Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Quantum Mechanics
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFI-3-201-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Fizyka
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Toboła Janusz (tobola@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
Krótka charakterystyka modułu

Students acquire knowledge of physical and mathematical foundations of advanced quantum mechanics. Students perform calculations of illustrative basic and advanced problems of quantum mechanics.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Students acquire knowledge of physical and mathematical foundations of quantum mechanics; they understand the origin of quantization of physical quantities FI3A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_W002 Students understand the relations between transformations of coordinates and symmetries existing in quantum systems FI3A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_W003 Students understands quantum description of indistinguishable (indiscernible) particles FI3A_W01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_W004 Students understand the standard quantum-mechanical interpretation in the quantum entanglement context FI3A_W01, FI3A_W04 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
Umiejętności
M_U001 Students are capable of carrying out coordinate transformations in quantum mechanical problems FI3A_U01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_U002 Students are capable of performing calculations in the Fock space using the Hartree-Fock approximation FI3A_U01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_U003 Students know how to solve basic scattering problems in particular using the Born-Oppenheimer formalism FI3A_U01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
M_U004 Students knows how to construct the Bell inequalities in accordance with the local formalism approach and falsify them using the quantum mechanics principles FI3A_U01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Students acquire knowledge of physical and mathematical foundations of quantum mechanics; they understand the origin of quantization of physical quantities + - - - - - - - - - -
M_W002 Students understand the relations between transformations of coordinates and symmetries existing in quantum systems + - - - - - - - - - -
M_W003 Students understands quantum description of indistinguishable (indiscernible) particles + - - - - - - - - - -
M_W004 Students understand the standard quantum-mechanical interpretation in the quantum entanglement context + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Students are capable of carrying out coordinate transformations in quantum mechanical problems - + - - - - - - - - -
M_U002 Students are capable of performing calculations in the Fock space using the Hartree-Fock approximation - + - - - - - - - - -
M_U003 Students know how to solve basic scattering problems in particular using the Born-Oppenheimer formalism - + - - - - - - - - -
M_U004 Students knows how to construct the Bell inequalities in accordance with the local formalism approach and falsify them using the quantum mechanics principles - + - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Basic and applied quantum mechanics:

1. Basic experiments and world of quantum physics, Planck constant

2. Language of quantum mechanics: operators and eigenstates, uncertainty ratio.

3. Schrödinger equation, quantum equations of motion, and conservation laws

4. One-dimensional motion, transfer matrix, harmonic oscillator

5. Semiclassical approximation, tunneling and tunneling-based phenomena

6 . Orbital angular momentum and motion in a central field. Hydrogen atom

7. Electron spin, spinors, spin rotations

8. Bosons and fermions, Pauli principle, and many-electron atoms

9 . Quantum physics of molecules and solids

10. Particles in external electromagnetic fields

11. Quantum mechanics of magnetism

12. Stationary perturbation theory

13. Nonstationary perturbation theory, transitions between states, Fermi’s Golden rule

14 . Scattering of particles and particle-particle collisions

15. Relativistic effects in atoms, radiation, state lifetime and optical line width

Ćwiczenia audytoryjne:

Illustration of topics discussed during lectures; presentation and discussion of the solutions of various problems handed-out to the Ph.D. students.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 122 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 30 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Oral exam grade

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Basic knowledge of classical physics

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Nie podano zalecanej literatury lub pomocy naukowych.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak