- Nazwa przedmiotu:
- Mechanika kwantowa 2
- Koordynator przedmiotu:
- prof. nzw. dr hab. Piotr Magierski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Fizyka Techniczna
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2020/2021
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Mechanika klasyczna, Elektrodynamika klasyczna, Fizyka kwantowa
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Na wykładzie student nabywa umiejętność rozwiązywania problemów rozpraszania cząstek kwantowych (np. wyznaczania przekroju czynnego) oraz relatywistyczną wersją mechaniki kwantowej. Ponadto zapoznaje się z podstawami mechaniki kwantowej układów wielu ciał i jest w stanie wykonać metodą Hartree-Focka obliczenia struktury atomu lub cząsteczki.
- Treści kształcenia:
- 1. Kwantowa teoria zderzeń, przekrój czynny, amplituda rozpraszania.
2. Przybliżenie Borna i jego zastosowania.
3. Metoda przesunięć fazowych, rozpraszanie przy niskich energiach.
4. Macierz rozpraszania, związki dyspersyjne.
5. Przybliżenie półklasyczne mechaniki kwantowej, metoda WKB jej zastosowania.
6. Układy wielu cząstek. Druga kwantyzacja dla układów fermionów i bozonów.
7. Metoda pola samouzgodnionego: przybliżenie Hartree i Hartree-Focka, przykład: gaz elektronowy.
8. Relatywistyczna mechanika kwantowa.
9. Równanie Kleina-Gordona.
10. Równanie Diraca, relatywistyczna niezmienniczość.
11. Przybliżenie nierelatywistyczne dla elektronu ze spinem w polu magnetycznym, równanie Pauliego, sprzężenie spin-orbita.
12. Elektron w polu sił centralnych, poziomy energetyczne atomu jednoelektronowego.
13. Atom w polu elektromagnetycznym.
- Metody oceny:
- Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń. Na ocenę z ćwiczeń składa się wynik z kolokwium, ocena umiejętności rozwiązywania zadań domowych oraz aktywność na zajęciach. Szczegółowe wymagania przedstawia prowadzący ćwiczenia na pierwszych zajęciach. Ocena z przedmiotu = 2/3*(ocena z egzaminu) + 1/3*(ocena z ćwiczeń).
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. L. Schiff, Mechanika kwantowa, PWN 1997
2. A.S. Dawydow, Mechanika kwantowa, PWN 1969
3. L. Adamowicz, Mechanika kwantowa. Formalizm i zastosowania
4. R. Shankar, Mechanika kwantowa, PWN 2006
5. J.D. Bjorken, S.D. Drell, Relatywistyczna teoria kwantów, PWN 1985
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt MKW_W01
- Rozumie związki pomiędzy fizyką klasyczną i kwantową wyrażone w formaliźmie całek po trajektoriach.
Weryfikacja: kolokwia i egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
FT2_W01
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_W01, T2A_W01
- Efekt MKW_W02
- Zna i rozumie zagadnienia relatywistycznej mechaniki kwantowej.
Weryfikacja: kolokwia i egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
FT2_W01
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_W01, T2A_W01
- Efekt MKW_W03
- Rozumie specyfikę procesów rozpraszania cząstek kwantowych.
Weryfikacja: kolokwia i egzamin
Powiązane efekty kierunkowe:
FT2_W01
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_W01, T2A_W01
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt MKW_U01
- Potrafi wyznaczyć poprawki do energii w ramach rachunku zaburzeń.
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
FT2_U01
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_U03, T2A_U01
- Efekt MKW_U02
- Umie wyznaczyć prawdopodobieństwa przejścia pod wpływem zaburzeń zależnych od czasu w ramach rachunku zaburzeń.
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
FT2_U01
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_U03, T2A_U01
- Efekt MKW_U03
- Potrafi wyznaczyć przekrój czynny w procesach rozpraszania cząstek kwantowych w przybliżeniu Borna.
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
FT2_U01
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_U03, T2A_U01
- Efekt MKW_U04
- Potrafi wyznaczyć postać funkcji falowej w ramach metody WKB.
Weryfikacja: kolokwia
Powiązane efekty kierunkowe:
FT2_U01
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_U03, T2A_U01
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt MKW_K01
- Absolwent potrafi myśleć w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
Weryfikacja: kolokwia i egzaminy
Powiązane efekty kierunkowe:
FT2_K02
Powiązane efekty obszarowe:
X2A_K05, T2A_K01