516-0805/01 – Kvantová fyzika (KF)
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | Mgr. Jana Trojková, Ph.D. | Garant verze předmětu | Mgr. Jana Trojková, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2000/2001 | Rok zrušení | 2004/2005 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Bude doplněno.
Vyučovací metody
Anotace
Předmět seznamuje studenty se základními experimentálními výsledky, které
vedly ke vzniku kvantové fyziky, její stavbou, matematickým aparátem a důsledky.
Zahrnuje aplikace teorie nejprve na jednoduché idealizované modely pravoúhlých
potenciálů, pak na modely odpovídající reálným systémům - atom vodíku,
harmonický oscilátor, periodický potenciál.
Stručně pojednává o přibližných metodách řešení kvantově-mechanických
problémů, popisu souborů identických částic a příslušných aplikacích.
Povinná literatura:
1) Stuchlík, Z.: Kvantová fyzika, VŠB Ostrava, 1988
2) Klíma, J., Velický, B.: Kvantová mechanika I., MFF UK, Praha 1992
3) Formánek, J.: Úvod do kvantové teorie, Academia, Praha 1983 (vybrané partie)
4) Beiser, A.: Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha 1975
5) Sakurai, J. J.: Modern Quantum mechanics, Benjamin/Cummings, Menlo Park.
Calif. 1985
6) Merzbacher, E.: Quantum mechanics, Wiley, New York 1970
7) Feynman, R. P., Leighton, R. B., Sands, M.: Feynmanove prednášky z fyziky 5,
Alfa, Bratislava 1990
8) Hrivnák, Ľ., Bezák, V., Foltin, J., Ožvold, M.: Teória tuhých látok, Veda,
SAV Bratislava 1985 (I. kapitola)
9) Lacina, A.: Cvičení z kvantové mechaniky pro posluchače učitelství fyziky,
PřF UJEP, Brno 1989
10)Pišút, J., Černý, V., Prešnajder, P.: Zbierka úloh z kvantovej mechaniky,
Alfa VTEL Bratislava, SNTL Praha 1985
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Úvod – historické souvislosti a potřeba vzniku nové teorie.
2. Feynmanův myšlený experiment se střelami, vlnami a elektrony. Mikrosvět a
makrosvět. Základní axiomy kvantové mechaniky, popis stavu, princip superpozice.
3. Matematický aparát – operátory, lineární hermiteovské operátory, veličiny,
měřitelnost. Souřadnicová reprezentace. Základní vlastnosti operátorů, úpravy
operátorových výrazů, vlastní funkce a vlastní hodnoty, střední hodnota,
operátory odpovídající vybraným fyzikálním veličinám a jejich vlastnosti.
4. Relace neurčitosti. Časový vývoj stavu mikroobjektu, Schrödingerova rovnice.
5. Modelové aplikace stacionární Schrödingerovy rovnice – konstantní
potenciál, nekonečně hluboká pravoúhlá potenciálová jáma – spojité a diskrétní
spektrum energií. Další aplikace: potenciálový schod, konečně hluboká
pravoúhlá potenciálová jáma, pravoúhlá potenciálová bariéra - tunelový jev,
mikročástice uzavřená v krychli - degenerace energetických hladin.
6. Aproximace vybraných reálných situací pravoúhlými potenciály. Kronigův-
Penneyův model periodického potenciálu.
7. Harmonický oscilátor.
8. Sféricky symetrické pole, atom vodíku.
9. Zeemanův jev. Spin. Soubory nerozlišitelných částic, Pauliho princip.
10.Systémy vzájemně interagujících částic. Poruchové metody, metody středního
pole.
11.Atomy s více elektrony, optická a rentgenová spektra.
12.Dvouatomové molekuly a jejich spektra. Základní typy chemické vazby.
13.Redukce vícečásticové vlnové funkce. EPR paradox, kvantová teleportace.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.