PředmětyPředměty(verze: 964)
Předmět, akademický rok 2024/2025
   Přihlásit přes CAS
Základy kvantové teorie pro experimentální fyziky v doktorském studiu - NBCM182
Anglický název: Introduction to Quantum Theory for Experimental Physicists in PhD Study
Zajišťuje: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2019
Semestr: letní
E-Kredity: 6
Rozsah, examinace: letní s.:3/1, Z+Zk [HT]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština, angličtina
Způsob výuky: prezenční
Další informace: https://kdf.mff.cuni.cz/wiki/koupilova/doku.php?do=login§ok=fd45888d75370be75fc7e027a22a41de&id=proseminar%3Aqm_phd
Garant: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc.
Mgr. Vojtěch Patkóš, Ph.D.
Vyučující: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc.
Mgr. Vojtěch Patkóš, Ph.D.
Anotace -
Předmět je určen primárně studentům doktorského studia, kteří neabsolvovali studium kvantové teorie na MFF, mají zadánu experimentální doktorskou práci se zaměřením na molekuly, molekulární systémy nebo nanotechnologie a kvantová teorie není klíčovou součástí jejich práce. Pro teoreticky zaměřené studenty (např. provádějící kvantově chemické výpočty) přednáška nenahrazuje důkladnější přednášky z kvantové teorie, kvantové chemie apod., představuje nejvýše lehký úvod k nim. Některé příklady a části výkladu mohou být přizpůsobeny zájmu a tématům doktorské práce studentů.
Poslední úprava: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (03.05.2019)
Cíl předmětu -

Podat studentům přehledný kurz kvantové teorie atomů, molekul a jejich spektroskopie, včetně potřebné matematiky. Důraz je kladen na pochopení hlavních myšlenek spíše než na technické detaily výpočtů. Studenti by měli být po absolvování schopni porozumět kvantově mechanickým aspektům původních prací z jejich oboru.

Poslední úprava: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (26.04.2019)
Podmínky zakončení předmětu -

Udělení zápočtu je nutným předpokladem pro přihlášení ke zkoušce. Zápočet se uděluje za aktivní účast na cvičeních a vyřešení domácích úkolů. Zkouška je ústní. Požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Poslední úprava: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (03.05.2019)
Literatura -

Atkins P.W., de Paula J.: Fyzikální chemie. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Praha 2013.

Davydov A.S.: Kvantová mechanika. SPN, Praha 1978.

Kittel Ch.: Úvod do fyziky pevných látek. Academia, Praha 1985.

Pišút J., Gomolčák L., Černý V.: Úvod do kvantovej mechaniky. ALFA Bratislava-SNTL Praha 1983, dostupné online: http://www.ddp.fmph.uniba.sk/pisut/qm/qm.htm .

Skála, L. Úvod do kvantové mechaniky. 2. vyd. Academia, Praha 2012.

Ashcroft N.W., Mermin N.D.: Solid state physics. Brooks/Cole, New York 1976.

Atkins P.W., de Paula J., Keeler J.: Atkin’s physical chemistry. 10-th Edition. Oxford University Press, Oxford 2018.

Basdevant J-L.: Lectures on quantum mechanics with problems, exercises and their solution. Springer International Publishing Switzerland 2007, 2016.

Ballentine L.E.: Quantum mechanics A modern development. World Scientific, Singapore 1998.

Brandt S., Dahmen H. D.: The Picture Book of Quantum Mechanics. Springer Science+Business Media, New York 2012.

Demtröder W.: Atoms, Molecules and Photons. 2nd Edition. Springer, Heidelberg. Dordrecht, London, New York 2010.

Griffiths, D. J.: Introduction to Quantum Mechanics. 2nd Edition. Prentice Hall, Upper Saddle River 2005.

Isham Ch.J.: Lectures on Quantum Theory : Mathematical and Structural Foundations. Imperial College Press, London 1997.

Piela L.: Ideas of quantum chemistry, 2nd edition. Elsevier, Waltham 2014.

Styer D.F.: The Strange World of Quantum Mechanics, Cambridge University Press, Cambridge, 2000.

Zamastil J., Benda J.: Quantum mechanics and electrodynamics. Springer International Publishing AG, 2017.

Poslední úprava: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (17.05.2019)
Metody výuky -

integrovaná výuka - přednášky a cvičení se prolínají

Poslední úprava: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (03.05.2019)
Sylabus -

1. Matematický úvod.

2. Axiomy kvantové teorie, problematika měření kvantových systémů.

3. Jednoduché systémy: jáma, val, tunelový jev.

4. Lineární harmonický oscilátor (LHO), vázané LHO, jejich aplikace v IR spektroskopii.

5. Tuhý rotátor.

6. Moment hybnosti, spin.

7. Vícečásticové systémy, jednočásticové přiblížení.

8. Přibližné metody, pravděpodobnost přechodu mezi stavy vyvolaná vnější poruchou aneb jak vzniká spektrální čára.

9. Atom vodíku, jeho spektrum, víceelektronové atomy.

10. Chemická vazba, Bornova-Oppenheimerova aproximace, nástin základních rovnic kvantové chemie.

11. Periodický potenciál, pásová struktura pevných látek.

Poslední úprava: Kapsa Vojtěch, RNDr., CSc. (26.04.2019)
 
Univerzita Karlova | Informační systém UK