题目
微观粒子体系的定态波函数所描述的状态是A. 波函数不随时间变化的状态B. 几率密度不随时间变化的状态C. 自旋角动量不随时间变化的状态D. 粒子势能为零的状态
微观粒子体系的定态波函数所描述的状态是
A. 波函数不随时间变化的状态
B. 几率密度不随时间变化的状态
C. 自旋角动量不随时间变化的状态
D. 粒子势能为零的状态
题目解答
答案
B. 几率密度不随时间变化的状态
解析
定态波函数是量子力学中的重要概念,其核心特征是概率密度不随时间变化。虽然波函数本身可能包含时间依赖的相位因子,但其模的平方(即几率密度)保持恒定。本题需明确区分波函数的时间依赖性与概率密度的稳定性,避免混淆选项中的干扰项。
选项分析
选项A:波函数不随时间变化的状态
错误。定态波函数通常包含时间因子 $e^{-iEt/\hbar}$,因此波函数整体随时间变化,但概率密度(模的平方)不变。
选项B:几率密度不随时间变化的状态
正确。定态的本质是能量本征态,其概率密度 $\lvert \psi(\mathbf{r}, t) \rvert^2$ 与时间无关,这是定态的核心特征。
选项C:自旋角动量不随时间变化的状态
错误。自旋是内禀属性,定态中自旋状态可能固定,但这并非定态的定义性特征。
选项D:粒子势能为零的状态
错误。定态与势能无关,例如无限势阱中的粒子存在定态,但势能不为零。