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

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
ALE02	Doc. Dr. RNDr. Petr Alexa
SEI40	prof. Ing. Jana Seidlerová, CSc.
TRO70	Mgr. Jana Trojková, Ph.D.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.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 rok	Program	Obor/spec.	Spec.	Zaměření	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Z	L	Typ povinnosti
2009/2010	(B3942) Nanotechnologie				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.