解:
首先,判断
是否是归一化的状态。
由
(1)
知
(2)
于是,有
(3)
所以,
已经是归一化的状态。
其次,计算各种条件之下各力学量的可能取值和取值几率。
(1)
算符
的本征值
(4)
在
态上,相应的取值几率公式为
(5)
具体的计算结果为
(6)
算符
的本征值
,
。
(7)
相应的取值几率公式为
(8)
具体的计算结果为
(9)
(2) 因为算符
与
是对易的,所以,两者有共同本征函数系,
并且,可以同时取确定值。相应的取值几率分别为
(10)
(3)
在状态
上测量
得
后,状态
已经变到
的本征态
上,而它恰好是
的对应本征值
的本征态,所以,这时再测量
必将得到确定值
,或者说,测量值为
的几率是1。
(4)
在状态
上测量
后,使得状态
变到一个新的状态
(11)
为了求出在
上
的可能取值及相应的取值几率,必须将
归一化,即令
(12)
于是,由
(13)
知
(14)
归一化后的
为
(15)
在状态
上测量
的可能取值为
和
的取值几率分别为
(16)