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证明谐振子相干态可以表示成 (1) 并求出|α〉在x表象中的表示式〈x|α〉(即波函数).
证明谐振子相干态可以表示成
(1)
并求出|α〉在x表象中的表示式〈x|α〉(即波函数).
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证明谐振子相干态可以表示成
(1)
并求出|α〉在x表象中的表示式〈x|α〉(即波函数).
设有两个独立的谐振子(即两类声子)组成一个体系,以n1、n2分别表示二者的量子数(声子数),以、a1、
、a2表示量子数升、降算符(即两类声子的产生、湮没算符),
和
表示粒子数算符.粒子数表象中的归一化本征态记为|n1n2〉.令
,
(σ为Pauli矩阵)
即令
(1)
再令
(2)
试证明这样定义的算符满足角动量算符的全部代数性质,并求出J2、Jz的本征值和共同本征态.
电荷为q的谐振子,t<0和t>τ时处于自由振动状态,总能量算符为
(1)
能量本征态记为ψn,能级.当0≤t≤τ,外加均匀电场
,总能量算符变成
(2)
H的本征态记为φn,本征值为En.
设t≤0时该谐振子处于基态ψ0,求t>τ时的波函数ψ(x,t),以及ψ(x,t)中各能量本征态ψn的成分.
对于中心力场的s态(l=0),粒子距力心的平均距离的准经典近似公式可以表示成
(1)
p(r)为经典径向动量,rc为经典转折点(见上题).试对类氢离子(V=-Ze2/r,即ν=-1,λ=-Ze2)计算〈r〉,并和精确值比较.
对于两个自旋1/2粒子组成的体系,令
r=r1-r2,n=r/r, (r方向单位矢量)
定义张量算符(取h=1)
(1)
(a)证明(S12)2=4S2-2S12,S为总自旋.再进而证明S12的任意正整数次幂均可表示成S12和S2的线性组合;
(b)求S12的本征值;
(c)令n经历各种方向(机会均等),求S12的平均.
设有一各向同性的带电谐振子(无外场时粒子受弹性恢复力-mω02r作用),处于均匀恒定外磁场B中假设粒子速度及辐射阻尼力可以忽略,求:
(1) 振子运动的通解;(2)利用上题结果,讨论沿磁场方向上辐射场的频率和偏振。
设有一各向同性的带电谐振子(无外场时粒子受弹性恢复力-mω02r作用),处于均匀恒定外磁场B中,假设粒子速度及辐射阻尼力可以忽略,求:
(1) 振子运动的通解;
(2) 利用上题结果,讨论沿磁场方向和垂直于磁场方向上辐射场的频率和偏振。
试证明自由粒子(自旋为0)的Klein-Gordon方程
可以表示成类似于Schrodinger方程的形式:
(2)
其中
(3)
Ψ是重新定义的二分量波函数,τi(i=1,2,3)是Pauli矩阵
,
,
试找出Ψ和ψ的关系,并通过Ψ来表示连续性方程中的ρ、j.
一谐振子,由质量为0.30kg的小球和劲度系数为3.0N·m-1的弹簧组成.由于阻尼的影响,谐振子的振幅由10cm开始不断衰减,试求:
(1)谐振子的初始能量及不连续衰减的能量子;
(2)谐振子初始能量状态的量子数.