FPF:UFTF003 Kvantová mechanika II - Informace o předmětu
UFTF003 Kvantová mechanika II
Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavězima 2013
- Rozsah
- 4/2/0. 8 kr. Ukončení: zk.
- Vyučující
- RNDr. Josef Juráň, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Filip Blaschke, Ph.D. (cvičící) - Garance
- RNDr. Josef Juráň, Ph.D.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě - Předpoklady
- Znalost základního kurzu kvantové mechaniky na úrovni bakalářského stupně studia.
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Teoretická fyzika (program FPF, N1701 Fyz)
- Cíle předmětu
- Předmět je pokračováním kurzu "Kvantová mechanika I", jehož partie rozvíjí a doplňuje. V úvodu je podán výklad přibližných metod kvantové mechaniky, který zahrnuje zobecnění poruchové teorie a zavedení variační metody. Dále je pozornost věnována problémům teorie mnoha částic, kvantové teorie rozptylu, interakce hmoty se zářením a relativistické kvantové mechaniky. Program uzavírá přednáška shrnující význam symetrií a zákonů zachování v kvantové mechanice.
- Osnova
- Matematické základy kvantové mechaniky: Axiomy kvantové mechaniky; teorie reprezentací (souřadnicová, impulsová, energetická), unitární transformace, obrazy kvantové mechaniky (Schrödingerův, Heisenbergův, Diracův); čisté a smíšené stavy, operátor hustoty.
Přibližné metody v kvantové teorii: Obecná poruchová teorie; variační metoda.
Moment hybnosti II: Operátor zobecněného momentu hybnosti; skládání momentů hybnosti, Clebschovy-Gordonovy koeficienty; spin-orbitální a spin-spinová inerakce; jemná struktura hladin vodíkového atomu.
Vícečásticové soustavy: Vlnová funkce a její fyzikální význam; spinové proměnné; soustava identických částic; operátor výměny částic; symetrické a antisymetrické vlnové funkce, Pauliho princip; bosony a fermiony.
Atom helia: Výpočet energetických hladin poruchovou a variační metodou; dvouelektronové spinové funkce; vzbuzené stavy; ortohelium a parahelium.
Elementární teorie molekul: Adiabatická aproximace; vodíková molekula; vibrační, rotační a elektronové stavy dvojatomových molekul.
Kvantová teorie rozptylu: Metoda parciálních vln; Bornova aproximace; S-matice; rezonance.
Interakce kvantové soustavy s elektromagnetickým zářením: Dlouhovlnné přiblížení; výběrová pravidla pro emisi a absorpci, kvantový multipólový rozvoj.
Relativistické vlnové rovnice: Kleinova-Gordonova rovnice, Diracova rovnice, rovnice kontinuity, interakce s elektromagnetickým polem, nerelativistická limita, spin a vlastní magnetický moment diracovské částice.
Užití grup v kvantové mechanice: Operace symetrie; symetrie a zákony zachování.
- Matematické základy kvantové mechaniky: Axiomy kvantové mechaniky; teorie reprezentací (souřadnicová, impulsová, energetická), unitární transformace, obrazy kvantové mechaniky (Schrödingerův, Heisenbergův, Diracův); čisté a smíšené stavy, operátor hustoty.
- Literatura
- povinná literatura
- Skála L. Úvod do kvantové mechaniky. Praha, 2005. ISBN 80-200-1316-4. info
- doporučená literatura
- Klíma J., Šimurda M. Sbírka problémů z kvantové teorie. Praha, 2006. info
- Shankar R. Principles of Quantum Mechanics. New York, 1994. info
- Pišút J., Černý V., Prešnajder P. Zbierka úloh z kvantovej mechaniky. Bratislava/Praha, 1985. info
- Pišút J., Gomolčák L., Černý V. Úvod do kvantovej mechaniky. Bratislava/Praha, 1983. info
- Davydov A.S. Kvantová mechanika. Praha, 1978. info
- neurčeno
- Formánek J. Úvod do kvantové teorie. Praha, 2004. ISBN 80-200-1176-5. info
- Výukové metody
- Individuální konzultace
Monologická (výklad, přednáška)
Studijní praxe
Samostudium studentů - Metody hodnocení
- Test
Písemná zkouška
Zápočet - Informace učitele
- Účast na přednáškách a cvičeních, popř. nastudování vybrané doporučené literatury a vypracování domácích cvičení.
Zápočet udělen za 50% úspěšnost v několika krátkých písemkách psaných během semestru.
Zkouška je písemná a ústní. Úspěšné zvládnutí písemné části zkoušky je podmínkou ke zkoušce ústní. - Další komentáře
- Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
- Statistika zápisu (zima 2013, nejnovější)
- Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/zima2013/UFTF003