Mechanika kwantowa cz.2
Field of study: Physics
Programme code: 03-S1FZ12.2019

Module name: | Mechanika kwantowa cz.2 |
---|---|
Module code: | 0305-1F-17-16.2 |
Programme code: | 03-S1FZ12.2019 |
Semester: |
|
Language of instruction: | Polish |
Form of verification: | exam |
ECTS credits: | 4 |
Description: | Na wykładzie student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami:
• Symetrie w mechanice kwantowej: przesunięcie w przestrzeni i w czasie, obroty, moment pędu i grupy unitarne, równania własne operatora całkowitego momentu pędu, reprezentacja macierzowa, składanie stanów własnych momentu pędu; inwersja przestrzenna i odwrócenie w czasie.
• Stacjonarny rachunek zaburzeń: zjawisko Zeemana bez uwzględnienia spinu, zjawisko Starka pierwszego rzędu w atomie wodoru.
• Metoda wariacyjna, oddziaływanie van der Waalsa.
• Cząstki identyczne i spin: równanie Schrödingera i konstrukcja wektorów stanu dla układu n cząstek identycznych, zakaz Pauliego i jego konsekwencje na przykładzie układu okresowego pierwiastków.
• Stany czyste i mieszane, operator gęstości i jego reprezentacje macierzowe.
• Elementy relatywistycznej mechaniki kwantowej. Hamiltonian Diraca, równanie Diraca i równanie do niego sprzężone; prąd Diraca; relatywistyczna współzmienniczość równania Diraca, algebra macierzy Diraca, konstrukcja bazy w przestrzeni zespolonych macierzy 4 x 4, własności transformacyjne odpowiednich form biliniowych przy transformacjach Lorentza. Konstrukcja spinorów Diraca w przestrzeni pędowej dla swobodnej cząstki i antycząstki. Równanie Diraca dla cząstki naładowanej w zewnętrznym polu elektromagnetycznym, granica nierelatywistyczna, równanie Pauliego.
Na zajęciach konwersatoryjnych student:
• Stosuje poznane na wykładach pojęcia i prawa mechaniki kwantowej do rozwiązywania problemów
• Uczestniczy w wyprowadzaniu ważnych wzorów i zrozumieniu ich sensu fizycznego
W ramach pracy własnej student:
• Rozwiązuje zadane zadania
• Doskonali umiejętności matematyczne niezbędne do znajdowania rozwiązań problemów mechaniki kwantowej
• W oparciu o wykład i literaturę uzupełniającą dąży do zrozumienia i utrwalenia praw mechaniki kwantowej i ich konsekwencji.
|
Prerequisites: | 1F_11, 1F_12, 1F_14 |
Key reading: | (no information given) |
Learning outcome of the module | Codes of the learning outcomes of the programme to which the learning outcome of the module is related [level of competence: scale 1-5] |
---|---|
rozumie formalizm matematyczny mechaniki kwantowej i jego rolę w innych działach fizyki [1F_16.2_1] |
KF_W01 [5/5] |
zna podstawowe pojęcia i twierdzenia z algebry liniowej, analizy matematycznej i analizy funkcjonalnej w zakresie wykorzystywanym w mechanice kwantowej; posiada znajomość technik obliczeniowych [1F_16.2_2] |
KF_W02 [4/5] |
posiada podstawową wiedzę z mechaniki kwantowej z elementami relatywistycznej mechaniki kwantowej; zna podstawowe równania mechaniki kwantowej [1F_16.2_3] |
KF_W05 [4/5] |
potrafi użyć formalizmu matematycznego mechaniki kwantowej do analizy prostych układów fizycznych [1F_16.2_4] |
KF_U02 [3/5] |
na gruncie zdobytej wiedzy umie opisać podstawowe mikroskopowe właściwości materii [1F_16.2_5] |
KF_U10 [3/5] |
posiada umiejętność samokształcenia się m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych [1F_16.2_6] |
KF_U20 [2/5] |
zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia [1F_16.2_7] |
KF_K01 [2/5] |
Type | Description | Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related |
---|---|---|
kartkówka [1F_16.2_w_1] | dwa razy w semestrze; termin podany do wiadomości studentów dwa tygodnie wcześniej; zadania podobnego typu do zadań rozwiązywanych na konwersatorium; skala ocen 2-5;
Ocena końcowa jest średnią ocen z odpowiedzi ustnej oraz kartkówek. Skala ocen 2-5.
|
1F_16.2_2 |
aktywność na zajęciach [1F_16.2_w_2] |
rozwiązywanie zadań - odpowiedź ustna przy tablicy; udział w dyskusji; skala ocen 2-5;
Ocena końcowa jest średnią ocen z odpowiedzi ustnej oraz kartkówek. Skala ocen 2-5.
|
1F_16.2_1 |
egzamin ustny [1F_16.2_w_3] | z zakresu materiału omówionego na wykładach, zagadnienia podane do wiadomości studentów; skala ocen 2-5; warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie konwersatorium |
1F_16.2_1 |
Form of teaching | Student's own work | Assessment of the learning outcomes | |||
---|---|---|---|---|---|
Type | Description (including teaching methods) | Number of hours | Description | Number of hours | |
lecture [1F_16.2_fs_1] | prezentacja komputerowa wszystkich zagadnień, ilustracja wybranych problemów z wykorzystaniem narzędzi i metod numerycznych; slajdy z wykładów dostępne w internecie. |
30 | analiza slajdów z wykładu; lektura uzupełniająca |
30 |
egzamin ustny [1F_16.2_w_3] |
discussion classes [1F_16.2_fs_2] | rozwiązywanie zadań rachunkowych na tablicy: prezentacja problemu, wybór metody rozwiązania, obliczenia, dyskusja wyników; prezentacja samodzielnie opracowanych problemów. |
30 | analiza zadanych wcześniej problemów, lektura uzupełniająca |
30 |
kartkówka [1F_16.2_w_1] |
Attachments |
---|
Module description (PDF) |
Syllabuses (USOSweb) | ||
---|---|---|
Semester | Module | Language of instruction |
(no information given) |