Mechanika kwantowa cz. 1 Field of study: Physics
Programme code: 03-S1FZ12.2017

Module name: Mechanika kwantowa cz. 1
Module code: 0305-1F-17-16.1
Programme code: 03-S1FZ12.2017
Semester:
  • summer semester 2019/2020
  • summer semester 2018/2019
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 7
Description:
Na wykładzie student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami: • Problemy fizyki klasycznej, stara teoria kwantów, analiza pomiaru położenia i pędu cząstki, eksperyment dyfrakcyjny, paczki falowe. • Równanie Schrödingera, funkcja falowa i jej interpretacja, warunki ciągłości. • Zasada korespondencji, tw. Ehrenfesta. • Funkcje własne energii, bezczasowe równanie Schrödingera; nieskończona i skończona jednowymiarowa studnia potencjału. • Matematyczny język mechaniki kwantowej: przestrzeń unitarna, iloczyn skalarny, nierówność Schwartza, szereg Fouriera, przestrzeń Hilberta, operatory i funkcjonały liniowe, sprzężenie hermitowskie operatora, operatory samosprzężone, operatory unitarne, równanie własne, notacja Diraca. • Postulaty mechaniki kwantowej. • Funkcje własne operatora pędu, periodyczne warunki brzegowe, ortogonalność i zupełność, delta Diraca. • Zasada nieoznaczoności. • Oscylator harmoniczny. • Separacja równania Schrödingera we współrzędnych sferycznych. • Atom wodoru: poziomy energetyczne i funkcje własne; operator orbitalnego momentu pędu: funkcje własne i wartości własne. • Elementy teorii rozproszeń. • Równania ruchu: obraz Schrödingera, obraz Heisenberga, obraz oddziaływania; rozwinięcie perturbacyjne operatora ewolucji. 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_16.1_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_16.1_2]
 KF_W02 [4/5]
posiada podstawową wiedzę z mechaniki kwantowej z elementami relatywistycznej mechaniki kwantowej; zna podstawowe równania mechaniki kwantowej [1F_16.1_3]
 KF_W05 [4/5]
potrafi użyć formalizmu matematycznego mechaniki kwantowej do analizy prostych układów fizycznych [1F_16.1_4]
 KF_U02 [3/5]
na gruncie zdobytej wiedzy umie opisać podstawowe mikroskopowe właściwości materii [1F_16.1_5]
 KF_U10 [3/5]
posiada umiejętność samokształcenia się m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych [1F_16.1_6]
 KF_U20 [2/5]
zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia [1F_16.1_7]
 KF_K01 [2/5]
Type Description Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related
kartkówka [1F_16.1_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_16.1_2 1F_16.1_3 1F_16.1_4
aktywność na zajęciach [1F_16.1_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_16.1_1 1F_16.1_2 1F_16.1_3 1F_16.1_4 1F_16.1_5 1F_16.1_6 1F_16.1_7
egzamin ustny [1F_16.1_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_16.1_1 1F_16.1_2 1F_16.1_3 1F_16.1_4 1F_16.1_5
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_16.1_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 analiza zadanych wcześniej problemów, lektura uzupełniająca
60 egzamin ustny [1F_16.1_w_3]
discussion classes [1F_16.1_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
 45 kartkówka [1F_16.1_w_1] aktywność na zajęciach [1F_16.1_w_2]
Attachments
Module description (PDF)
Information concerning module syllabuses might be changed during studies.
Syllabuses (USOSweb)
Semester Module Language of instruction
(no information given)