Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Mechanika kwantowa

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: MFI-INM-MK-LS
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Mechanika kwantowa
Jednostka: Instytut Fizyki
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

podstawowe umiejętności różniczkowania i całkowania

Godzinowe ekwiwalenty punktów ECTS:

Liczba punktów ECTS - 2 (1 ECTS = 25 godz. pracy studenta)

2x25 = 50 godz. calkowitego nakładu pracy studenta



1. Godziny kontaktowe z nauczycielem akademickim:


- wykład = 15 godz.


- konwersatorium = 15 godz.


- zaliczenia = 2 godz.

- konsultacje = 4 godz.


Razem w kontakcie = 36 godz. (1.5 ECTS)



2. Samodzielna praca studenta = 14 godz (0.5 ECTS):


- samodzielne rozwiązywanie problemów = 4 godz.


- przygotowanie się do zajęć = 6 godz.


- przygotowanie się do zaliczenia = 8 godz.



3. Samodzielna praca studenta + godziny kontaktowe = 50 godz.

Sposób weryfikacji efektów kształcenia:

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


Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych 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-W3 – zaliczenie

U1-U2 – samodzielne opracowania przedstawiane na zajęciach

K1-K2 - aktywność w czasie zajęć


Pełny opis:

I. Trochę historii

1) Pierwotna teoria kwantów (1900-1913)

2) Model atomu Bohra. Widma liniowe (1913-1925)

3) Fale materii (1925) de Broglie'a

4) Mechanika klasyczna - teoria fal

II. Trochę doświadczenia

1) Widmo ciała doskonale czarnego (1900 - Planck)

2) Zjawisko fotoelektryczne (1905 - Einstein)

3) Jonizacja gazów światłem nadfioletowym (Stokes); Pojęcie fotonu hv (1926 - Lewis)

4) Ciepło właściwe ciał stałych - fonony i kwanty energii (1907 - Einstein)

5) Kwanty fal dżwiękowych (1912 - Debye)

6) Widma atomów (1913 - Bohr)

7) Rozszczepienie wiązki atomów wodoru w polu magnetycznym (1921 - Stern, Gerlach)

9) Rozpraszanie promieni Roentgena na lekkich materiałach (1923 - Compton)

10) Dyfrakcja i odbicie elektronów na krysztale Ni (1926 - Davisson-Germer)

11) Interferencja elektronu przechodząego przez 2 szczeliny

III. Od rozwią¡zania do równania

1) Postulaty de Broglie'a

2) Prędkość grupowa i fazowa fal materii

3) Amplituda

4) Zasada nieokreślonoci Heisenberga

5) Pęd i położenie

6) Energia i czas

7) Probabilistyczna interpretacja funkcji falowej - gęstość prawdopodobieństwa

8) Wartości średnie wielkości fizycznych

a) Położenie

b) Pęd

c) Energia kinetyczna

9) Równanie Schroedingera

10) Równanie Schroedingera zależne od czasu

IV. Postulaty mechaniki kwantowej

1) Postulat o przyporządkowaniu operatorów hermitowskich

wielkościom fizycznym

a) Warunki komutacji operatorów

2) Postulat o wartościach własnych

a) Zagadnieniea własne operatorów: położenia cząstki, pędu cząstki, trzeciej składowej z momentu pędu, kwadratu momentu pędu, energii kinetycznej cząstki swobodnej, energii cząstki w pudle nieprzepuszczalnym

3) Postulat o wartości średniej

a) Interpretacja wspólczynników rozwinięcia funkcji w bazie

b) Interpretacja modułu kwadratu funkcji

c) Zasada nieokreśloności dla niekomutujących wielkości

fizycznych

d) Zasada komplementarności (odpowiedniości) Bohra

5) Zwią¡zek mechaniki kwantowej i klasycznej

Literatura:

1. S. Szpikowski, Podstawy mechaniki kwantowej, Wyd. UMCS (2011)

2. A. S. Dawydow, Mechanika kwantowa, W-wa PWN (1967)

3. L. D. Landau, E. M. Lifszyc, Mechanika kwantowa. Krótki kurs fizyki teoretycznej t. II (teoria nierelatywistyczna)

4. R. L. Libo, Wstęp do mechaniki kwantowej, PWN, W-wa 1987

5. S. Brandt, H. D. Dahmenn, Mechanika kwantowa w obrazach, PWN, W-wa 1989

6. Iwo Białynicki-Birula, M. Cieplak, J. Kamiński, Teoria kwantów mechanika falowa", PWN, W-wa 1991

7. P. T. Matthews, Wstęp do mechaniki kwantowej, PWN, W-wa 1984

8. L. W. Tarasow, Podstawy mechaniki kwantowej - interpretacje, PWN, W-wa 1974

9. E. W. Wichman, Fizyka kwantowa - kurs Berkeleyowski, PWN, W-wa 1980

10. F. Mott, Podstawy mechaniki kwantowej, PWN, W-wa 1980

11. P.A.Tipler, R.A.Llewellyn, Fizyka współczesna, PWN,2011

Efekty uczenia się:

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

Na podstawie Uchwały Nr XXIV-7.8 /17

Senatu UMCS z dnia 31 maja 2017 r. dla cyklu

kształcenia rozpoczętego w 2017/2018, 2018/2019

WIEDZA

Ma ogólną wiedzę z fizyki z zakresu mechaniki, elektryczności i magnetyzmu, optyki i fizyki współczesnej - K _W01

Zna formalizm matematyczny potrzebny do opisu oraz analizy praw i teorii fizycznych - K_W04

UMIEJĘTNOŚCI

Potrafi zapisać w formalizmie matematycznym prawa fizyczne oraz je interpretować - K_U01

Potrafi zapisać zjawiska fizyczne w postaci równań oraz je rozwiązać stosując warunki brzegowe i przybliżenia - K_U02

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

Wykazuje gotowość permanentnego uczenia się - K_K02

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-3dcdfd8c8 (2024-03-25)