高普考題庫
98 年 098年公務人員高等考試三級考試暨普通考試・物理化學(包括化工熱力學)
申論 1在簡化的一度空間中,量子力學所描述的粒子運動的波函數Ψ 所對應的動能,與位能V及總能量E,在與時間無關的情形下,其關係是所謂的薛丁格爾(Schrödinger)方程h2∂2Ψ h式,寫成:−+V(x)Ψ=EΨ,其中h =,m 為粒子的質量。而波函數Ψ,2m∂x22π依據波恩(Born)的解釋,在某一位置上Ψ2的值與粒子在那個位置上出現的機率成正比。因此,如果粒子可以存在的空間是限制在0<x <L,那麼Ψ(0) = 0,Ψ(L) = 0;L2Ψ∫Ψdx=11而且經過標準化後的波函數,,也就是總機率等於。現在假設位能V(x) = 0㈠經由解薛丁格爾方程式,証明粒子的能量E 在有限的空間中被量子化(quantized)(10 分)㈡利用對波函數的標準化,計算出波函數Ψ(x)在x =L2位置的值。(已知三角函數cos2A=1−2sin2A,常數:h = 6.626 * 10-34 J s,R = 8.314 J K-1 mol-1,g = 9.8 m s-2)(10 分)