Skip to content

知识网·第4章 力学量算符的本征值和本征函数(试版) ​

把站上和第4章有关的题按模型归到一起:小蓝书(蓝)、强化班(强)、量力题 1–61(题)、书本扫盲(扫)。每个模型分三层:基础知识点 → 常考题型 → 延伸考法(极限、变式、跨章)。题号旁的色标从 status.json 自动读取:⬜ 未测 · 🟡 未复习/模糊/不会 · 🟢 懂 · 🔴 不行。点题号直接跳到那道题。

1. 线性、厄米、幺正算符 ​

考什么:线性算符的运算规则,对易子、逆、转置、厄米共轭 ;可观测量必须厄米(测值、平均值为实);保持概率的变换是幺正的,,本征值模为 1。取复共轭、开方不是线性算符。

2. 基本对易关系与角动量 ​

考什么:一切从 出发;;、;;;升降算符 把 升降 1。

  • 必背公式:

    • (p67,式 (4-33)),,(式 (4-36)(4-37))
    • ,,(p68,式 (4-38)–(4-40))
    • ,(p69,式 (4-41)(4-43))
    • ,(p69,式 (4-45)(4-46))
    • (p69,式 (4-48));(式 (4-50))
  • 基础知识点:扫4-2-1⬜ 扫4-2-2🟢 扫4-2-3🟢

  • 常考题型:

  • 延伸考法:

3. 厄米算符的本征值与本征函数 ​

考什么:测值只能是本征值之一;厄米算符本征值为实、不同本征值的本征函数正交、简并时可重新组合成正交;求本征值三条路(微分方程、升降算符代数、矩阵久期方程);谐振子代数法 ,。

  • 必背公式:

    • 厄米算符本征值为实(p70,式 (4-53));不同本征值的本征函数正交 (p71,式 (4-60))
    • ,(p72,式 (4-66)(4-67))
    • ,,(p72,式 (4-65)(4-68)(4-69))
    • ,(p72,式 (4-71)(4-72))
    • (p73,式 (4-80)),(式 (4-88))
    • 矩阵形式本征值:(p74,式 (4-93))
    • ,,;,(强化17)
  • 基础知识点:扫4-3-1🟡 扫4-3-2⬜ 扫4-3-3🟡

  • 常考题型:

  • 延伸考法:

    • 跨章·测量(是不是动量本征态、连续测量):题51🟡 题53🟡
    • 变式:按能量本征态展开估能量(基态偏离、第二激发态上限,变分思想):强21×1

4. 不确定关系 ​

考什么: 是量子涨落;,– 下限 ;本征态上 ;能量–时间 (能级宽度与寿命,基态寿命无限长)。

  • 必背公式:

    • (p75,式 (4-98))
    • (p76,式 (4-103))
    • (p76,式 (4-104))
    • ,(p76–77,式 (4-105)(4-106))
    • ,(p77,式 (4-108))
  • 基础知识点:扫4-4-1⬜ 扫4-4-2🟢

  • 常考题型:

  • 延伸考法:

5. 球坐标、 与 ​

考什么:,; 与 无关,中心力下 ; 由单值性量子化,;球谐函数 ,本征值 、, 度简并。

  • 必背公式:

    • ,(p78,式 (4-117)(4-118))
    • (p78,式 (4-119))
    • (p78,式 (4-120))
    • (p81,式 (4-135));,(式 (4-136))
    • ,,(p84,式 (4-154)(4-157)),(式 (4-158))
    • ,,(p86,式 (4-174)(4-175))
    • (p86,式 (4-180)),(式 (4-181)),(式 (4-182))
    • 径向动量 (强化13)
    • 能级简并度 (p87,式 (4-185));,,(p87,式 (4-186))
  • 基础知识点:扫4-5-1⬜ 扫4-6-2⬜ 扫4-5-2🟢 扫4-6-4🟢

  • 常考题型:

  • 延伸考法:

    • 跨章·Dirac 符号下的 (测 ):蓝5-5🟡 扫5-4-3🟡
    • 径向动量 (对称化才厄米):强13×1;中心力场下 与 分解及束缚定态关系:强28×0
    • 变式:绕 轴转 ,把 变成 、 的共同本征函数:强16×1

6. 共同本征函数与力学量完全集 ​

考什么:两个力学量能同时确定 ⇔ 对易 ⇔ 有共同本征函数系; 只对一个函数成立不能推出对易(反例 );完全集的共同本征函数展开, 为测值几率;动量的共同本征函数是平面波,坐标的是 。

  • 必背公式:

    • 时有共同本征函数系 ,(p81–82,式 (4-137)–(4-140))
    • 展开 ,,(p82,式 (4-141)–(4-143))
    • 动量本征方程 (p83,式 (4-146)),(式 (4-152))
    • 坐标本征函数 (p83,式 (4-148))
  • 基础知识点:扫4-6-1🟡 扫4-6-3⬜

  • 常考题型:

  • 延伸考法:动量、坐标本征函数的具体求法:题30🟢 题31🟢

7. δ 函数与连续谱归一化 ​

考什么:、、、、;Fourier 积分表示;连续谱按 函数「归一化」;箱归一化(周期边界)把连续谱变离散, 回到 。

  • 必背公式:

    • (p88,式 (4-193))
    • ,,,(p89,式 (4-194)–(4-197))
    • (p89,式 (4-198));(式 (4-199))
    • (p90,式 (4-200),原书分母误印为 )
    • (p90,式 (4-203))
    • (p90,式 (4-206));(p91,式 (4-210))
    • 箱归一化:,,(p92,式 (4-218)–(4-220))
  • 基础知识点:扫4-7-1⬜

  • 常考题型:

  • 延伸考法:

    • 跨章·一维定态(δ 势束缚态测动量几率):题32🟢

试版 · 2026-10-08 · 强化班第4章的题:强13–17、强19、强21、强24(第二讲 力学量算符 A组,10/9 挂)。同一题可能出现在两个模型下(如 题30、题31、蓝4-13)。 · 2026-10-23 挂强化 qh-28、qh-29。