Mechanika kwantowa cz.2 Kierunek studiów: Fizyka
Kod programu: 03-S1FZ12.2017

Nazwa modułu: Mechanika kwantowa cz.2
Kod modułu: 0305-1F-17-16.2
Kod programu: 03-S1FZ12.2017
Semestr:
  • semestr zimowy 2020/2021
  • semestr zimowy 2019/2020
Język wykładowy: polski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 4
Opis:
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.
Wymagania wstępne:
1F_11, 1F_12, 1F_14
Literatura podstawowa:
(brak informacji)
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 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]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
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 1F_16.2_3 1F_16.2_4
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 1F_16.2_2 1F_16.2_3 1F_16.2_4 1F_16.2_5 1F_16.2_6 1F_16.2_7
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 1F_16.2_2 1F_16.2_3 1F_16.2_4 1F_16.2_5
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [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]
konwersatorium [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] aktywność na zajęciach [1F_16.2_w_2]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)