Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Quantum Mechanics
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0262-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Szafran Bartłomiej (bszafran@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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 uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Students acquire knowledge of physical and mathematical foundations of quantum mechanics; they understand the origin of quantization of physical quantities SDA3A_W02, SDA3A_W01 Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Students understand the relations between transformations of coordinates and symmetries existing in quantum systems SDA3A_W02, SDA3A_W01 Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W003 Students understands quantum description of indistinguishable (indiscernible) particles SDA3A_W02, SDA3A_W01 Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W004 Students understand the standard quantum-mechanical interpretation in the quantum entanglement context SDA3A_W02, SDA3A_W01 Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Students are capable of carrying out coordinate transformations in quantum mechanical problems SDA3A_W02, SDA3A_W01 Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 30 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
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 - + - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 125 godz
Punkty ECTS za moduł 5 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 32 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 31 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):
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 (30h):

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

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

The rules to be applied will be set by the visiting professor

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Oral exam grade

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

The rules to be applied will be set by the visiting professor

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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:

The lecture will be given by foreign professors invited by the Faculty of Physics and Applied Computer Science AGH