Fizyka atomowa

Podstawy rachunku różniczkowego i całkowego.

Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2015/2016, 2016/2017

Godziny kontaktowe (z udziałem pracownika akademickiego):

Wykład 30

Konsultacje 5

Łączna liczba godzin z udziałem pracownika akademickiego 35

Liczba punktów ECTS z udziałem pracownika akademickiego 1

Godziny nie kontaktowe (praca własna studenta):

Studiowanie literatury 10

Przygotowanie się do testu 15

Łączna liczba godzin nie kontaktowych 25

Liczba punktów ECTS za godziny nie kontaktowe 1

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 2

Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2017/2018, 2018/2019

Godziny kontaktowe (z udziałem pracownika akademickiego):

Wykład 30

Konsultacje 5

Łączna liczba godzin z udziałem pracownika akademickiego 35

Liczba punktów ECTS z udziałem pracownika akademickiego 1

Godziny nie kontaktowe (praca własna studenta):

Studiowanie literatury 10

Przygotowanie się do testu 15

Łączna liczba godzin nie kontaktowych 25

Liczba punktów ECTS za godziny nie kontaktowe 1

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 2

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Nr XXII –39.8/12 Senatu Uniwersytetu Marii Curie – Skłodowskiej w Lublinie z dnia 25 kwietnia 2012 r. dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2015/2016, 2016/2017

W1,W2 – test pisemny, kolokwium

U1, U2 – test pisemny, kolokwium

K1 – dyskusja, konsultacje.

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia na podstawie Uchwały Nr XXIV – 7.7/17 Senatu Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie z dnia 31 maja 2017 r. dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2017/2018, 2018/2019

W1,W2 – test pisemny, kolokwium

U1, U2 – test pisemny, kolokwium

K1 – dyskusja, konsultacje.

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

1. Atomy wodoropodobne oraz potasowce w opisie mechaniki kwantowej.

1.1 Funkcje falowe elektronów, rozkłady gęstości prawdopodobieństwa.

1.2 Kwantowanie energii i momentu pędu atomu.

1.3 Poziomy energii atomu potasowca.

2. Atom jednoelektronowy ze spinem.

2.1 Spin elektronu i spinowy moment magnetyczny, doświadczenie Sterna-Gerlacha.

2.2 Wpływ oddziaływania spin-orbita na stany elektronowe.

2.3 Struktura subtelna w atomie wodoru; doświadczenie Lamba.

3. Atomy wieloelektronowe.

3.1 Sprzężenie Russela-Saundersa i sprzężenie j-j.

3.2 Termy spektralne, reguła Hunda.

3.3 Spin a symetria funkcji falowej. Struktura poziomów atomu helu.

4. Wpływ pól zewnętrznych na poziomy energii atomu.

4.1 Atom w zewnętrznym polu magnetycznym, efekt Zeemana.

4.2 Efekt Paschena-Backa.

4.3 Efekt Starka.

5. Oddziaływanie atomu z promieniowaniem.

5.1 Rodzaje przejść promienistych, współczynniki Einsteina.

5.2 Reguły wyboru.

5.3 Czas życia atomu; doświadczenie Wiena i spektroskopia wiązka-tarcza.

5.4 Poszerzenie linii widmowych: naturalne i dopplerowskie.

5.5 Pompowanie optyczne, doświadczenie Kastlera.

5.6 Lasery: rubinowy, He-Ne, ekscimerowy, lasery barwnikowe

7. Przegląd współczesnych technik spektroskopii optycznej.

7.1 Spektroskopia wiązka-folia

7.2 Spektroskopia dudnieniowa.

7.3 Spektroskopia nasyceniowa.

7.4 Dwufotonowa spektroskopia bezdopplerowska.

7.5 Chłodzenie optyczne.

7.6 Badania spułapkowanych jonów i atomów.

7.7 Zegary atomowe.

1. H. Haken, H.C. Wolf, „Atomy i kwanty. Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej”, PWN, 2016.

2. H.A. Enge, M.R. Wehr, J.A. Richards, „Wstęp do fizyki atomowej”, PWN, 1983.

3. R. Eisberg, R. Resnick, „Fizyka kwantowa atomów, czasteczek, ciał stałych, jąder i cząstek elementarnych”, PWN, 1983.

Na podstawie Uchwały Nr XXII –39.8/12 Senatu Uniwersytetu Marii Curie – Skłodowskiej w Lublinie z dnia 25 kwietnia 2012 r. dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2015/2016, 2016/2017

WIEDZA

W1. Zna podstawowe zjawiska fizyki atomowej i ich opis przy użyciu mechaniki kwantowej. (K_W05)

W2. Zna formalizm matematyczny mechaniki kwantowej. (K_W03)

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Umie stosować prawa mechaniki kwantowej do opisu i przewidywania przebiegu zjawisk fizycznych. (K_U05)

U2. Potrafi sformułować słownie prawa fizyki atomowej oraz je zinterpretować, a także zapisać w formalizmie matematycznym. (K_U02)

KOMPETENCJE

K1. Wykazuje gotowość permanentnego uczenia się. (K_K02)

Na podstawie Uchwały Nr XXIV – 7.7/17 Senatu Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie z dnia 31 maja 2017 r. dla cyklu kształcenia rozpoczętego w 2017/2018, 2018/2019

WIEDZA

W1. Ma wiedzę z zakresu fizyki atomowej i mechaniki kwantowej niezbędną do zrozumienia i opisu podstawowych zjawisk i przełomowych eksperymentów. (K_W01)

W2. Zna w stopniu średniozaawansowanym formalizm teoretyczny fizyki atomowej. (K_W14)

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi opisać ilościowo zjawiska i procesy zachodzące w świecie atomowym. (K_U01)

U2. Potrafi sformułować i zapisać matematycznie prawa fizyki atomowej na gruncie mechaniki kwantowej oraz je interpretować. (K_U02)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Rozumie znaczenie nabytej wiedzy dla rozwiązywania problemów poznawczych i praktycznych. (K_K02)