间接地知道右边的每一个电子经过的是哪一条缝。按照定域性原理，右边的双缝衍射实验的干涉条纹不会消失，而按照量子力学，则会消失。我预言这一实验将取得有利于定域性原理的结果。[Academia Arena, 2010;2(1):60-64]. (ISSN 1553-992X). 关键词：贝尔不等式；经典概率论；定域性原理；G.洛查克；双缝衍射过程 1. 引言 大家知道，量子力学中的“远程相互作用”观念与相对论的“定域性原理”相矛盾，而上世纪爱因斯坦与玻尔关于“EPR关联”的一场“世纪之争”正是围绕这一矛盾展开的。到了60年代，贝尔用他提出的“贝尔不等式”表现“定域性原理”，并证明这一不等式与量子力学的“自旋相关公式”不能同时成立，从而提出一个判决性实验，将这场“世纪之争”孰是孰非诉诸实验。实验的结果是量子力学的“自旋相关公式”成立而“贝尔不等式”不成立。虽然人们对于这一实验结果是否表明“定域性原理”不适用于微观世界的意见还有分歧，但总的趋势是人们相信在这场“世纪之争”中，坚持量子力学的玻尔战胜了坚持定域性原理的爱因斯坦。 上世纪70年代，法国物理学家G. 洛查克[1,2]证明，“贝尔不等式”其实只不过是经典概率论的一个结论，与“定域性原理”无关。虽然这一结论并未受到应有的重视，但它实际上已经证明，当年关于“贝尔不等式”的实验并没有判定关于“世纪之争”谁胜谁负的问题。 本文提出另一关于“EPR关联”的“世纪之争”的判决性实验。 2. 量子退相干 美国著名的物理学家费曼断言：“双缝衍射实验包括了量子力学中的唯一的奥秘。”而双缝衍射实验令人困惑之处在于，实验没有出现人们期望的结果： A. 双缝同时打开时的衍射图形，是双缝轮流打开时的两个衍射图形的迭加。 为了说明命题A不成立这一出人意外的实验事实，人们提出了“量子退相干”的理论。关于这一理论，费曼在《费曼物理学讲义III》一书中曾经构思了如下理想实验：如果在电子的双缝衍射实验中加上一个光源，放置在第一块隔板的后面的两条窄缝之间，使我们“看得见”每一个通过电子到底通过的是第一条缝还是第二条缝，则屏上的衍射图形就失去干涉条纹。如果移去光源，则又会重新出现干涉条纹。一般地说，所谓“量子退相干”就是指由于“观测” 而导致的相干性消失的现象。

量子力学习题答案.

2.1 如图所示 左右 0 x 设粒子的能量为，下面就和两种情况来讨论（一）的情形 此时，粒子的波函数所满足的定态薛定谔方程为 其中 其解分别为 （1）粒子从左向右运动 右边只有透射波无反射波，所以为零 由波函数的连续性 得 得 解得 由概率流密度公式 入射 反射系数 透射系数 （2）粒子从右向左运动 左边只有透射波无反射波，所以为零 同理可得两个方程 解 反射系数 透射系数

（二）的情形 令 ,不变 此时，粒子的波函数所满足的定态薛定谔方程为 其解分别为 由在右边波函数的有界性得为零 （1）粒子从左向右运动 得 得 解得 入射 反射系数 透射系数 (2)粒子从右向左运动 左边只有透射波无反射波，所以为零 同理可得方程 由于全部透射过去，所以 反射系数 透射系数 2.2 如图所示 在有隧穿效应，粒子穿过垒厚为的方势垒的透射系数为 总透射系数

2.3 以势阱底为零势能参考点，如图所示 （1） ∞ ∞ 左中右 0 a x 显然 时只有中间有值 在中间区域所满足的定态薛定谔方程为 其解是 由波函数连续性条件得 ∴ ∴ 相应的 因为正负号不影响其幅度特性可直接写成 由波函数归一化条件得 所以波函数 （2） ∞∞ 左中右 0 x 显然 时只有中间有值 在中间区域所满足的定态薛定谔方程为 其解是 由波函数连续性条件得

当，为任意整数， 则 当，为任意整数， 则 综合得 ∴ 当时，， 波函数 归一化后 当时，， 波函数 归一化后 2.4 如图所示∞ 左 0 a 显然 在中间和右边粒子的波函数所满足的定态薛定谔方程为其中 其解为 由在右边波函数的有界性得为零 ∴ 再由连续性条件，即由 得 则 得 得 除以得 再由公式 ,注意到 令 ,

