设质量为眠能量为E>0、自旋为的极化粒子束(自旋密度算符为ρ)从左入射,碰到自旋相关的势阶V=σxV(x),其中σx为P
设质量为眠能量为E>0、自旋为的极化粒子束(自旋密度算符为ρ)从左入射,碰到自旋相关的势阶V=σxV(x),其中σx为Pauli算符的x方向分量,而V(x)如下给出
其中|V0|<E.求势阶对粒子束的反射系数与透射系数.
设质量为眠能量为E>0、自旋为的极化粒子束(自旋密度算符为ρ)从左入射,碰到自旋相关的势阶V=σxV(x),其中σx为Pauli算符的x方向分量,而V(x)如下给出
其中|V0|<E.求势阶对粒子束的反射系数与透射系数.
第1题
对于自旋为1/2的粒子,常称(σ)为极化矢量,记作P.它也就是自旋角动量的空间指向.设粒子为定域的,并受到沿z方向但强度随时间变化的磁场B(t)的作用,作用势为
H=-μ0σ·B(t)=-μ0σzB(t)
在Heisenberg图象中求极化矢量随时间变化的规律,即求P(t)=〈σ〉t.设P(t=0)指向(θ0,φ0)方向,θ0=2δ,φ0=2α.
第2题
设能量为E>0自旋为的的非极化粒子束入射,受到如下自旋相关的δ-势作用
V(x)=γδ(x)σx,
其中γ是一个实的常量,σx为Pauli算符的x方向分量.试求粒子束的反射与透射的几率.
第3题
计算全同的低能粒子散射截面(只考虑s波).设粒子自旋为1/2,相互作用为
其中V0>0. 入射粒子和靶粒子均未极化.
第4题
一理想费米气体的粒子数为N,体积为V,能量为E,粒子的态矢量为,式中,l和k是轨道量子数,自旋量子数s可取和两个值.设粒子的能级,只依赖量子数l,简并度为.假设每一个量子态上最多只能有一个粒子,并且轨道量子数,和是相同的两个量子态和不能同时被占据.如果气体处在热力学平衡态,试导出占据在能级上的粒子数al的表达式.
第5题
π-分子(赝标量粒子,自旋为0,宇称为奇)在氘核(质子和中子的3S1结合态)Coulomb场的作用下处于基态,后来该π-介子被氘核d俘获而产生下列反应:
π-+d→n+n
(a)求反应后中子对的轨道角动量;(b)求反应后中子对的自旋角动量.(c)求两中子自旋均指向与氘核自旋相反方向的概率.(d)如果原来氘核自旋是100%沿方向(z轴)极化的,求出射中子中有一个自旋和氘核自旋方向相反的角分布概率.
第6题
作为一维铁磁体的简化模型,考虑自旋为的许多粒子排列在一直线上,每个粒子各处一定的位置,如图所示.假设每个粒子只与左右近邻发生自旋一自旋相互作用,体系的总能量算符为(取h=1)
,γ>0
试证明(a)总自旋
为守恒量;(b)在体系的基态下,相邻粒子之间必然构成自旋三重态(自旋指向互相“平行”).讨论基态能级的简并度.
第8题
让我们讨论二维Fermi气体.
(a)设电子限制在边长为L的方框中.单粒子能级由下式给出,
在大量子数()下,在(n,n+dn)中的量子态数目(计及自旋态)为dN=πndn.试计算态密度dN/dE;
(b)求二维Fermi气体的Fermi能量Ef和能量平均值Eav.
第9题
质量为μ的粒子在中心势场V(r)中运动,设
V(0)=0
对于准经典近似下的s态,求|ψ(0)|2的近似值.
第11题