Wstęp do fizyki atomu i cząsteczki - opis przedmiotu

Informacje ogólne

Nazwa przedmiotu	Wstęp do fizyki atomu i cząsteczki
Kod przedmiotu	13.2-WF-FizD-WdFAC-Ć-S14_gen2Z6NK
Wydział	Wydział Nauk Ścisłych i Przyrodniczych
Kierunek	Fizyka
Profil	ogólnoakademicki
Rodzaj studiów	drugiego stopnia z tyt. magistra
Semestr rozpoczęcia	semestr zimowy 2024/2025

Informacje o przedmiocie

Semestr	2
Liczba punktów ECTS do zdobycia	7
Typ przedmiotu	obowiązkowy
Język nauczania	polski
Sylabus opracował	Anatol Nowicki

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 zagadnieniami fizyki kwantowej, stanowiącymi podstawę zastosowania metod i teorii mechaniki kwantowej. Szczególną rolę spełniają tu metody przybliżone, w szczególności metoda wariacyjna oraz metoda pola samo uzgodnionego.

Wymagania wstępne

Znajomość wiedzy w zakresie mechaniki kwantowej, elektrodynamiki klasycznej oraz metod matematycznych fizyki, w ramach prowadzonych zajęć kursowych.

Zakres tematyczny

WYKŁAD:

Atomy wodoropodobne, operatory, wartości własne, postulaty mechaniki kwantowej, degeneracja, spin elektronu, orbitale atomowe. Atomy wieloelektrodowe, przybliżenie pola centralnego, metoda Hartree-Focka, metoda pola samouzgodnionego. Reguły wyboru. Cząsteczki w ujęciu kwantowo mechanicznym, metoda Borna-Oppenheimera, metoda MO LCAO. Układ okresowy pierwiastków. Widmo atomowe, sprzężenie LS, struktura subtelna widma, struktura nadsubtelna. Widmo cząsteczkowe.

ĆWICZENIA:

Operator pędu i położenia, momentu pędu, energii, komutacja, stopień degeneracji. Orbitale typu s, p,d,... i liczby kwantowe. Konfiguracja elektronowa atomów wieloelektrodowych. Metoda MO LCAO w zastosowaniu do cząsteczek homojądrowych. Konfiguracja elektronowa cząsteczek, widmo cząsteczkowe.

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

Wykład: Egzamin pisemny i ustny. Warunek zaliczenia – pozytywna ocena z egzaminu.
Ćwiczenia: Aktywna obecność na ćwiczeniach, zaliczenie dwóch testów z zadaniami obliczeniowymi.
Przed przystąpieniem do egzaminu student musi uzyskać zaliczenie z ćwiczeń.
Ocena końcowa: średnia ważona ocen z egzaminu (60%) i dwóch testów (po 20%).

Obciążenie pracą	Studia stacjonarne (w godz.)	Studia niestacjonarne (w godz.)
Godziny kontaktowe (udział w zajęciach; konsultacjach; egzaminie, itp.)	72	-
Samodzielna praca studenta (przygotowanie do: zajęć, kolokwium, egzaminu; studiowanie literatury przygotowanie: pracy pisemnej, projektu, prezentacji, raportu, wystąpienia; itp.)	78	-
Łącznie	150	-
Punkty ECTS	Studia stacjonarne	Studia niestacjonarne
Zajęcia z udziałem nauczyciela akademickiego	3	-
Zajęcia bez udziału nauczyciela akademickiego	3	-
Łącznie	6	-

Literatura podstawowa

[1] H. Haken, H. Wolf, Atomy i kwanty. Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2012
[2] H. Haken, H. Wolf, Fizyka molekularna z elementami chemiii kwantowej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1998
[3] A. Hennel, W. Szuszkiewicz, Zadania z fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1985

Literatura uzupełniająca

[1] L. Schiff, Mechanika kwantowa, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1977

Uwagi

Zmodyfikowane przez dr Marcin Kośmider (ostatnia modyfikacja: 30-04-2024 15:26)