Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Mechanika kwantowa 2

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-MEKW2
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Mechanika kwantowa 2
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy: Fizyka s2, przedmioty wszystkie
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Do przyswojenia treści z wykładu oraz ich wykorzystania w praktycznych obliczeniach w ramach ćwiczeń rachunkowych, student powinien znać elementy mechaniki kwantowej na poziomie

podstawowym oraz posiadać wiedzę z analizy matematycznej.

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy

Całkowity nakład pracy studenta:

- udział w wykładach – 30 godzin

- udział w ćwiczeniach – 30 godzin


Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (80 godz.):

- przygotowanie do wykładu- 20 godz.

- przygotowanie do ćwiczeń – 10 godz.

- czytanie literatury- 20 godz.

- przygotowanie do egzaminu- 20 godz.

- przygotowanie do kolokwium – 10 godz.


Łącznie: 140 godz. ( 5 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza:

K_W01 - student posiada rozszerzona wiedzę z zakresu mechaniki kwantowej: niezmienniczość równań kwantowej mechaniki relatywistycznej

K_W02 - student posiada pogłębioną wiedzę z zakresu zaawansowanej mechaniki kwantowej

K_W03 - zna podstawowe pojęcia i definicje potrzebne do teoretycznego opisu relatywistycznej mechaniki kwantowej; rozumie znaczenie symetrii w opisie układów kwantowych

K_W04 - posiada znajomość opisu relatywistycznej cząstki kwantowej i potrafi zinterpretować problemy związane z obecnością antycząstek i cząstek wirtualnych

K_W05 - posiada wiedzę o aktualnych kierunkach rozwoju relatywistycznej mechaniki kwantowej


Powyższe efekty przedmiotowe realizują następujące efekty kierunkowe:

K_W01, K_W03, K_W04, K_W05 dla Fizyki s2


Efekty uczenia się - umiejętności:

K_U01 - student potrafi rozwiązać równania relatywistycznej mechaniki kwantowej, zna problemy związane z pojawieniem się w równaniach jedno-cząstkowych antycząstek oraz cząstek wirtualnych.

K_U02 - jest przygotowany do dalszych, bardziej zaawansowanych studiów nad relatywistyczna mechanika kwantową

K_U04 - potrafi znajdować niezbędne informacje w literaturze fachowej


Powyższe efekty przedmiotowe realizują następujące efekty kierunkowe:


K_U03, K_U04 dla Fizyki s2

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K_K01 - docenia rolę nauk przyrodniczych i rozumie konieczność dalszego prowadzenia badań naukowych.


K_K01, K_K03 dla Fizyki s2

Metody dydaktyczne:

Metoda dydaktyczna podająca:


Wykład informacyjny - konwencjonalny


Metoda dydaktyczna podająca: ćwiczenia

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące:

- ćwiczeniowa
- klasyczna metoda problemowa

Skrócony opis:

Wykład poświęcony jest poszerzeniu wiedzy z mechaniki kwantowej o relatywistyczne równania kwantowe. Na zajęciach wprowadzone zostaną i rozwiązane równania Kleina-Gordona oraz Diraca. Omówione zostaną

problemy interpretacyjne związane z pojawieniem się w równaniach jedno-cząstkowych antycząstek oraz cząstek wirtualnych.

Pełny opis:

1. Symetrie w mechanice kwantowej

2. Transformacja Lorentza w zastosowaniu do równań relatywistycznej mechaniki kwantowej

3. Równanie Kleina-Gordona i równanie Diraca (postulaty prowadzące do tych równań, rozwiązania w przypadku sferyczno symetrycznym - atom wodoru, Zitterbewegung, paradoks Kleina).

4. Wprowadzenie operatorów parzystych i nieparzystych

5. Granica nierelatywistyczna równania Diraca - równanie Levy-Leblonda (balans kinetyczny i atomowy).

6. Podejście wariacyjne do określania stanów własnych równania Diraca.

7. Transformacja Lorentza a równanie Diraca - własności transformacyjne funkcji falowej.

Literatura:

1. S. J. Gustafson, I. M. Sigal, Mathematical Concepts of Quantum

Mechanics, Springer, Berlin 2003.

2. M. Grabowski, R. S. Ingarden, Mechanika Kwantowa - ujęcie w

przestrzeni Hilberta, PWN, Warszawa 1989.

3. J. J. Sakurai, Advanced Quantum Mechanics, Addison-Wesley, New York 1987.

4. W. Greiner, Relativistic Quantum Mechanics - Wave Equations,

Springer, Berlin 2000.

5. A. S. Davydov, Mechanika Kwantowa, PWN, Warszawa 1978.

6. L. Schiff, Mechanika Kwantowa, PWN, Warszawa 1977.

Metody i kryteria oceniania:

Przedmiot obejmuje 30 godzin wykładu i 30 godzin ćwiczeń

rachunkowych. Zaliczenie ćwiczeń odbywa się na podstawie

aktywności na zajęciach i pozytywnej oceny z dwu sprawdzianów

dotyczących zastosowania podstawowych równań mechaniki do

konkretnych zagadnień. Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest

pozytywna ocena z ćwiczeń rachunkowych oraz pozytywna ocena z egzaminu pisemnego obejmującego zarówno część teoretyczną

przedstawioną na wykładzie jak i praktyczne jej wykorzystanie

omówione na ćwiczeniach.

Obowiązuje materiał omówiony na wykładzie oraz zdobyta na ćwiczeniach praktyczna umiejętność jego wykorzystania.

Egzamin pisemny z wykładu

50-60% - ocena: 3

60-70% - ocena: 3+

70-80% - ocena: 4

80-90% - ocena: 4+

90-100% - ocena 5

Te same kryteria procentowe z zebranych punktów w ciągu semestru dotyczą oceny z ćwiczeń.

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2022/23" (zakończony)

Okres: 2022-10-01 - 2023-02-19
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Monika Stanke
Prowadzący grup: Monika Stanke
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.0.3.0-2 (2024-04-26)