pierwszego stopnia - Instytut Astronomii Uniwersytetu ...

P O D S TAW Y F I Z Y K I K WA N T O W E J
Kod przedmiotu: 13.2-WFiA-AST-PoFK
Typ przedmiotu: obowiązkowy
Wymagania wstępne:
Język nauczania: polski
Podstawy fizyki, analiza matematyczne,
metody matematyczne fizyki.
Odpowiedzialny za przedmiot: dr hab. Krzysztof Urbanowski, prof. UZ
wykład – dr hab. Krzysztof Urbanowski,
Prowadzący: prof. UZ
ćwiczenia – dr Bogdan Grabiec
Forma
zajęć
Liczba godzin
w semestrze
Liczba godzin
w tygodniu
Semestr
Forma
zaliczenia
Punkty
ECTS
Studia stacjonarne
Wykład 30 2
egzamin
V
Ćwiczenia 30 2 zaliczenie z oceną
6
ZAKRES TEMATYCZNY PRZEDMIOTU:
Wykład: Doświadczalne podstawy fizyki kwantowej. Korpuskularne własności promieniowania. Falowe własności cząstek. Budowa
atomów. Metody matematyczne w mechanice kwantowej –przestrzenie wektorowe, przestrzenie Hilberta, notacja Diraca, operatory –
reprezentacja w bazie ciągłej i dyskretnej. Postulaty mechaniki kwantowej i ich konsekwencje – stan układu kwantowego,
przyporządkowanie wielkościom mierzalnym operatorów, pomiar i wartości własne operatorów, probabilistyczna interpretacja
wyników pomiarów, ewolucja czasowa układu kwantowego. Zasada nieoznaczoności. Mechanika kwantowa punktu materialnego w
jednym wymiarze: swobodny punkt materialny, oscylator harmoniczny. Mechanika kwantowa punktu materialnego w przestrzeni
trójwymiarowej: moment pędu. Symetrie w mechanice kwantowej – symetrie względem przesunięć w przestrzeni i w czasie. Atom
wodoru.
Ćwiczenia: Rozwiązywanie zadań i problemów będących treścią wykładu, a w szczególności: elementy teorii operatorów liniowych
w przestrzeni Hilberta, zasada nieoznaczoności, bariera potencjału, studnia potencjału, symetrie, symetrie względem obrotów –
związek z zasadami zachowania.
EFEKTY KSZTAŁCENIA:
Rozumienie istoty zjawisk kwantowych; wykorzystywania formalizmu mechaniki kwantowej do opisu zjawisk
kwantowych w przyrodzie.
WARUNKI ZALICZENIA:
Wykład – zdanie egzaminu.
Ćwiczenia – aktywność na zajęciach, pozytywna ocena z końcowego sprawdzianu.
LITERATURA PODSTAWOWA:
10. R. L. Liboff, Wstęp do mechaniki kwantowej, PWN, Warszawa 1987.
24