Data wydruku: 23.10.2016 22:58 Strona 1 z 4 Nazwa przedmiotu

Nazwa przedmiotu
Mechanika kwantowa
Kod przedmiotu
MAT2041
Jednostka
Katedra Fizyki Teoretycznej i Informatyki Kwant.
Kierunek
Fizyka Techniczna
Obszary
kształcenia
Nauki ścisłe
Profil kształcenia
ogólnoakademicki
Rok studiów
1
Typ przedmiotu
Obowiąkowy
Semestr studiów
1
Poziom studiów
II stopnia
ECTS
5.0
Liczba punktów
ECTS
Aktywność studenta
gk
Udział w zajęciach dydaktycznych objętych planem studiów
60
Nauki techniczne
Udział w konsultacjach
pw
8
Praca własna studenta
Suma
Wykładowcy
57
68
57
Łączna liczba godzin pracy studenta
125
Liczba punktów ECTS
5.0
dr inż. Patryk Jasik (Osoba opowiedzialna za przedmiot)
Prowadzący:
dr inż. Patryk Jasik
Cel przedmiotu
Przedstawienie studentom zasadniczych aspektów mechaniki kwantowej. Zaprezentowanie błędów
wynikających
z naiwnego, tj. opartego na klasycznej intuicji, stosowania pojęć fizycznych w ramach mechaniki kwantowej.
Rozwiązanie licznych problemów z zakresu nierelatywistycznej mechaniki kwantowej.
Data wydruku:
04.03.2017 08:01
Strona
1 z 4
Efekty kształcenia
Odniesienie do efektów
kierunkowych
Efekt kształcenia z przedmiotu
Sposób weryfikacji efektu
[K_U01] Potrafi uczyć się
samodzielnie, pozyskiwać i
integrować informacje z literatury,
baz danych oraz innych właściwie
dobranych źródeł (w językach
polskim i angielskim). Posiada
umiejętność krytycznej analizy i
selekcji informacji. Potrafi
korzystać z zasobów informacji
patentowej.
Student potrafi uczyć się
samodzielnie, pozyskiwać i
integrować informacje z literatury,
baz danych oraz innych właściwie
dobranych źródeł (w językach
polskim i angielskim). Posiada
umiejętność krytycznej analizy i
selekcji informacji. Potrafi
korzystać z zasobów informacji
patentowej.
[SK2] Ocena postępów pracy
[SU5] Ocena prezentacji
[SU4] Ocena umiejętności
korzystania z metod i narzędzi
[SU3] Ocena umiejętności
wykorzystania wiedzy uzyskanej
w ramach różnych modułów
[SU2] Ocena umiejętności
analizy informacji
[SU1] Ocena realizacji zadania
[K_W04] Posiada pogłębioną
znajomość metod
matematycznych, numerycznych i
symulacyjnych stosowanych przy
opisie i modelowaniu zjawisk
fizycznych.
Student posiada pogłębioną
znajomość metod
matematycznych, numerycznych i
symulacyjnych stosowanych przy
opisie i modelowaniu zjawisk
fizycznych.
[SK2] Ocena postępów pracy
[SW1] Ocena wiedzy
faktograficznej
[SU4] Ocena umiejętności
korzystania z metod i narzędzi
[SU1] Ocena realizacji zadania
[K_W03] Ma ogólną wiedzę o
aktualnych kierunkach rozwoju i
najnowszych odkryciach w
zakresie fizyki oraz pokrewnych
dziedzin nauki i techniki.
Student ma ogólną wiedzę o
aktualnych kierunkach rozwoju i
najnowszych odkryciach w
zakresie fizyki oraz pokrewnych
dziedzin nauki i techniki.
[SK2] Ocena postępów pracy
[SU5] Ocena prezentacji
[SW1] Ocena wiedzy
faktograficznej
[SU3] Ocena umiejętności
wykorzystania wiedzy uzyskanej
w ramach różnych modułów
[SK4] Ocena umiejętności
komunikacji
[SU1] Ocena realizacji zadania
[K_K01] Zna ograniczenia własnej
wiedzy. Rozumie potrzebę uczenia
się przez całe życie oraz potrzebę
podnoszenia kompetencji
zawodowych i osobistych. Potrafi
inspirować i organizować proces
uczenia się innych osób.
Student zna ograniczenia własnej
wiedzy. Rozumie potrzebę uczenia
się przez całe życie oraz potrzebę
podnoszenia kompetencji
zawodowych i osobistych. Potrafi
inspirować i organizować proces
uczenia się innych osób.
[SK2] Ocena postępów pracy
[SU5] Ocena prezentacji
[SU3] Ocena umiejętności
wykorzystania wiedzy uzyskanej
w ramach różnych modułów
[SK4] Ocena umiejętności
komunikacji
[SU1] Ocena realizacji zadania
[K_W02] Ma pogłębioną,
podbudowaną teoretycznie,
szczegółową wiedzę w zakresie
wybranego działu fizyki oraz, w
stopniu adekwatnym do potrzeb,
w zakresie pokrewnych dziedzin
nauki lub techniki.
