Seminar extended the compulsory quantum mechanics course for future teachers study branches. It is aimed at the teaching
methods of the quantum physics on the upper secondary (or high) school level (i.e. without complex mathematics).
Last update: T_KCHFO (21.05.2009)
Seminář navazující a rozšiřující základní kurz kvantové fyziky pro učitelské obory fyziky (NUFY100 Kvantová mechanika)
zaměřený na možnosti výuky kvantové fyziky na středoškolské úrovni (tj. bez složitého matematického aparátu).
Aim of the course -
Last update: T_KCHFO (21.05.2009)
Seminar extended the compulsory quantum mechanics course for future teachers study branches. It is aimed at the teaching methods of the quantum physics on the upper secondary (or high) school level (i.e. without complex mathematics).
Last update: G_U2 (20.05.2008)
Seminář navazující a rozšiřující základní kurz kvantové fyziky pro učitelské obory fyziky (NUFY100 Kvantová mechanika) zaměřený na možnosti výuky kvantové fyziky na středoškolské úrovni (tj. bez složitého matematického aparátu). V rámci semináře si posluchači sami vyzkouší možnosti aktivizujícího přístupu k výuce úvodních partií kvantové fyziky, seznámí se s možnostmi grafického znázorňování řešení kvantově mechanických problémů a správnou interpretací obrázků a animací. Dle zájmu jsou do semináře zařazeny i populární témata, se kterými se mohou posluchači ve své budoucí praxi setkat - kvantová teleportace, kvantová kryptografie apod. Během semináře je kladen důraz na aktivní zapojení posluchačů, využití moderní audio-vizuální výpočetní techniky
Seminář je určen zejména pro studenty fyzikálních studijních oborů zaměřených na vzdělávání, ale je otevřen i studentům studijního programu Fyzika na MFF UK a chemie a biologie PřF UK.
Course completion requirements - Czech
Last update: RNDr. Zdeňka Koupilová, Ph.D. (09.10.2017)
Podmínkou získání zápočtu je aktivní účast na seminářích. Při absenci vyšší než 30 % musí student vypracovat uloženou domácí práci.
Charakter získání zápočtu vylučuje opakování.
Literature -
Last update: T_KCHFO (21.05.2009)
Skála, L. Úvod do kvantové mechaniky. 1. vyd. Praha: Academia, 2005.
Formánek, J. Úvod do kvantové teorie, část I. a II. Praha: Academia, 2004
Formánek, J. Úvod do relativistické kvantové mechaniky a kvantové teorie pole, část 1., 2a a 2b. Praha: Academia, 2004
Pišút, J.; Zajac R. O atómoch a kvantování. 1. vyd. Bratislava: Alfa, 1983.
Štoll, I. Fyzika pro gymnázia. Fyzika mikrosvěta. 3. přeprac. vyd. Praha: Prometheus, 2006.
Feynman R. P.; Leighton R. B.; Sands M. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady 3/3. 1. vyd. Praha: Fragment, 2002.
Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J. Fyzika - část 5: Moderní fyzika. 1. vyd. Brno: Vutium, 2006.
Feynman, R. Neobyčejná teorie světla a látky. 1. vyd. Praha: AURORA, 2001.
Brant, S.; Dahmen, H. D.; Stroh, T. Interactive Quantum Mechanics. New York: Springer-Verlag, 2003.
Belloni, M.; Christian, W.; Cox, A. J. Physlet Quantum Physics. An Interactive Introduction. Pearson, Prentice Hall, New Jersey, 2006.
Brandt, S.; Dahmen H. D. The picture book of quantum mechanics. 2nd ed. New York: Springer, 1994.
Peres, A. Quantum Theory: Concepts and Methods. Kluwer Academic Publishers, 1995.
Last update: G_U2 (20.05.2008)
Skála, L. Úvod do kvantové mechaniky. 1. vyd. Praha: Academia, 2005.
Formánek, J. Úvod do kvantové teorie, část I. a II. Praha: Academia, 2004
Formánek, J. Úvod do relativistické kvantové mechaniky a kvantové teorie pole, část 1., 2a a 2b. Praha: Academia, 2004
Pišút, J.; Zajac R. O atómoch a kvantování. 1. vyd. Bratislava: Alfa, 1983.
Štoll, I. Fyzika pro gymnázia. Fyzika mikrosvěta. 3. přeprac. vyd. Praha: Prometheus, 2006.
Feynman R. P.; Leighton R. B.; Sands M. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady 3/3. 1. vyd. Praha: Fragment, 2002.
Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J. Fyzika - část 5: Moderní fyzika. 1. vyd. Brno: Vutium, 2006.
Feynman, R. Neobyčejná teorie světla a látky. 1. vyd. Praha: AURORA, 2001.
Brant, S.; Dahmen, H. D.; Stroh, T. Interactive Quantum Mechanics. New York: Springer-Verlag, 2003.
Belloni, M.; Christian, W.; Cox, A. J. Physlet Quantum Physics. An Interactive Introduction. Pearson, Prentice Hall, New Jersey, 2006.
Brandt, S.; Dahmen H. D. The picture book of quantum mechanics. 2nd ed. New York: Springer, 1994.
Peres, A. Quantum Theory: Concepts and Methods. Kluwer Academic Publishers, 1995.
Syllabus -
Last update: T_KCHFO (21.05.2009)
1. Experiments leading to development of quantum physics, active learning methods of teaching these topics,
atomic spectra, derivation of Ritz principle from experimental data
photoelectric effect
Compton scattering
quantization of electromagnetic radiation
interference experiments
wave-particle dualism
Stern-Gerlach experiment
2. Revision of basics axioms of quantum mechanics and their non-mathematical formulation
3. Visualization of solution of simple quantum mechanics systems, practical application
potential well, step and barrier, tunneling
harmonic oscillator
spherical symmetric problems
solution of Columbic potential and correct visualization of orbitals
4. Selected advanced topics and their teaching on the upper secondary school level
Dirac notation
various representation and interpretation of quantum mechanics
relativistic quantum mechanics
test of quantum mechanics
famous topics - quantum cryptography, quantum teleportation, quantum computers
Last update: RNDr. Jitka Houfková, Ph.D. (14.05.2020)
Témata probíraná na semináři jsou volena dle zájmu zapsaných studentů. Může se jednat například o následující témata:
1. Experimenty a problémy vedoucí ke vzniku a rozvoji kvantové fyziky, aktivizující metody jejich výkladu,
atomová spektra, "odvození" Ritzova kombinačního principu z experimentálních dat,
vnější a vnitřní fotoelektrický jev,
Comptonův rozptyl,
kvantování elektromagnetického záření,
interferenční experimenty,
vlnově-částicový dualismus,
Sternův-Gerlachův pokus
2. Rekapitulace základních postulátů kvantové mechaniky, jejich nematematická formulace
3. Grafické znázornění řešení jednoduchých problémů kvantové mechaniky, praktické aplikace
