Kvantová teorie I - NFPL010

• Anglický název: Quantum Theory I
• Zajišťuje: Katedra fyziky kondenzovaných látek (32-KFKL)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2015 do 2016
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 9
• Rozsah, examinace: zimní s.:4/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: doc. RNDr. Jan Klíma, CSc.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Fyzika pevných látek
• Neslučitelnost : NBCM110, NJSF060, NJSF094, NOFY042, NOFY045, NTMF066
• Je neslučitelnost pro: NBCM110, NTMF066, NJSF094, NOFY042, NOFY045
• Je prerekvizitou pro: NHIF025, NBCM003, NBCM042, NOOE119
• Je záměnnost pro: NOFY042

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KFES (23.05.2003)

V návaznosti na OFY044 tvoří tato přednáška spolu s FPL011 úplný třísemestrální kurz KT, který umožňuje porozumět všem navazujícím přednáškám studijních směrů AA, TF, FPL, OOE, FEVF a FMBS. V návaznosti na OFY044 tvoří tato přednáška spolu s FPL011 úplný třísemestrální kurz KT, který umožňuje porozumět všem navazujícím přednáškám studijních směrů AA, TF, FPL, OOE, FEVF a FMBS. Formální schema KT. Teorie momentu hybnosti a spin. Metody přibližného řešení stacionární Schrödingerovy rovnice (SR). Stavba atomů. Teorie rozptylu. Metody přibližného řešení nestacionární SR.

angličtina

Poslední úprava: T_KFES (02.05.2013)

A comprehensive course on quantum theory suitable both for experimental and theoretical physicists. The basic knowledge at the level of introductory undergraduate course (like OFY044 at MFFUK) is assumed. Otherwise the course is self-contained, starting with postulates and mathematical prerequisites and going on from one-body motion in a central field to the electronic structure of atoms and molecules and their interaction with electromagnetic field. Also included are theory of elastic scattering and basic knowledge of Dirac theory.

Literatura

Poslední úprava: Ing. Richard Korytár, Ph.D. (05.10.2017)

• J. Klíma, B. Velický: Kvantová mechanika I, II, skriptum UK

• A.S. Davydov: Kvantová mechanika, SPN 1978

• J. Formánek: Úvod do kvantové teorie, Academia 1983

• L. Landau, E.M. Lifšic: Kvantovaja mechanika, Moskva 1963

• nebo libovolná jiná z mnoha učebnic kvantové mechaniky.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: KLIMA (08.02.2006)

I. Formální schema KT

Diracova notace. Teorie reprezentací. Oscilátor v E-reprezentaci. Čisté a smíšené stavy.

II. Teorie momentu hybnosti a spin.

Kvantování momentu hybnosti, L-reprezentace, kulové funkce.Ilustrace: volná částice v L-reprezentaci a sférická jáma.

Spinový formalismus. Precese spinu v magnetickém poli a spinová resonance.

Skládání momentů hybnosti. EPR paradox a Bellova nerovnost.

III. Metody přibližného řešení stacionární SR.

Variační princip a poruchový počet. Hartree-Fockova aproximace. Ilustrace: stavba atomů. Vodíková molekula.

IV. Pohyb v konstantním elektrickém a magnetickém poli.

Kalibrační invariance. Volný elektron, paramagnetismus, diamagneticmus. Starkův jev.

V. Teorie rozptylu.

Greenova funkce, Bornova aproximace, rozptyl na sféricky symetrickém potenciálu,

resonance, rozptyl dvou částic

VI. Přibližné řešení nestacionární SR.

Náhlá, adiabatická a harmonická porucha. Zlaté pravidlo.

VII. Interakce atomu se zářením

Semiklasická teorie emise a absorpce záření. Doba života. Výběrová pravidla.

VIII. Druhé kvantování.

Reprezentace obsazovacích čísel, anihilační a kreační operátory. Fermiony a bozóny.

IX. Diracova rovnice.

Spin. Pauliho rovnice jako limita řádu v/C.

angličtina

Poslední úprava: T_KFES (02.05.2013)

I. Formal structure of QM. Postulates. Representations. Aharon-Bohm effect.

II. Angular momentum and spin. Spin resonance. Bells theorem and EPR paradox.

III. Approximate methods to solve stationary Schroedinger equation (SE). Variational principle. Hartree-Fock theory. Motion in constant electrical and magnetic fields.

IV. Scattering theory. Phase shifts. Resonance.

V. Approximate methods to solve time dependent SE. Sudden, harmonic and adiabatic change.

VI. Semiclassical theory of interaction with the electromagnetic radiation. Calibration invariance. Absorption, emission.

VII. Dirac equation. Free particle. Pauli equation. Second order corrections.

VIII. Born-Oppenheimer approximation. Basic theory of molecular structure.

Literature:

C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloë: Quantum Mechanics I,II, J. Wiley 1977

J.J.Sakurai: Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley 1994