480-2049/02 – Kvantová fyzika I (KFI)

Garantující katedra	Katedra fyziky	Kredity	5
Garant předmětu	Ing. Iva Tkáčová, Ph.D.	Garant verze předmětu	Ing. Iva Tkáčová, Ph.D.
Úroveň studia	pregraduální nebo graduální
		Jazyk výuky	čeština
Rok zavedení	2025/2026	Rok zrušení
Určeno pro fakulty	FMT, USP, FEI	Určeno pro typy studia	bakalářské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
BEZ0059	Ing. Iva Tkáčová, Ph.D.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.zak.	Rozsah
prezenční	Zápočet a zkouška	3+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Objasnit základní principy přístupu kvantové mechaniky k řešení problémů. Aplikovat tuto teorii na vybrané jednoduché problémy. Diskutovat výsledky dosažených řešení a jejich měřitelné důsledky.

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)

Výsledky učení

Předmět navazuje na znalosti studenta ze základních bakalářských kurzů matematiky a fyziky. Jeho cílem je seznámit studenty se základy nerelativistické kvantové fyziky a důležitými aplikacemi.

Povinná literatura:

SKÁLA, Lubomír. Úvod do kvantové mechaniky. Vyd. 2. Praha: Karolinum, 2011. ISBN 978-80-246-2022-0 KLÍMA, Jan a VELICKÝ, Bedřich. Kvantová mechanika I. Praha: Univerzita Karlova v Praze, nakladatelství Karolinum, 2015. ISBN 978-80-246-2937-7 HALLIDAY, David; RESNICK, Robert a WALKER, Jearl. Fundamentals of physics. Part 5. 7th ed. Hoboken: Wiley, c2005. ISBN 0-471-42965-1.

Doporučená literatura:

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert a WALKER, Jearl, LENCOVÁ, Bohumila; OBDRŽÁLEK, Jan a DUB, Petr (ed.). Fyzika: vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Část 5, Moderní fyzika. Překlady vysokoškolských učebnic, sv. 1. Brno: VUTIUM ; Praha, 2000. ISBN 80-214-1868-0 FEYNMAN, Richard Phillips; LEIGHTON, Robert B. a SANDS, Matthew L. Feynmanovy přednášky z fyziky: revidované vydání s řešenými příklady. 3. 2. vyd. Přeložil Ivan ŠTOLL. Praha: Fragment [Praha/Havlíčkův Brod], 2013. ISBN 978-80-253-1644-3 FORMÁNEK, Jiří. Úvod do kvantové teorie. Část I. Vyd. 2., upr. a rozš. Praha: Academia, 2004. ISBN 80-200-1176-5 WALECKA, John Dirk. Introduction to quantum mechanics. Singapore: World Scientific, [2021]. ISBN 978-981-123-472-9

Další studijní materiály

Studijní opory v systému E-výuka

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Písemný test, aktivní účast studentů na cvičeních. Zkouška kombinovaná.

E-learning

https://lms.vsb.cz/

Další požadavky na studenta

Systematická domácí příprava na výuku.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

- úvod – historické souvislosti a potřeba vzniku nové teorie - matematický aparát – operátory, lineární hermiteovské operátory, veličiny, měřitelnost; souřadnicová reprezentace - postuláty kvantové mechaniky, časová a bezčasová Schrödingerova rovnice, rovnice kontinuity - operátory odpovídající vybraným fyzikálním veličinám, vlastní funkce a vlastní hodnoty operátorů, střední hodnota - volná částice, vlnová klubka, relace neurčitosti - modelové aplikace stacionární Schrödingerovy rovnice – konstantní potenciál, nekonečně hluboká pravoúhlá potenciálová jáma - další aplikace: potenciálový schod, konečně hluboká pravoúhlá potenciálová jáma, pravoúhlá potenciálová bariéra - tunelový jev, periodický potenciál. - aproximace vybraných reálných situací pravoúhlými potenciály - harmonický oscilátor v souřadnicové a Fockově reprezentaci - sféricky symetrické pole, moment hybnosti, algebraická teorie momentu hybnosti - atom vodíku, spin

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2025/2026 letní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zápočet a zkouška	Zápočet a zkouška	100 (100)	51
Zápočet	Zápočet	40	20
Zkouška	Zkouška	60	11	3

Rozsah povinné účasti: Aktivní účast na cvičeních.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění podmínek pro zápočet a zkoušku. Povolena nižší účast na cvičeních.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Obor/spec.	Spec.	Zaměření	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Z	L	Typ povinnosti
2026/2027	(B0688A270001) Výpočetní technologie v materiálových vědách			FPL	P	čeština	Ostrava	3			povinný	stu. plán
2025/2026	(B0688A270001) Výpočetní technologie v materiálových vědách			FPL	P	čeština	Ostrava	3			povinný	stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.