|
|
|
||
|
Přednáška je zaměřená na základy kvantové mechaniky a kvantové teorie, na jejich úlohu v moderní fyzice. Cílem
přednášky je pochopení základních pojmů a postulátů kvantové mechaniky včetně řešení Schrödingerovy rovnice,
vybraných aplikací, spinu, použití přibližných metod a řešení vícečásticových problémů. Při výkladu je přizpůsoben
potřebám budoucích učitelů, např. řešení složitějších rovnic je prezentováno graficky, vybrané jevy jsou vykládány
pomocí animací, je kladen důraz na formulaci vybraných poznatků i bez využití matematického aparátu.
Poslední úprava: Houfková Jitka, RNDr., Ph.D. (11.05.2018)
|
|
||
|
Cílem přednášky je pochopení základních pojmů a postulátů kvantové mechaniky. Poslední úprava: Houfková Jitka, RNDr., Ph.D. (11.05.2018)
|
|
||
|
U studentnů denního studia se zápočet uděluje za vypracování všech zadaných domácích úkolů, zodpovídání průběžně zadávaných otázek a za úspěšně napsané dva předem ohlášené zápočtové testy. Zápočtové testy lze opakovat ve dvou opravných termínech. Vzhledem k tomu, že podstatnou část letního semestru 2019/2020 probíhala výuka distanční formou (zadávaná práce, online hodiny), mohou studenti nahradit druhý zápočtový test vypracováním průběžně zadávané práce.
U studentů kombinovaného studia se zápočet uděluje za vypracování uložené domácí práce (v jiném rozsahu než u studentů denního studia) a úspěšné obhájení vlastních řešení v následné diskuzi. Tyto podmínky se zůstávají v platnosti i pro LS 2019/2020.
Zápočet JE NUTNOU PODMÍNKOU účasti u zkoušky.
Zkouška je ústní. Požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce a během online výuky (v době zrušené prezenční výuky v letním semestru 2019/2020).
Poslední úprava: Koupilová Zdeňka, RNDr., Ph.D. (01.05.2020)
|
|
||
|
Bílek O., Kapsa V.: Kvantová mechanika pro učitele, prozatímní skripta, dostupná Skála, L. Úvod do kvantové mechaniky. 2. vyd. Praha: Academia, 2012. Griffiths, D. J.: Introduction to Quantum Mechanics. Prentice Hall, Upper Saddle River. 1995 Pišút J., Gomolčák L., Černý V.: Úvod do kvantovej mechaniky. ALFA Bratislava-SNTL Praha 1983, dostupné online: Blochincev D.I.: Základy kvantové mechaniky. NČSAV Praha 1956 Davydov A.S.: Kvantová mechanika. SPN Praha 1978 Klíma J., Velický B.: Kvantová mechanika I. Skriptum MFF UK, Praha 1992 Basdevant J.-L., Dalibard J.: Quantum mechanics Berlin : Springer, 2002 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. John Wiley and Sons, New York 1985 Styer D.F.: The Strange World of Quantum Mechanics, Cambridge University Press, Cambridge, 2000 Pišút J., Černý V., Prešnajder P.: Zbierka úloh z kvantovej mechaniky. ALFA Bratislava-SNTL Praha 1985 Poslední úprava: Houfková Jitka, RNDr., Ph.D. (11.05.2018)
|
|
||
|
integrovaná výuka - přednášky a cvičení se prolínají
Poslední úprava: T_KDF (12.05.2014)
|
|
||
|
Zápočet JE NUTNOU PODMÍNKOU účasti u zkoušky.
Zkouška je ústní. Požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce a během online výuky (v době zrušené prezenční výuky v letním semestru 2019/2020).
Poslední úprava: Koupilová Zdeňka, RNDr., Ph.D. (01.05.2020)
|
|
||
|
1. Úvodní část.
Předmět a oblast platnosti KM. Krize klasické fyziky jako podnět ke vzniku KM. Experimentální poznatky vedoucí ke vzniku KM. Vývoj názorů na mikročástice a na podstatu světla. Charakteristické projevy mikrosvěta: kvantování fyzikálních veličin. 2. Základní postuláty a formální schéma KM. Popis stavu systému: Vlnová funkce, její vlastnosti a interpretace. Normování. Princip superpozice, jeho intepretace a důsledky. Vektorový prostor stavů. Skalární součin. Fyzikální veličiny: Lineární a hermitovské operátory. Operátory fyzikálních veličin, jejich konstrukce, princip korespondence. Vlastní čísla a vlastní funkce operátoru. Měření v kvantové mechanice, pravděpodobnostní povaha měření, reprezentace měření v matematickém formalismu. Střední hodnota operátoru, vztah k měření. Komutační relace. Relace neurčitosti. Časový vývoj fyzikálního systému: Schrödingerova rovnice (časová i stacionární). Rovnice kontinuity. Hustota toku pravděpodobnosti. Operátor časové změny fyzikální veličiny. Vztah mezi klasickou a kvantovou fyzikou. Ehrenfestovy teorémy. 3. Vybrané jednoduché jednodimenzionální aplikace. Částice v po částech konstantním potenciálu. Potenciálový stupeň, koeficient průchodu a odrazu. Průchod částice potenciálovým valem, tunelový jev a jeho aplikace. Řešení pravoúhlé potenciálové jámy (konečné a nekonečné), vázané a rozptylové vztahy, maticový popis rozptylu. Lineární harmonický oscilátor, kmity atomů v krystalech. Volná částice, řešení ve tvaru rovinné vlny a vlnového klubka. Separace proměnných u vícedimenzionálních problémů. 4. Sféricky symetrické problémy a atom vodíku. Vlastní funkce a hodnoty momentu hybnosti. Separace proměnných v kulově symetrickém poli. Atom vodíku, diskrétní a spojité spektrum, tvary orbitalů. 5. Spin. Experimentální objevení spinu. Spinová funkce. Operátor spinu. Pauliho matice. Pauliho rovnice. Zeemanův jev. 6. Přibližné metody KM. Nezbytnost přibližných metod řešení Schrödingerovy rovnice. Poruchový počet pro případy nedegenerovaného a degenerovaného spektra energie. Časový poruchový počet a nástin teorie kvantových přechodů. Princip variačních metod. Ilustrace přibližných metod na vhodných příkladech.
7. Vícečásticové systémy. Zobecnění postulátů KM pro vícečásticové systémy. Zvláštnosti systémů stejných částic, Princip nerozlišitelnosti stejných částic, Pauliho vylučovací princip. Periodická tabulka prvků. Metody řešení vícečásticových systémů. Atom vodíku jako dvoučásticový systém. Atom helia. 8. Chemická vazba. Výklad chemické vazby v rámci KM. Spinová část dvoučásticové vlnové funkce. Molekula vodíkového ionu. Princip teorie valenční vazby a molekulových orbitalů, aplikace na nejjednodušší případy. Poslední úprava: Houfková Jitka, RNDr., Ph.D. (11.05.2018)
|