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)
|
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 |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie.