Udělení zápočtu je nutným předpokladem pro přihlášení ke zkoušce.

Pro získání zápočtu je nutné získat dostatečný počet bodů (specifikovaný na prvním cvičení) z domácích úloh, které jsou zadávány v průběhu semestru, a za aktivní účast na cvičení.

Zkouška má písemnou a ústní část.

The student must obtain credit before entering exam.

The condition for obtaining credits are clarified on the first seminar.

The exam has written and oral parts.

Jan Klíma a Bedřich Velický, Kvantová mechanika I, II (Karolinum 2015, 2018)

Jaroslav Zamastil a Jakub Benda, Kvantová mechanika a elektrodynamika (Karolinum 2016)

Jan Klíma a Miroslav Šimurda, Sbírka problémů z kvantové teorie (Academia, Praha 2006)

Jaroslav Zamastil and Jakub Benda, Quantum Mechanics and Electrodynamics (Springer 2016)

1. Moment hybnosti
Spin - Sternovy-Gerlachovy experimenty; Larmorova precese; Rabiho oscilace; obecné řešení momentu hybnosti; skládání momentů hybnosti; symetrie atomu vodíku

2. Přibližné metody - variační a poruchová metoda
Anharmonický oscilátor; spřažené oscilátory; atom vodíku ve statickém elektrickém a magnetickém poli

3. Struktura atomových spekter
Hrubá, jemná a hyperjemná struktura atomových hladin; započtení relativistických a magnetických efektů - Diracova a Pauliho rovnice

4. Problém více částic
Antisymetrie vlnové funkce a výměnná interakce; formalismus druhého kvantování; Hartreeho-Fockova aproximace; stavba atomů; Bornova-Oppenheimerova aproximace; molekula vodíku

5. Základy kvantové elektrodynamiky (nerelativistická teorie)
Hamiltonián soustavy nabitých částic a elektromagnetického (EM) pole; kvantování EM pole; časová poruchová metoda a Fermiho zlaté pravidlo; spontánní emise; výběrová pravidla

6. Základy teorie rozptylu
Formulace úlohy - Greenova funkce; Lippmannova-Schwingerova rovnice. Pružný rozptyl - metoda parciálních vln; analýza fází; nízko-energetická limita: srážková délka; efektivní dosah Nepružný rozptyl v Bornově proximaci - fotoefekt; excitace atomu elektronem; rozptyl fotonu na atomu

1. Angular momentum
Spin - Stern-Gerlach experiments; Larmor precession; Rabi oscilations; general solution of angular momentum, composition of angular momentum, complete symmetry of hydrogen

2. Approximate methods - variational and perturbation method
Anharmonic oscilator; coupled oscilators; hydrogen in static electric and magnetic fields

3. Structure of atomic spectral lines
Gross, fine and hyperfine structure of atomic levels; inclusion of relativistic and magnetic effects - Dirac and Pauli equations

4. Many-body problem
Antisymmetry of wave function and exchange interaction; formalism of second quantization; Hartree-Fock approximation; shell model of atoms; Born-Oppenheimer approximation; hydrogen molecule

5. Basics of quantum electrodynamics (non-relativistic theory)
Hamiltonian of charged particles and electromagnetic (EM) field; quantization of EM field; Time-dependent perturbation method and Fermi Golden Rule, spontaneous emission, selection rules

6. Basics of scattering theory
Formulation of the problem - Green function; Lippmann-Schwinger equation Elastic scattering - method of partial waves; phase analysis; low-energy limit: scattering length and effective range Inelastic scattering in Born approximation - photoeffect; atom excitation by electron, photon-atom scattering