高等量子力学复习综述

高等量子力学复习 主讲老师：张盈 记录整理：王宏辉 开始第一节课我们告诉大家了，什么是高等量子学，它和普通量子学的一个区别。其实按理说这门课学完，我们应该回过头来想一想，为什么？至少你可以通过描述一个问题来回答清楚，比如说量子力学适用于研究怎样的对象？ 这个问题并不是那么好回答，不能简单的说低速的就可以，微观的就行，不是这么简单。那么它有几个层次。 一个就是量子力学和薛定谔方程实际上是不一样，不能把薛定谔方程适用的对象看成是量子力学的对象。这个我给大家说过吧，因为你像狄拉克方程啊，克莱因-戈登方程都属于量子力学。所以量子力学适用于研究的对象是量子力学搭建的这个理论构架所适用研究的对象。这是我们说的第一个层次，你要区分量子力学和薛定谔方程。 第二个层次，你要从量子力学的基本原理，或者说薛定谔方程里面，其他的方面看出来，它适用研究的对象，为什么具有这个特点。也就是说，你说它适用于微观，我们从薛定谔方程或者狄拉克方程里面，怎么能看出来它适用微观。你说它适用于也就是这种粒子数不变的体系，你要能说明这一点，这个方程的体系里面，要能把这些东西对应上。这是第二个层次。 所以回答这个问题的时候应该是站在高等量子的高度，从你们学过的这个课程的基础之上来回答，不再是像以前那个量子力学低速微观OK。简单是这样子。所以这个问题有时候蛮复杂的。 首先我们说这门课的时候，你要理清几个大块，也就是我们这几章。 在第一个大章里面，我们给大家介绍的是量子力学的一个理论的构架。在这个理论构架里面，我们先给大家讲了三条基本假设，大家还能举起来吗？第一条：态，就是关于希尔伯特空间的。第二条：厄米算符是力学量的候选者，第三条：统计解释。 那么我们一个一个来回顾一下。 第一条假设，物理的状态对应希尔伯特空间中的一个矢量，更准确的说，实

2010级原子物理试题 吉林大学

原 子 物 理 期 末 试 题 （物理学院 本科2010级用，试题共 3页。时间2.5小时。卷面共计 100 分。） 姓名 学号 班级 一、填空。答案按序写在答题纸上，答案字数与空格长度无关（每空1分，共20分） 1 用动能为E 的 α 粒子轰击 位置固定的92Zr 52 原子核，则二者之间可达到的 最短距离a=________；若E 过大致使a 小于核半径，则可能会导致________。 2 若Li 2+ 的某状态可通过释放108.8 eV 的能量而回到Li 2+ 的基态。则该状态的结合能为________ eV 、玻尔半径为_______?。 3 原子光谱＿＿＿＿特征和1914年＿＿＿＿实验都说明了原子能级的存在。 4 本课程中所学到的________、_______、______都说明电子自旋的存在。 5氢原子的 n=4 玻尔能级 在考虑精细结构后 将分裂为______个能级，其中 有____对 能级是简并的。(不考虑兰姆移动) 6相同波长的入射光子与质子、电子分别发生康普顿效应。在相同的散射角上,入射光子与____发生康普顿效应时,散射光子的波长更长。 7 根据量子力学，氢原子基态时的电子云呈现______形状。 8 自由粒子波函数 )](exp[0Et r p i -?ψ=ψ→→ 。能量E 对应的算符为_____。 9根据玻恩对波函数的统计解释，ψψ* 代表________。 10 ps 电子发生jj 耦合，生成的原子态中，J 值最大的原子态为_______。 11只考虑基态，随原子序数增加，当 Z=____时，3d 支壳层首次被电子占据；当Z=_____时，3d 支壳层被首次占满。 12质量为m 的微粒被限制在线度为L 的一维盒中，则利用海森堡不确定关系可知其动能最小值约为____。 13 只考虑1个价电子的激发，碱金属原子朗德g 因子的最小值为______。 学供习参考Q

