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知识网·第9章 定态微扰论(试版)
把站上和第9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)。每个模型分四层:必背公式 → 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. 非简并微扰:一级、二级修正
考什么:会解的 加一小块 ,第 个能级无简并。一级能量是 在零级态上的平均值,一级波函数混进别的能级(系数=矩阵元/能级差),二级能量是模方除以能级差。题型几乎都是「给 ,算矩阵元」:阱里加凸起、谐振子加 或 、矩阵哈密顿量。
必背公式:
- ,,(p190,式 (9-2)(9-4))
- ,(p191,式 (9-5))
- (p192,式 (9-15))
- (), 为纯虚数,取 0(p192–193,式 (9-16))
- (p192,式 (9-17)(9-19))
- (p193,式 (9-23))
- (p193,式 (9-24))
- 波函数取到一级、能量取到二级(p193);适用条件 (p197)
- 由 (9-23):基态的二级修正总是
- 窄凸起(宽 、高 ,中心 ):(习题 9-2)
- ,;(习题 9-13,书上分母误印为 2)
常考题型:
延伸考法:
2. 氦原子基态与核电荷变化
考什么:把两电子的 Coulomb 斥力当微扰, 是两个类氢之和;空间波函数交换对称,自旋取单态保证总反对称;一级修正 为正(斥力使束缚变松)。同一套思路做类氢离子 :一级只抓住线性项。
必背公式:
- ,(p193–194,例 9-1)
- ,(p194)
- ,(p194)
- (p194)
- (p195)
- ,; 时 (p195)
- :,;精确 ,差 属二级(习题 9-4,书上 漏负号)
基础知识点:扫9-1-3🟡
延伸考法:
3. 外电场中的谐振子
考什么: 是奇算符,一级为 0;二级 与 无关,并且和配方得到的精确解相同;一级波函数混进 ,宇称被破坏,出现电偶极矩。 型微扰则和精确解按 展开的一次项对照。
必背公式:
- ;,(p195,例 9-2)
- (p195)
- ,(p196)
- (p196)
- ,与精确解相同(p196,第3章习题3-9)
- (p196)
- ,(),(p196–197)
- :,是 的一次项(习题 9-7)
基础知识点:扫9-1-4🟡
延伸考法:
4. 简并微扰与久期方程
考什么: 重简并时分母为 0,先在简并子空间里把 对角化。久期方程的根就是一级修正;根不重复则简并完全解除;本征向量给出「正确的零级波函数」。一级全为 0 时,简并留到更高级(平面转子)。
必背公式:
- ,,(p197,式 (9-25)(9-26))
- (p198,式 (9-30))
- :零级态只在简并子空间里(p198,式 (9-36))
- (p198,式 (9-38))
- 久期方程 (p199,式 (9-40))
- ,(p199,式 (9-41))
- ,新基下 对角(p199,式 (9-42))
- 二重简并:
- 平面转子:,;,(习题 9-3)
- 耦合谐振子第一激发态:,(习题 9-6)
基础知识点:扫9-2-1🟡
常考题型:
延伸考法:
5. Stark 效应(氢原子 n = 2)
考什么: 四重简并, 只连接 、, 矩阵只剩 ;根 ,线性 Stark 分裂成三条, 不动。基态无简并、宇称为偶,一级为 0,只有二级 Stark。
必背公式:
- (),,(p199–201)
- ;四个态 (p200)
- ,(p200)
- ,(p200,书上第一项下标误印为 )
- 选择定则:,(p201)
- ,其余为 0(p201)
- ,(p202)
- ,(二重),(p202,图 9-1)
- ,,,(p202)
基础知识点:扫9-2-2🟡
常考题型: 的一级分裂和零级波函数,基态的一级为 0:扫9-2-2🟡 题7⬜;Zeeman/Stark 及电磁场方向组合:强61×0
延伸考法:
6. 含时微扰与量子跃迁
考什么: 随时间变,问的是 的几率。把时间因子提出来,跃迁振幅一级就是矩阵元乘 对时间积分;矩阵元为 0 就跳不过去(选择定则)。典型计算:高斯脉冲、指数衰减、 脉冲、旋转磁场。
必背公式:
- ,(p203,式 (9-45)(9-46))
- (p203,式 (9-47))
- ,(p204,式 (9-50))
- (p204,式 (9-57))
- (p205,式 (9-59));(式 (9-60))
- 条件 ;简并时 ; 也可跃迁(p205)
- 高斯脉冲(例 9-4):,(p206)
- 电偶极跃迁选择定则:,; 只能到 (p206,例 9-5)
- 例 9-5:,,(p207)
- (p207)
- 指数衰减微扰 :(习题 9-14)
基础知识点:扫9-3-1🟡
常考题型:
延伸考法:
7. Fermi 黄金定律与激光
考什么:光对原子是频率 的电偶极微扰(磁场小一个 ,)。 在 收成 函数,速率与时间无关,只有能级差等于 才跃迁。共振吸收、受激辐射、自发辐射的区别;Boltzmann 分布、粒子数反转、四能级激光。
必背公式:
- (p208,式 (9-64));,(式 (9-65))
- (p208,式 (9-66))
- (p209,式 (9-68));(式 (9-69))
- (p209,式 (9-70))
- (p209,式 (9-71))
- (p209,式 (9-72))
- ,Fermi 黄金定律(p209,式 (9-73))
- 共振吸收 (p209)
- ();(p210,式 (9-74))
- 四能级:抽运 ,激光 (p210–211,式 (9-75)(9-76))
- 能级宽度 ();力程 (习题 9-17、9-18)
基础知识点:扫9-4-1🟡
常考题型:
延伸考法:
8. 变分法
考什么:选含参量 的试探态 ,算能量泛函 ,对 求极值;基态满足 ,试探越好上界越紧。常考:高斯试探谐振子(可回到精确解)、指数试探束缚势(氘核等)。
必背公式:
- (试探态归一时可略分母)
- 定最佳参量;基态上界随试探族变优而下降
常考题型:
延伸考法:
- 跨章·用试探态估基态偏离与激发态上限(第4/5章矩阵思想):强21×1
试版 · 2026-10-08 · 题源:扫盲 jc-9-*,量力题 7–22(书9-x 微扰题),以及量力题、小蓝书、强化班里可对照的精确解和含时演化题。图 9-2 的 Raman 散射、光电效应正文没有展开,不列考点。同一题可能出现在两个模型下(如 扫9-2-2、扫9-3-3)。2026-10-30 对齐第9章扫盲重挂(16题)并挂强化38、46。2026-11-01 挂强化57–66(微扰 A组):按非简并/简并/Stark/含时/变分分模型挂,不按讲次流水号堆;新开 §8 变分法。2026-11-03 挂小蓝书 lb-9-1…32:按非简并/氦/外场谐振子/简并/含时/黄金定律分模型挂。