Student ma pogłębioną,
podbudowaną teoretycznie,
szczegółową wiedzę w zakresie
wybranego działu fizyki oraz, w
stopniu adekwatnym do potrzeb,
w zakresie pokrewnych dziedzin
nauki lub techniki.
[SK2] Ocena postępów pracy
[SU5] Ocena prezentacji
[SW1] Ocena wiedzy
faktograficznej
[SU3] Ocena umiejętności
wykorzystania wiedzy uzyskanej
w ramach różnych modułów
[SU2] Ocena umiejętności
analizy informacji
[SU1] Ocena realizacji zadania
[K_W01] Posiada poszerzoną i
uporządkowaną wiedzę w zakresie
podstawowych działów fizyki.
Student posiada poszerzoną i
[SK2] Ocena postępów pracy
uporządkowaną wiedzę w zakresie [SU5] Ocena prezentacji
podstawowych działów fizyki.
[SW1] Ocena wiedzy
faktograficznej
[SU3] Ocena umiejętności
wykorzystania wiedzy uzyskanej
w ramach różnych modułów
[SU2] Ocena umiejętności
analizy informacji
[SU1] Ocena realizacji zadania
Sposób realizacji
na uczelni
Wymagania
wstępne i
dodatkowe
Algebra liniowa, analiza matematyczna, elementy analizy funkcjonalnej, mechanika klasyczna, optyka.
Zalecane
komponenty
przedmiotu
Brak zaleceń.
Data wydruku:
04.03.2017 08:01
Strona
2 z 4
Treść przedmiotu
Przestrzenie Banacha i Hilberta. Przykłady.
Operatory liniowe na przestrzeni Hilberta. Pojęcie ograniczoności, zwartości i klasy śladowej.
Widmo operatora.
Operatory samosprzężone. Projektory.
Twierdzenie spektralne.
Operatory Unitarne. Twierdzenie Stone’a.
Aksjomaty mechaniki kwantowej.
Zasady nieoznaczoności.
Paradoks Zenona.
Równanie Schrodingera w L2. Zagadnienie stacjonarne.
Interpretacja probabilistyczna Borna.
Cząstka swobodna. Zjawisko interferencji funkcji falowej.
Oscylator harmoniczny.
Atom wodoru.
Atom helu.
Abstrakcyjna teoria momentu pędu. Spin i równanie Pauliego.
Rachunek zaburzeń.
Metoda wariacyjna.
Elementy teorii rozpraszania. Metoda fal parcjalnych.
Układy złożone. Paradoks EPR i nierówności Bella.
Statystyczne własności cząstek - bozony i fermiony.
Zalecana lista
lektur
Literatura podstawowa
M. Grabowski , R. S. Ingarden, Mechanika kwantowa - ujęcie w przestrzeniach Hilberta, PWN, Warszawa
1989,
B. Średniawa, Mechanika kwantowa, PWN, Warszawa, 1988,
K. Zalewski, Wykłady z nierelatywistycznej mechaniki kwantowej, PWN, Warszawa 1997,
J.E. Sienkiewicz, S. Telega, „Mechanika kwantowa, zacznij od tego”.
Literatura uzupełniająca
L.I. Schiff - Mechanika kwantowa - PWN, Warszawa, 1977,
A.S. Dawydow, Mechanika kwantowa, PWN 1969.
Formy zajęć i
metody nauczania
Forma zajęć
Liczba godzin zajęć
Suma godzin dydaktycznych w semestrze,
objętych planem studiów
Wykład
Ćwiczenia
Laboratorium
Projekt
Seminarium
30.0
0.0
0.0
0.0
30.0
60
W tym kształcenie na odległość: 0.0
Data wydruku:
04.03.2017 08:01
Strona
3 z 4
Metody i kryteria
oceniania
Kryteria oceniania: składowe
Próg zaliczeniowy
Procent oceny
końcowej
Kolokwia w czasie semestru
51.0
50.0
Wygłoszenie seminarium na wybrany temat
51.0
25.0
Sprawdzian z rozwiązywania zadań
51.0
25.0
Przykładowe zagadnienia / Przykładowe zadania / Realizowane zadania
1. Przedstaw model atomu Bohra.
2. Przedstaw postulaty mechaniki kwantowej.
3. Rozwiąż zależne od czasu równanie Schrödingera dla cząstki znajdującej się w nieskończenie głębokiej
studni
potencjału V(x) = 0, dla - α < x < α i ∞, dla pozostałych x.
4. Wyprowadź równanie ciągłości jako przejaw zasady zachowania prawdopodobieństwa.
5. Na odpowiednim przykładzie wyjaśnij efekt tunelowy.
6. Moment pędu w mechanice kwantowej. Zapisz odpowiednie równanie własne dla kwadratu operatora
momentu pędu i rozwiąż je. Omów otrzymane wyniki.
7. Zagadnienie atomu wodoru w mechanice kwantowej. Zapisz odpowiednie równanie Schrödingera, opisz
sposób jego rozwiązywania i omów wynik końcowy.
Język wykładowy
polski
Praktyki zawodowe Nie dotyczy
Data wydruku:
04.03.2017 08:01
Strona
4 z 4