高等量子力学

研究生课程教学大纲 高等量子力学 一、课程编码：21-070200-B01-17 课内学时： 64 学分： 4 二、适用学科专业：理学，工学 三、先修课程：数理方法，理论力学，电动力学，量子力学，热力学统计物理 四、教学目标 通过本课程的学习，使研究生掌握希尔伯特空间，量子力学基本理论框架，了解狄拉克 方程，量子力学中的对称性与守恒定律，二次量子化等理论知识，提升在微观体系中运用量 子力学的基本能力。 五、教学方式：课堂讲授 六、主要内容及学时分配 1 希尔伯特空间10学时 1.1 矢量空间 1.2 算符 1.3 本征矢量和本征值 1.4 表象理论 1.5 矢量空间的直和与直积 2 量子力学基本理论框架20学时 2.1 量子力学基本原理 2.2 位置表象和动量表象 2.3 角动量算符和角动量表象 2.4 运动方程 2.5 谐振子的相干态 2.6 密度算符 3 狄拉克方程 6学时 4 量子力学中的对称性 5学时 5 角动量理论简介 5学时 6 二次量子化方法16学时 6.1 二次量子化 6.2 费米子 6.3 玻色子 复习 2学时七、考核与成绩评定：以百分制衡量。 成绩评定依据: 平时作业成绩占30%，期末笔试成绩占70%。 八、参考书及学生必读参考资料 1. 喀兴林，《高等量子力学》，.[M]北京：高等教育出版社，2001 2. Franz Schwabl,《Advanced Quantum Mechanics》，.[M]北京：世界图书出版公司：2012 3. 曾谨言，《量子力学》，.[M]北京：科学出版社：第五版2014或第四版2007 4. https://www.wendangku.net/doc/921456744.html,ndau, M.E.Lifshitz，《Quantum Mechanics (Non-reativistic Theory)》，.[M]北京：世界 图书出版公司：1999 5. 倪光炯，《高等量子力学》，. [M]上海：复旦大学出版社：2005 九、大纲撰写人：曾天海

关于从事科学前沿研究的基本方法和环境

东方论坛2013年第3期 科学方法对科学前沿研究中取得创新成果具有重要作用，自近代科学以来，科学家们一直非常重视解决的手段问题。随着现代科技的飞速发展，新的更先进的科研方法不断涌现，更新换代很快，直接影响着科学前沿研究的步伐和成果。 依据从事科学前沿研究的历史经验可知，要出创新成果，关键在于首先找到自己感兴趣而又满足科学发展之需求或经济、社会发展之需求的问题（课题），其后必须找到能有效地解决问题的科学方法。 科学研究方法包括科学思维方法和科学实践方法（如观察、实验、考察、探测等）两大类。在当代的科研活动中，只采用单一的科研方法，往往难以奏效。善于把思维方法与实践方法融为一体的人才，方具有优势，既能有效地解决上述两个关键问题，又能按照科学的工作部署有序而深入地展开研究活动，充分展现自己在研究过程中的创造性才能。为了达到此目的，下面阐述四个方面的问题。 一、当代科学前沿的特征是什么？ 科学前沿，按照钱学森的观点沿着三个方向发展。一是对无机世界的认识由宏观向宇观至胀观方向深处发展；二是对无机世界的认识，由宏观向微观至渺观 方向深入发展；三是对生命世界的认识由宏观至微观方向深入发展，同时对生命起源、人类起源、人类社会的发展前途等问题进行全方位的整合研究。[1]（P2）宇观研究是从17世纪初伽利略发明望远镜开始的，微观研究是从17世纪中期胡克发明显微镜开始的。 一般说来，科学前沿是指各个学科中具有一定创造性且有助于学科发展的研究领域及其科研活动。既指研究别人没有研究或研究中尚未解决的问题，又指虽然别人研究过但自己的研究课题仍有较大创意的科研工作。 科学前沿是个具有时态性的术语，与时俱进，日新月异。现代科学技术经过一个多世纪的发展，当前具有了一些新的特征。 其一，沿着交叉综合发展趋势，已形成立体式的前沿结构 当代的科学前沿阵地已不是平面结构，更不是线性结构，而是一种立体结构，已很难区分前方和后方。科学具有认识世界的功能，技术具有改 关于从事科学前沿研究的基本方法和环境 张 道 民 （青岛大学，山东青岛 266071） 摘　要：科学方法对科学前沿研究中取得创新成果具有重要作用，直接影响着科学前沿研究的步伐和成果。科学研究方法包括科学思维方法和科学实践方法两大类，只有善于把思维方法与实践方法融为一体的人才，方具有优势，才能满足科学发展之需求或经济、社会发展之需求的问题（课题），又能按照科学的工作部署有序而深入地展开研究活动，充分展现自己在研究过程中的创造性才能。同时，科学前沿研究工作还需要具备一定的学术环境：高质量的人才团队；充分的学术自由；活跃的学术思想；不畏攻坚的奋进精神；以及较为优越的生活待遇和先进的研究手段等。 关键词：科学方法；科学前沿；基本方法；学术环境 中图分类号：C031 文献标识码：A 文章编号：1005-7110（2013）03-0035-06 收稿日期： 2013-02-26 作者简介： 张道民（1936- ），男，山东潍坊人，青岛大学教授，从事科学哲学、软科学研究。 ３５

