730-0130/01 – Úvod do kvantové fyziky a chemie (KFCH)

Garantující katedraCentrum nanotechnologiíKredity6
Garant předmětuprof. Ing. Jana Seidlerová, CSc.Garant verze předmětuprof. Ing. Jana Seidlerová, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2007/2008Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyUSPUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
ALE02 Doc. Dr.RNDr. Petr Alexa
SEI40 prof. Ing. Jana Seidlerová, CSc.
TRO70 Mgr. Jana Trojková, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+1

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:

Sakurai, J. J.: Modern Quantum mechanics, Benjamin/Cummings, Calif. 1985 Merzbacher, E.: Quantum mechanics, Wiley, New York 1970 Feynman, R. P., Leighton, R. B., Sands, M.: Feynmanove prednášky z fyziky 5, Alfa, Bratislava 1990 Merzbacher, E.: Quantum mechanics, John Wiley & Sons, NY, 1998. ISBN House, J., E.: Fundamentals of Quantum Chemistry, Elsevier, 2004. ISBN: 0123567718

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

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B3942) Nanotechnologie P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku