516-0875/01 – Kvantová fyzika (KVF)

Garantující katedraInstitut fyzikyKredity5
Garant předmětuMgr. Jana Trojková, Ph.D.Garant verze předmětuMgr. Jana Trojková, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2015/2016
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studianavazující magisterské, bakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
ALE02 Doc. Dr. RNDr. Petr Alexa
TRO70 Mgr. Jana Trojková, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+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
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)

Anotace

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, L.: Úvod do kvantové mechaniky, Academia Praha 2005 BEISER, A.: Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha 1975

Doporučená literatura:

STUCHLÍK, Z.: Kvantová fyzika, VŠB Ostrava, 1988; KLÍMA, J., VELICKÝ, B.: Kvantová mechanika I., MFF UK, Praha 1992 ; FORMÁNEK, J.: Úvod do kvantové teorie, Academia, Praha 1983 (vybrané partie); FEYNMAN, R. P., LEIGHTON, R. B., SANDS, M.: Feynmanove prednášky z fyziky 5, Alfa, Bratislava 1990; HRIVNÁK, Ľ., BEZÁK, V., FOLTIN, J., OŽVOLD, M.: Teória tuhých látok, Veda, SAV Bratislava 1985 (I. kapitola); LACINA, A.: Cvičení z kvantové mechaniky pro posluchače učitelství fyziky, PřF UJEP, Brno 1989; HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER J.: Fyzika. Část 5, Moderní fyzika. VUT v Brně, nakl. Vutium a nakl. Prometheus Praha, 2000.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Písemnou prací dle podmínek absolvování předmětu.

E-learning

Ne

Další požadavky na studenta

Systematická domácí příprava.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod – historické souvislosti a potřeba vzniku nové teorie. 2. Postuláty kvantové mechaniky, časová a bezčasová Schrödingerova rovnice. Rovnice kontinuity. 3. Matematický aparát – operátory, lineární hermiteovské operátory, veličiny, měřitelnost. Souřadnicová reprezentace. 4. Základní vlastnosti operátorů, úpravy operátorových výrazů, vlastní funkce a vlastní hodnoty, střední hodnota, operátory odpovídající vybraným fyzikálním veličinám a jejich vlastnosti. 5. Volná částice, vlnová klubka. Relace neurčitosti. 6. Modelové aplikace stacionární Schrödingerovy rovnice – konstantní potenciál, nekonečně hluboká pravoúhlá potenciálová jáma – spojité a diskrétní spektrum energií. 7. Další aplikace: potenciálový schod, konečně hluboká pravoúhlá potenciálová jáma, pravoúhlá potenciálová bariéra - tunelový jev. 8. Aproximace vybraných reálných situací pravoúhlými potenciály. 9. Harmonický oscilátor v souřadnicové a Fockově reprezentaci. 10. Sféricky symetrické pole, atom vodíku. Spin. 11. Soubory nerozlišitelných částic, Pauliho princip. Atomy s více elektrony, optická a rentgenová spektra. 12. Základní aproximace v teorii chemické vazby. 13. Interpretace kvantové mechaniky.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2011/2012 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30 (30) 0
                Projekt Projekt 10  0
                Písemka Písemka 20  0
        Zkouška Zkouška 70 (70) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 20  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 50  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2015/2016 (B1701) Fyzika (1702R001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2014/2015 (B1701) Fyzika (1702R001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2013/2014 (B1701) Fyzika (1702R001) Aplikovaná fyzika P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2012/2013 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2011/2012 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2010/2011 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2009/2010 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2008/2009 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2007/2008 (N2102) Nerostné suroviny (3911T001) Aplikovaná fyzika materiálů P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku