Uniwersytet Szczeciński Wydział Matematyczno – Fizyczny

97Opis przedmiotu (sylabusu) na rok akademicki 2009/2010Wydział: Matematyczno-FizycznyJednostka organizacyjna US: Instytut FizykiKierunek / Specjalność: Fizyka / Fizyka i zastosowania komputerówRodzaj studiów: jednolite studia magisterskieKOD Przedmiotu: Nazwa przedmiotu: Mechanika kwantowa I i II13.2II16.K.QM.5ETrybRok Semestr Rodzaj zajęć:Liczba Punkty TypJęzykstudiówgodzin ECTS: przedmiotu wykładowystacjonarne III/ IV 5, 8 wykład 90 15 obowiązkowy polskikonwersatoria 60niestacjonarneProwadzący przedmiot: dr hab. Jacek StyszyńskiWymagania wstępne: znajomość fizyki ogólnej i mechaniki teoretycznej, znajomość podstaw analizymatematycznej (pochodne, całki, równania różniczkowe, rachunek macierzowy, przestrzenie wektorowe)Cele przedmiotu: zrozumienie istoty i probabilistycznej natury zjawisk kwantowych, wykorzystanieformalizmu mechaniki kwantowej do opisu zjawisk kwantowych, nabycie umiejętności samodzielnegorozwiązywania problemów z mechaniki kwantowej oraz fizycznej interpretacji otrzymanych wyników.Metody dydaktyczne: klasyczny wykład z kredą przy tablicy z wykorzystaniem współczesnych środków(folie, prezentacja multimedialna) przy dyskusji omawianych wyników, ćwiczenia rachunkowe polegającena rozwiązywaniu zadań i problemów ilustrujących zagadnienia omawiane na wykładzieTreści merytoryczne przedmiotu: Fizyczne podstawy mechaniki kwantowej, stara teoria kwantów.Równanie Schrödingera dla jednej cząstki. Interpretacja funkcji falowej, prąd prawdopodobieństwa. Stanystacjonarne. Postulaty mechaniki kwantowej. Operatory hermitowskie i obserwable. Zasada nieoznaczonościHeisenberga. Cząstka swobodna. Paczka falowa cząstki swobodnej. Twierdzenie Ehrenfesta. Cząstka wnieskończonej studni potencjału. Bariera potencjału. Tunelowanie. Oscylator harmoniczny. Orbitalnymoment pędu, zagadnienie własne. Rotator. Atom wodoru. Notacja Diraca, przestrzeń Hilberta; operatoryreprezentacjaw bazie dyskretnej i ciągłej. Oscylator harmoniczny w reprezentacji liczby obsadzeń. Metodawariacyjna, metoda Ritza. Rachunek zaburzeń niezależnych od czasu. Rachunek zaburzeń zależnych odczasu. Spin, macierze Pauliego, spinory. Równanie Pauliego. Moment pędu, składanie momentów pędu,współczynniki Clebscha-Gordana. Symetrie w mechanice kwantowej. Równanie Diraca.Forma i warunki zaliczenia: egzamin składający się z części pisemnej i ustnej, zaliczenie ćwiczeń na ocenęna podstawie dwóch kolokwiów pisemnychLiteratura podstawowa:R. Liboff, Wstęp do mechaniki kwantowej, PWN Warszawa 1987L. Schiff, Mechanika kwantowa, PWN Warszawa 1977A. Dawydow, Mechanika kwantowa, PWN Warszawa 1967B. Śerdniawa, Mechanika Kwantowa, PWN Warszawa 1998I. Irodow, Zadania z fizyki atomowej i jądrowej, PWN Warszawa 1974L. Grieczko, W. Sugakow, O. Tomasiewicz, A. Fiedorcienko, Zadania z fizyki teoretycznej, PWNWarszawa 1975J. Brojan, J.Mostowski, K. Wódkiewicz, Zbiór zadań z mechaniki kwantowej, PWN Warszawa 1978Literatura uzupełniająca:M. Alonso, H. Valk, Qantum Mechanics: Principles and Applications, Addison-Wesley PublishingCompanyW. A. Harrison, Applied Quantum Mechanics, World Scientific PUblishing Co., 2005