物理学相关 吉大量子力学习题解答

第六章 表象理论 （习题） 1． 应用δ-函数的性质，证明傅立叶变化的两个定理：如果 ()()ikx f x g k e dx ∞ -∞ = 则 （1 ）()()ikx g k f x e dx ∞ --∞ = ? （2） 2 2 ()()g k dk f x dx ∞ ∞ -∞ -∞ =? ? 2．试求“波包”函数()x ψ的傅立叶变换()F k 。()x ψ定义为 ()2ikx d ae x x ψ?≤≤?=???d 当-20 其它情形 3．?x e 是由坐标x 构成的算符，写出它在坐标、动量表象中的表示式。 4．求线谐振子哈密顿量在动量表象中的矩阵元。 5．求在动量表象中线性谐振子能量本征函数。 6．求三维各向同性谐振子在动量表象中的能量本征值和本征函数。 7．设粒子在周期场0()cos V x V bx =中运动，写出它在p 表象中的薛定格方程。 8．一个电子被限制在一块电介质（无限大）平面的上方（0x ≥）运动，介质的介电常数为ε，不可穿透。 按电象法可求出静电势能为()V x a α =-，其中2(1) 04(1)e e e α-=>+。 设在动量表象中求电子的能级（0E <）。 9．用动量表象计算粒子（能量0E >）对于δ势垒0()()V x V x δ=的透射几率。 10．粒子处于δ势阱0()()V x V x δ=-（ 00V >）中。用动量表象中的薛定格方程求解其束缚态的能量本征值及相应的本征函数。 11．求出氢原子基态波函数在动量表象中的表示式，然后算出2x p 。用在坐标表象中氢原子波函数算出2 x ，验证测不准关系。 12．已知线谐振子哈密顿量2 221??22 p H m x m ω=+的本征方程为?||n H n E n >=>，计算 （1） ?||m x n <>； （2） 2 ?||m x n <>；

《 高等量子力学》课程教学大纲

《高等量子力学》课程教学大纲 一、课程名称（中英文） 中文名称：高等量子力学 英文名称：Advanced Quantum Mechanics 二、课程代码及性质 课程编码： 课程性质：学科(大类)专业选修课/选修 三、学时与学分 总学时：64（理论学时：64学时） 学分：4 四、先修课程 先修课程：无 五、授课对象 本课程面向物理学各专业学生开设 六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用） 量子力学理论是20世纪物理学取得的两个（相对论和量子理论）最伟大的进展之一，以研究微观物质运动规律为基本出发点建立的量子理论开辟了人类认识客观世界运动规律的新途径，开创了物理学的新时代。 本课程是物理学专业本科课程《量子力学》的后续课程，用以弥补量子力学课程与学生实际进入科研前沿之间的知识鸿沟。其内容分为两部分：第一部分是在量子力学课程的基础上归纳阐述量子力学的基本原理（公设）及表述形式。第二部分主要是讲述量子力学的基本方法及其应用。在分析清楚各类基本应用问题的物理内容基础上，掌

握量子力学对一些基本问题的处理方法。 课程的教学目的是使得学生掌握微观粒子的运动规律、量子力学的基本假设、基本原理和基本方法，掌握量子力学的基本近似方法及其对相关物理问题的处理，并了解量子力学所揭示的互补性认识论及其对人类认识论的贡献。 七、教学重点与难点： 课程重点：本课程所讲授的内容均为学生从事前沿科学研究所必备，因此所有内容均为重点 课程难点：本课程所讲授的内容抽象程度较高，理论推导计算量大，因此所有内容均为难点 八、教学方法与手段： 教学方法：采用课堂讲授、讨论、习题等多种授课形式相结合的教学新模式。课堂讲授基本概念、基本原理，通过讨论课加深学生对基本内容的理解，通过习题课提高学生运用基本理论分析问题、解决问题的能力。 教学手段：采用多媒体与板书相结合的教学手段，传统授课手段与现代教育技术手段相互取长补短，相得益彰。特别的，将Mathematica 和Matlab等计算软件引入本课程的教学，以实现抽象复杂的数学物理问题的直观展现，提高学生的学习兴趣。重要理论推导采用板书与多媒体相结合的手段，以形成师生的良好互动。 九、教学内容与学时安排 （一）量子力学的公理体系（教师课堂教学6小时+ 学生课后学习12小时） 教学内容：Hilbert空间、左矢、右矢、算符矩阵表示与表象变换