Nastavni program

Naziv predmeta: Uvod u kvantnu mehaniku
Kod: F113
Satnica:

  • Predavanja 45
  • Vježbe 30

Razina: Osnovni predmet
ECTS: 7 ECTS

  • 45+30 sati nastave 0.5 ECTS
  • položen pismeni dio (putem kolokvija ili na redovnim rokovima) 2.5 ECTS
  • položen usmeni dio (putem kolokvija ili na redovnim rokovima) 4.0 ECTS

Nastavnik: doc.dr.sc. Igor Lukačević
Kompetencije:
- shvatiti i povezati događaje koji su vodili k razvoju kvantne mehanike
- razumjeti osnovne značajke valne mehanike
- biti sposobni riješiti jednostavnije probleme primjenom zakona valne mehanike
- povezati prijašnje znanje matematike s formalizmom kvantne mehanike
- prilagoditi dobiveno znanje iz kvantne mehanike srednjoškolskom uzrastu
Ishodi:
- ukazati na povijesne aspekte razvoja kvantne mehanike
- razumjeti, te moći objasniti razlike između klasične i kvantne mehanike
- objasniti pojam valne funkcije
- razumjeti relacije neodređenosti
- riješiti Schroedingerovu jednadžbu za jednostavne potencijale
- uočiti, identificirati, te povezati probleme svojstvenih vrijednosti za energiju, količinu gibanja, kutnu količinu gibanja, te centralne potencijale
- objasniti pojam spina
Preduvjeti za upis: Osnove fizike I-IV, Matematike, Klasična mehanika I-II

Sadržaj

    Fizika pri kraju 19. i početkom 20. stoljeća. Povijesni razvoj kvantne mehanike. Principi kvantne mehanike. Schroedingerova valna mehanika: povijesne i filozofske posljedice. Osnovna svojstva valne mehanike i njezine primjene (npr. potencijalne barijere). Svojstvene vrijednosti i svojstvene funkcije kvantno-mehaničkih operatora (energija, količina gibanja, kutna količina gibanja). Kvantni harmonijski oscilator. Atom vodika. Spin elektrona. Elektron u magnetskom polju (magnetski moment elektrona i nuklearna magnetska rezonancija).

Literatura

Preporučena literatura

  1. R. L. Liboff, Introductory Quantum Mechanics, Addison-Wesley, 2003.,
  2. D.J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, Pearson Education Inc, New York, 2005.
  3. Supek, Teorijska fizika i struktura materije, Školska knjiga, Zagreb, 1989.
  4. L. I. Schiff, Quantum Mechanics, Mc-Graw Hill, New York 1968.

Dopunska literatura

  1. R.P. Feynman, R.B. Leighton, M. Sands, The Feynman Lectures on Physics – Volume III, Addison-Wesley Publications, Reading, 1966.
  2. E.H. Wichmann, Quantum Physics: Berkeley physicscourse – Volume IV, McGraw-Hill, New York, 1971.
  3. P.A.M. Dirac, Principles of Quantum Mechanics, Oxford University Press, Oxfrod, 1978.
  4. P.A.M. Dirac, Lectures on Quantum Mechanics, Dover Publications, New York, 2001.
  5. W. Heisenberg, The Physical Principles of the Quantum Theory, Dover Publications, New York, 1949.
  6. http://www-theory.chem.washington.edu/~trstedl/quantum/quantum.html
  7. http://plato.stanford.edu/entries/qm/
  8. http://rugth30.phys.rug.nl/quantummechanics/
  9. http://www.physics.csbsju.edu/QM/
Literatura za vjezbe:
  1. Y. Peleg, R. Pnini, E. Zaarur, Schaum’s outline of theory and problems of quantum mechanics, McGraw-Hill, New York, 1998.
  2. Gordon Leslie Squires: “Problems in Quantum Mechanics: With Solutions”
  3. R. Ročak, M. Vrtar, Zbirka zadataka iz kvantne mehanike, Zagreb 1969.
  4. Z. Miokovic, A. Smailagic: “Osnove teorije relativnosti i uvod u kvantnu mehaniku”

Način provjere znanja

Uvjet za potpis je da student prisustvuje nastavi. Teorijski i numerički dio kolegija se polažu putem kolokvija (5/semestru) ili putem pismenog/usmenog ispita na kraju semestra unutar službenih rokova.

Oblici provođenja nastave

Predavanja (teorija). Numeričke vježbe (primjenjeni zadaci). Seminari.