PředmětyPředměty(verze: 945)
Předmět, akademický rok 2015/2016
   Přihlásit přes CAS
Úvod do kvantové mechaniky - NOFY027
Anglický název: Introduction to Quantum Mechanics
Zajišťuje: Kabinet výuky obecné fyziky (32-KVOF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2015 do 2015
Semestr: letní
E-Kredity: 6
Rozsah, examinace: letní s.:2/2, 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: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc.
doc. Ing. Pavel Soldán, Dr.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Předměty obecného základu
Korekvizity : NOFY003
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   Nástěnka   
Anotace -
Poslední úprava: prof. RNDr. Lubomír Skála, DrSc. (10.04.2008)
Úvodní přednáška z kvantové mechaniky. Přednáška je určena pro posluchače 2. ročníku bakalářského studijního programu Fyzika.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: prof. RNDr. Lubomír Skála, DrSc. (10.04.2008)

Úvodní přednáška z jednočásticové kvantové mechaniky.

Literatura -
Poslední úprava: doc. Ing. Pavel Soldán, Dr. (12.11.2018)

D. I. Blochincev, Základy kvantové mechaniky, NČSAV, Praha 1956

A. S. Davydov, Kvantová mechanika, SPN, Praha 1978

P. A. M. Dirac, The Principles of Quantum Mechanics, Clarendon Press, Oxford 1958

S. Flugge, Practical Quantum Mechanics I, II, Springer, Berlin 1971

J. Formánek, Úvod do kvantové teorie, Academia, Praha 1983, 2004 (ve dvou dílech)

L. G. Grečko et al., Sbornik zadač po teoretičeskoj fizike, Vysšaja škola, Moskva 1972

J. Klíma, B. Velický, Kvantová mechanika I (1985) a Kvantová mechanika II (1990), skripta MFF UK, Praha

J. Klíma, M. Šimurda, Sbírka problémů z kvantové teorie, Academia, Praha 2006

J. Pišút, V. Černý, L. Gomolčák, Úvod do kvantové mechaniky, ALFA (Bratislava) a SNTL (Praha), 1983; http://www.ddp.fmph.uniba.sk/pisut/qm/qm.htm

J. Pišút, V. Černý, P. Prešnajder, Zbierka úloh z kvantovej mechaniky, ALFA (Bratislava) a SNTL (Praha), 1985

R. Shankar, Principles of quantum mechanics, Plenum Press, New York 1994

L. Skála, Úvod do kvantové mechaniky, Academia, Praha 2005

Metody výuky -
Poslední úprava: prof. RNDr. Lubomír Skála, DrSc. (10.04.2008)

Přednáška a cvičení.

Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: doc. Ing. Pavel Soldán, Dr. (03.01.2018)

Ústní zkouška odpřednášené látky (viz též sylabus).

Sylabus -
Poslední úprava: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D. (05.01.2018)

1. Vznik kvantové fyziky

Vlny a částice v klasické fyzice. Historický přehled poznatků vedoucích ke vzniku kvantové teorie. Kvantování fyzikálních veličin. Záření absolutně černého tělesa. Fotoefekt. Planetární model atomu. Bohrova kvantovací teorie. Vlnová hypotéza Louis de Broglie. Korpuskulárně vlnový dualizmus.

2. Základní zákony kvantové mechaniky

Základní postuláty kvantové mechaniky. Vlnová funkce, její vlastnosti a interpretace. Normování vlnové funkce. Operátory fyzikálních veličin, význam jejich vlastních čísel a vlastních funkcí. Redukce vlnové funkce. Časová Schrödingerova rovnice. Princip superpozice. Nečasová Schrödingerova rovnice. Stacionární a nestacionární stavy. Rovnice kontinuity. Hustota toku pravděpodobnosti.

3. Příklady řešení Schrödingerovy rovnice

Volná částice. Normování na konečný objem. Normování na Diracovu delta-funkci. Částice v nekonečně hluboké potenciálové jámě.

4. Relace neurčitosti

Úvod k relacím neurčitosti. Obecné odvození relací neurčitosti. Příklady na relace neurčitosti.

5. Rozvinutí aparátu kvantové mechaniky

Souřadnicová, impulzová a energetická reprezentace. Diracova symbolika. Odvození Bohrových kvantovacích podmínek ze Schrödingerovy rovnice. Časové derivace operátorů. Integrály pohybu. Ehrenfestovy rovnice. Přechod ke klasické mechanice.

6. Lineární harmonický oscilátor.

Řešení v souřadnicové reprezentaci. Řešení s pomocí anihilačních a kreačních operátorů. Porovnání s klasickým oscilátorem.

7. Další problémy

Částice v pravoúhlé potenciálové jámě konečné hloubky. Průchod potenciálovou bariérou a tunelový jev. Diskrétní a spojité spektrum energií.

8. Moment hybnosti

Vlastní čísla a vlastní funkce operátoru momentu hybnosti.

9. Atom vodíku

Vlastní funkce atomu vodíku. Diskrétní a spojité spektrum. Spin elektronu.

10. Základní myšlenky relativistické kvantové mechaniky.

Klein-Gordonova a Diracova rovnice. Volná částice.

11. Některé zajímavé aplikace kvantové mechaniky. Přehled současného stavu experimentálního ověření kvantové mechaniky.

Vstupní požadavky -
Poslední úprava: prof. RNDr. Lubomír Skála, DrSc. (10.04.2008)

Dobrá znalost klasické fyziky a matematické analýzy.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK