Fizyka kwantowa - opis przedmiotu

Informacje ogólne

Nazwa przedmiotu	Fizyka kwantowa
Kod przedmiotu	FizKw_Fiz09W2_gen0D8OF
Wydział	Wydział Fizyki i Astronomii
Kierunek	Fizyka / Fizyka komputerowa
Profil	ogólnoakademicki
Rodzaj studiów	drugiego stopnia z tyt. magistra
Semestr rozpoczęcia	semestr zimowy 2016/2017

Informacje o przedmiocie

Semestr	2
Liczba punktów ECTS do zdobycia	7
Typ przedmiotu	obowiązkowy
Język nauczania	polski
Sylabus opracował	prof. dr hab. Piotr Rozmej

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
Ćwiczenia	45	3	-	-	Zaliczenie na ocenę
Wykład	30	2	-	-	Egzamin

Cel przedmiotu

Zapoznanie studenta z zaawansowanymi metodami opisu zjawisk kwantowych, różnymi reprezentacjami matematycznymi, metodami przybliżonymi oraz elementami relatywistycznej mechaniki kwantowej.

Wymagania wstępne

Znajomość podstaw mechaniki kwantowe

Zakres tematyczny

WYKŁAD:

− Przypomnienie postulatów mechaniki kwantowej.

− Metody przybliżone:

- Rachunek zaburzeń (bez czasu). Przypadek niezdegenerowany. Interpretacja doświadczenia Sterna-

Gerlacha i efektu Zeemana. Przypadek zdegenerowany. Efekt Starka.

- Zasada wariacyjna i metoda wariacyjna. Zagadnienie wielu ciał oddziałujących. Pole średnie – metoda pola pola samouzgodnionego.

− Symetrie a prawa zachowania:

- Transformacje unitarne, ogólne sformułowanie zagadnienia.

- Przesunięcia w przestrzeni a prawo zachowania pędu.

- Obroty a prawo zachowania momentu pędu.

- Przesunięcia w czasie a prawo zachowania energii.

- Transformacja inwersji przestrzeni a prawo zachowania parzystości.

− Reprezentacja liczb obsadzeń – operatory kreacji i anihilacji fermionów.

− Reprezentacja liczb obsadzeń – operatory kreacji i anihilacji bozonów.

− Elementy relatywistycznej mechaniki kwantowej:

- Równanie Kleina-Gordona.

- Równanie Diraca.

- Ruch swobodnego elektronu w teorii Diraca. Stany o ujemnej energii.

- Moment magnetyczny elektronu.

- Spin elektronu.

- Atom wodoru w teorii Diraca.

− Uniwersalne własności paczek falowych w układach związanych.

− Statystyki Fermiego i Bosego.

ĆWICZENIA:

Zasadniczo te same zagadnienia, z uwzględnieniem szczegółowych obliczeń i interpretacji na przykładach.

Metody kształcenia

Wykład problemowy oraz konwersatoryjny. Ćwiczenia audytoryjne, w ramach których studenci rozwiązują problemy

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład: Warunkiem zaliczenia wykładu jest zdanie egzaminu końcowego pisemnego polegającego na opisaniu kilku problemów teoretycznych.

Przed przystąpieniem do egzaminu student musi uzyskać zaliczenie z ćwiczeń.

Ćwiczenia: W trakcie zajęć sprawdzany będzie stopień przygotowania studentów oraz zrozumienie treści wykładanych w czasie wykładu. Przeprowadzone będą sprawdziany z zadaniami i problemami, pozwalające ocenić, czy student osiągnął efekty kształcenia.

Warunkiem koniecznym i dostatecznym zaliczenia ćwiczeń jest uzyskanie 50% maksymalnej ilości punktów, jaką można zdobyć z dwóch sprawdzianów cząstkowych. Student, który uzbiera, co najmniej 10 % maksymalnej ilości punktów i nie przekroczy limitu nieobecności na zajęciach ma prawo do sprawdzianu poprawkowego z całości materiału przed I terminem egzaminu. Na ocenę oprócz wyników sprawdzianów wpływają również: aktywne uczestniczenie w zajęciach, przygotowanie do zajęć

Literatura podstawowa

[1] P. Rozmej,Lecture Notes, plik PDF.

[2] St. Szpikowski, Podstawy mechaniki kwantowej, Wyd. UMCS, 2006.

Literatura uzupełniająca

[1] I. Białynicki-Birula, M. Cieplak, J. Kamiński, Teoria kwantów, Warszawa, PWN, 2001.

[2] A. L. Schiff, Mechanika kwantowa, PWN, Warszawa 1987.

Uwagi

Zmodyfikowane przez prof. dr hab. Mirosław Dudek (ostatnia modyfikacja: 29-09-2016 23:24)