730-0130/01 – Úvod do kvantové fyziky a chemie (KFCH)
Garantující katedra | Centrum nanotechnologií | Kredity | 6 |
Garant předmětu | prof. Ing. Jana Seidlerová, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Jana Seidlerová, CSc. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2007/2008 | Rok zrušení | 2009/2010 |
Určeno pro fakulty | USP | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Absolvent získá přehled o základních teroriích kvantové fyziky a chemie.
Vyučovací metody
Anotace
Předmět navazuje na znalosti studenta ze základních bakalářských kurzů
matematiky, fyziky a chemie. Jeho cílem je seznámit studenty se
základy nerelativistické kvantové fyziky a chemie a důležitými
aplikacemi.
Povinná literatura:
Skála, L.: Úvod do kvantové mechaniky, Academia Praha 2005
Beiser, A.: Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha 1975
FIŠER, J.: Úvod do kvantové chemie, ACADEMIA, Praha, 1983
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Písemnou prací dle podmínek absolvování předmětu.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Kvantová fyzika
1. Úvod – historické souvislosti a potřeba vzniku nové teorie. Postuláty kvantové mechaniky, časová a bezčasová Schrödingerova rovnice. Rovnice kontinuity.
2. 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.
3. Volná částice, vlnová klubka. Relace neurčitosti.
4. 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. Aproximace vybraných reálných situací pravoúhlými potenciály.
5. Harmonický oscilátor v souřadnicové a Fockově reprezentaci.
6. Sféricky symetrické pole, atom vodíku. Spin. Soubory nerozlišitelných částic, Pauliho princip. Atomy s více elektrony, optická a rentgenová spektra.
7. Interpretace kvantové mechaniky.
Kvantová chemie
1. Základní aproximace v teorii chemické vazby.
2. Symetrie v kvantové chemii.
3. Systémy s více elektrony.
4. Základní a speciální metody teorie chemické vazby.
5. Interakce chemických látek s elektrony a fotony.
6. Atom a molekula ve vnějším poli.
7. Chemická reaktivita.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.