众所周知,质量m,电荷q的粒子处于状态ψ(r)时,空间各处的电荷密度及电流密度为
ρ(r)=qψ*(r)ψ(r) (1)
(2)
今引入电荷密度算符及电流密度算符
(3)
(4)
其中为动量算符,
(5)
试解释算符和的意义,并证明它们的平均值就是式(1)和(2).再将结果推广到有磁场的情形.
已知一质量为m的粒子处在如下势场中
V(x)=λ|x|,
其中λ为一个正的实数量.请用量纲分析法估算体系能量.
在Ox轴上一质量为m的质点受力Acosωt而运动,初始条件为x|t=0=a,υ|t=0=0,求运动方程。
质量为μ的粒子在中心势场V(r)中运动,处于基态.已知V(r)是r之单调渐增函数,即dV/dr>0.V(r)与质量μ无关.试证明:在任意给定的球面(半径R)内粒子出现的概率将随粒子质量的增加而增加.
某调Q掺钕钇铝石榴石激光器具有均匀加宽洛伦兹线型,△=120GHz,起始反转粒子数密度△ni=5△nt(),式中△nt()为Q开关开启后中心频率处的阈值反转粒子数密度。如果腔内设置一可调谐选纵模机构来改变巨脉冲的频率,且忽略插入损耗。试求当时的归一化峰值脉冲功率;归一化脉冲能量和估算归一化脉冲宽度。(假设调谐时泵浦功率或能量不变,工作物质长度等于腔长)。
有一种关于基本粒子的非常简单的“袋”模型,将介子描述成限制在弹性口袋中的夸克一反夸克态,袋为球形,半径(可变)R,表面张力系数σ=50MeV/(fm)2.夸克和反夸克均作为非相对论粒子处理,静质量取为200MeV/c2,不考虑相互作用.(a)当R固定,估算夸克-反夸克体系基态能量(不包括静止质量);(b)允许R变化,计算基态的“袋”半径,并和公认的介子大小作比较.