Základy atomové a molekulární fyziky

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Částicové vlastnosti vln. Vlnové vlastnosti částic. Struktura atomu. Bohrův model atomu. Schrödingerova rovnice. Základní řešení Schrödingerovy rovnice. Kvantová teorie atomu vodíku. Víceelektronové atomy. Atomová spektra. Chemická vazba. Struktura molekul. Molekulová spektra.

Požadavky:

Podmínky zápočtu:

Absolvovat cvičení v předepsaném rozsahu.

Požadavky ke zkoušce:

Splnit podmínky zápočtu, zvládnout odpřednášenou látku.

Osnova přednášek:

1.Záření černého tělesa, Planckův, Wienův, Stefanův-Boltzmannův zákon,

2.Fotoelektrický jev, Comptonův jev.

3.Jednoduché kvantově-mechanické systémy: Volná částice, Jednorozměrná pravoúhlá potenciálová jáma nekonečné hloubky, Trojrozměrná pravoúhlá potenciálová jáma nekonečné hloubky.

4.Jednorozměrná pravoúhlá potenciálová jáma konečné hloubky.

5.Průchod částice potenciálovou bariérou.

6.Lineární harmonický oscilátor.

7.Rovinný tuhý rotátor.

8.Pole centrálních sil. Vodíkový atom.

9.Vodíkový atom, pokračování.

10.Stacionární a nestacionární poruchová teorie.

11.Víceelektronové atomy,

12.Spektra víceelektronových atomů.

13.Chemická vazba, Molekula vodíku.

14.Spektra molekul.

Osnova cvičení:

1.Záření černého tělesa, Planckův, Wienův, Stefanův-Boltzmannův zákon,

2.Fotoelektrický jev, Comptonův jev.

3.Jednoduché kvantově-mechanické systémy: Volná částice, Jednorozměrná pravoúhlá potenciálová jáma nekonečné hloubky, Trojrozměrná pravoúhlá potenciálová jáma nekonečné hloubky.

4.Jednorozměrná pravoúhlá potenciálová jáma konečné hloubky.

5.Průchod částice potenciálovou bariérou.

6.Lineární harmonický oscilátor.

7.Rovinný tuhý rotátor.

8.Pole centrálních sil. Vodíkový atom.

9.Vodíkový atom, pokračování.

10.Stacionární a nestacionární poruchová teorie.

11.Víceelektronové atomy,

12.Spektra víceelektronových atomů.

13.Chemická vazba, Molekula vodíku.

14.Spektra molekul.

Cíle studia:

Úvod do molekulární, atomové a kvantové fyziky. Struktura látky, atomu, elektronů. Vlnové vlastnosti částic. Struktura atomu vodíku. Víceelektronové atomy.

Studijní materiály:

[1] L. Skála: Úvod do kvantové mechaniky. Academia, Praha 2005.

[2] J. Klíma, M. Šimurda: Sbírka problémů z kvantové teorie. Academia, Praha 2006.

[3] J. Jelen: Fyzika II. Skriptum, Fakulta elektrotechnická ČVUT Praha.

[4] D. Hrivňák, I. Janeček, R. Kalus: Multimediální kurz atomové a kvantové fyziky. Ostravská Univerzita v Ostravě, 2004. http://artemis.osu.cz/mmfyz/index.htm

[5] D. Hrivňák: Kvantováfyzika. Ostravská Univerzita v Ostravě, 2004. http://artemis.osu.cz/skripta/hrivnak/kvantdist.doc

[6] D. Dvořák: Vybrané kapitoly z teoretické fyziky. Ostravská Univerzita v Ostravě, 2003. http://artemis.osu.cz/skripta/dvorak/Vybrane_partie.doc

[7] S.T. Thornton, A. Rex: Modern Physics for Scientists and Engineers. Brooks Cole; 3 edition, 2005.

[8] Haken, H. - Wolf, H.C., The Physics of Atoms and Quanta. 7th Edition. Springer, Berlin 2005.

[9] Haken, H. - Wolf, H.C., Molecular Physics and Elements of Quantum Chemistry. Springer, Berlin 2004.

[10] Beiser, A., Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1978.

[11] Drake, G.F.W. (ed.), Atomic, Molecular, & Optical Physics Handbook. Springer, Berlin 2005.

[12] http://www.google.com/search?q=quantum+mechanics

[13] Visual Quantum Mechanics, http://www.kfunigraz.ac.at/imawww/vqm/

[14] Math, Physics and Engineering Applets, http://www.falstad.com/mathphysics.html

[15] Quantum Physics Online, http://www.quantum-physics.polytechnique.fr/

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní obor Přístroje a metody pro biomedicínu (povinný předmět)