Kvantová fyzika

Garant předmětu:

Petr Jizba, Filip Petrásek

Přednášející:

Filip Petrásek

Cvičící:

Filip Petrásek

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Popis stavu vlnovou funkcí a její statistická interpretace, popis stavu Fourierovou transformací vlnové funkce a její

statistická interpretace, statistické střední hodnoty a kvadratické fluktuace dynamických proměnných bezstrukturní částice, operátory přiřazené dynamickým proměnným. Stacionární vázané stavy, bezčasová Schrödingerova rovnice. Heisenbergovy relace neurčitosti. Vlastní hodnoty a vlastní funkce operátorů dynamických proměnných. Kvantování momentu hybnosti. Vodíkový atom. Časová Schrödingerova rovnice, rovnice kontinuity, hustota toku pravděpodobnosti.

Požadavky:

Znalost lineární algebry, teorie pravděpodobnosti, teoretické fyziky a matematické analýzy.

Osnova přednášek:

1. Experimenty vedoucí ke vzniku kvantové mechaniky

2. De Broglieova hypotéza, Schroedingerova rovnice

3. Popis stavů a pozorovatelných v QM

4. Harmonický oscilátor

5. Kvantování momentu hybnosti

6. Částice ve sféricky symetrickém potenciálu, Coulombické pole

7. Střední hodnoty pozorovatelných a pravděpodobnosti přechodu

8. Časový vývoj stavu

9. Částice v elektromagnetickém poli, spin

10. Systémy více částic, bosony a fermiony

11. Tunelový jev

Osnova cvičení:

Procvičování příkladů na probraná témata – odpovídá osnově přednášky výše.

Cíle studia:

Znalosti:

Základní pojmy a struktury kvantové mechaniky, popis a chování jednoduchých kvantových systémů

Schopnosti:

Výpočet předpovědí výsledků fyzikálních měření na nejjednodušších kvantových systémech, určení časového vývoje takových systémů

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] J. Formánek, Úvod do kvantové teorie, I.+II. díl, (Academie, Praha, 2004)

[2] D.J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, (Cambridge University Press, Cambridge, 2016)

[3] A. Messiah, Quantum Mechanics, Two Volumes Bound as One, (Dover Publications, New York, 1999)

Doporučená literatura:

[4] J.J. Sakurai a J.J.Napolitano, Modern Quantum Mechanics, (Pearson, Harlow, 2013)

[5] P.V. Landshoff, A. Metherell, W.G. Rees, Essential Quantum Physics, Cambridge University Press, Cambridge, 2010)

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost BR:103 Petrásek F. 16:00–18:50 (přednášková par. 1) Břehová 7 Aula maxima
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzikální inženýrství - Fyzikální inženýrství materiálů (PS)
• Fyzikální inženýrství - Fyzika plazmatu a termojaderné fúze (PS)
• Jaderná chemie (volitelný předmět)
• Fyzikální inženýrství - Fyzikální inženýrství materiálů (PS)
• Fyzikální inženýrství - Fyzika plazmatu a termojaderné fúze (PS)