Podstawy fizyki kwantowej 3.2-PFK
A. Problematyka wykładu
Wprowadzenie hipotezy kwantowania: rozkład Plancka, zjawisko Comptona, efekt fotoelektryczny, promienie X, ele-mentarna spektroskopia atomu wodoru, współczesne doświadczenia z dyfrakcją i interferencją fal materii, hipoteza falo-wa de Broglie, równanie falowe Schrödingera.
Elementy formalizmu mechaniki kwantowej: przestrzeń Hilberta, stany, obserwable, operatory położenia, pędu i energii. Postulat statystyczny Borna, wartość oczekiwana i wariancja obserwabli, zasada nieoznaczoności. Superpozycje fal pła-skich, paczki falowe, elementy analizy fourierowskiej. Porównanie kształtu pakietu falowego w przestrzeni pędów i położeń.
Dynamika kwantowa: układy jednowymiarowe, stany związane i rozproszeniowe. Hamiltonian i zagadnienie na wartości własne: oscylator harmoniczny. Operator momentu pędu. Atom wodoru i stany związane. Atom w polu magnetycznym, efekt Zeemana.
Doświadczenie Sterna-Gerlacha, cząstka o spinie ½, moment magnetyczny, precesja Larmora, rezonans magnetyczny.
Dodawanie spinów. Atom helu, zakaz Pauliego. Uwagi o termach widmowych atomów wieloelektronowych i strukturze tablicy Mendelejewa
B. Problematyka ćwiczeń:
Zadania obliczeniowe dobierane w ścisłej korelacji z wykładem
Rodzaj przedmiotu
Efekty kształcenia
Wiedza
Fizyka ogólna, zakres zjawisk kwantowych (Young i Friedman oraz Resnick, Haliday, Walker) .
Elementy formalizmu tradycyjnej mechaniki kwantowej (Liboff, Haken i Wolf)
Znajomość podstawowych pojęć i twierdzeń z poznanego działu fizyki.
Umiejętności
Umiejetność kojarzenia doświadczeń w zakresie fizyki kwantowej z odpowiednim dla nich opisem teore-tycznym. Przyswojenie terminologii i praktycznych zasad postepowania w analizie zjawisk kwantowych.
Kompetencje społeczne (postawy)
Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia.
Potrafi precyzyjnie formułować pytania, służące pogłębieniu własnego zrozumienia danego tematu lub odnale-zieniu brakujących elementów rozumowania.
Kryteria oceniania
Ćwiczenia: poziom przygotowania do zajęć, sprawność rachunkowa
Wymagania egzaminacyjne: umiejętność analizy pytań testowych, poprawnośc odpowiedzi lub cząstkowego rozwiązania problemu
Literatura
A. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć (zdania egzaminu):
A.1. wykorzystywana podczas zajęć
1. R. Liboff, Wstęp do mechaniki kwantowej.
2. H. Haken, H. Wolf, Atomy i kwanty.
3. H. D. Young, R. A. Friedman, University Physics with Modern Physics.
4. C. Cohen – Tannoudji i in., Quantum mechanics, tom I
A.2. studiowana samodzielnie przez studenta
R. Resnick, D. Halliday, R. Walker, Podstawy fizyki, tom 5
B. Literatura uzupełniająca
L. Piela, Idee chemii kwantowej.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: