Podstawy fizyki kwantowej - opis przedmiotu

Informacje ogólne

Nazwa przedmiotu	Podstawy fizyki kwantowej
Kod przedmiotu	13.2-WF-FizP-PoFKw-Ć-S14_gen76OLR
Wydział	Wydział Fizyki i Astronomii
Kierunek	Fizyka medyczna
Profil	ogólnoakademicki
Rodzaj studiów	pierwszego stopnia z tyt. licencjata
Semestr rozpoczęcia	semestr zimowy 2020/2021

Informacje o przedmiocie

Semestr	5
Liczba punktów ECTS do zdobycia	4
Typ przedmiotu	obowiązkowy
Język nauczania	polski
Sylabus opracował	prof. dr hab. Piotr Rozmej prof. dr hab. Krzysztof Urbanowski

Formy zajęć

Forma zajęć	Liczba godzin w semestrze (stacjonarne)	Liczba godzin w tygodniu (stacjonarne)	Liczba godzin w semestrze (niestacjonarne)	Liczba godzin w tygodniu (niestacjonarne)	Forma zaliczenia
Wykład	30	2	-	-	Egzamin
Ćwiczenia	30	2	-	-	Zaliczenie na ocenę

Cel przedmiotu

Zapoznanie studentów z interpretacją zjawisk kwantowych i podstawami matematycznymi opisu tych zjawisk.

Wymagania wstępne

Znajomość fizyki ogólej i podstaw analizy matematycznej.

Zakres tematyczny

WYKŁAD:

1. Fakty doświadczalne, które doprowadziły do powstania mechaniki kwantowej.
2. Postulaty mechaniki kwantowej.
3. Przyporządkowanie operatorów wielkościem fizycznym.
4. Zagadnienia własne operatorów położenia, pędu, momentu pędu.
5. Sens postulatu o wartości średniej, interpretacje funkcji falowej.
6. Reprezentacja położeniowa i pędowa.
7. Problem równoczesnego pomiaru kilku wielkości fizycznych, zasada nieoznaczoności.
8. Zmiany w czasie, dualizm korpuskularno falowy.
9. Atom wodoru.
10. Oscylator harmoniczny.
11. Bariera potencjału.
12. Związek spinu z statystyką, fermionu i bozony.
13. Zastosowania w fizyce medycznej.

ĆWICZENIA: Rozwiązywanie zadań i problemów będących treścią wykładu, a w szczególności: elementy teorii operatorów liniowych w przestrzeni Hilberta, zasada nieoznaczoności, bariera potencjału, studnia potencjału, symetrie, symetrie względem obrotów – związek z zasadami zachowania.

Metody kształcenia

Wykład konwencjonalny, ćwiczenia rachunkowe.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Literatura podstawowa

1. St. Szpikowski, Podstawy mechaniki kwantowej, Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie Skodowskiej, Lublin, 2006
2. I. Białynicki-Birula, M. Cieplak, J. Kamiński, Teoria kwantów Mechanika falowa, PWN, Warszawa, 2001.
3. P. Rozmej, Foundation of quantum mechanics, plik pdf dla studentów.

Literatura uzupełniająca

[1] J . Brojan, J. Mostowski, K. Wódkiewicz, Zbiór zadań z mechaniki kwantowej. PWN 1978.

[2] L. I. Schiff, Mechanika kwantowa, PWN, 1977 (Quantum Mechanics, McGraw–Hill, New York).

Uwagi

Zmodyfikowane przez dr hab. Jarosław Piskorski, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 25-09-2020 15:03)