• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Бакалаврская программа «Физика»

Квантовая механика

2020/2021
Учебный год
RUS
Обучение ведется на русском языке
2
Кредиты
Статус:
Курс обязательный
Когда читается:
3-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватели

Программа дисциплины

Аннотация

Квантовая механика является ключевым разделом курса теоретической физики, необходимым для понимания подходов к описанию физики микромира (атомов, молекул, субатомных частиц). В курсе последовательно изучаются подходы к описанию квантовых явлений.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных теоретических представлений в области квантовой механики
  • приобретение навыков получения количественных оценок основных параметров, характеризующих свойства квантовых систем
  • формирование подходов к проведению исследований в разных областях физики и анализу полученных результатов
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Уметь: • использовать знания квантовой механики для освоения профильных физических дисциплин
  • Знать: • методы практического решения задач квантовой механики используя соответствующий математический аппарат.
  • Уметь: • использовать различные методы практического решения конкретных задач, связанных с изучением микромира.
  • Уметь: • применять основные методы решения уравнений квантовой механики; • применять полученные теоретические знания на семинарских занятиях
  • Знать: • основные законы физики, в том числе физики атома и элементарных частиц; • основные уравнения нерелятивистской и релятивистской квантовой механики;
  • Уметь: • применять основные методы решения уравнений квантовой механики; • применять полученные теоретические знания на семинарских занятиях.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Теория рассеяния.
    10.1. Теория рассеяния. 10.2. Функция Грина для уравнения Шрёдингера. 10.3. Тматрица, S-матрица. 10.4. Сечение рассеяния. 10.5. Упругое и неупругое рассеяние.
  • Эволюция состояний во времени.
    11.1. Гейзенберговское представление. 11.2. Матрица плотности. 11.3. Уравнение Лиувилля. 11.4. Описание открытых систем (уравнение Линдблада)
  • Уравнение Дирака (релятивистские эффекты в квантовой механике).
    12.1. Уравнение Дирака. 12.2. Уровни Ландау для релятивистской частицы. 12.3. Прохождение релятивистской частицы через барьер (парадокс Клейна). 12.4. Спин-орбитальное взаимодействие
  • Тождественность частиц, многочастичные квантовые системы.
    13.1. Тождественность частиц. 13.2. Принцип Паули. 13.3. Детерминант Слэтера. 13.4. Метод Хартри-Фока.
  • Вторичное квантование
    14.1. Вторичное квантование для бозонов и фермионов. 14.2. Представление взаимодействия. 14.3. Теория возмущений.
  • Излучение.
    15.1. Квантование электромагнитного поля. 15.2. Дипольное излучение. 15.3. Правила отбора.
  • Релятивистские эффекты в атоме.
    16.1. Тонкая структура атомных уровней. 16.2. Сверхтонкая структура атомных уровней.
  • Интегралы по траекториям.
    17.1. Фейнмановские интегралы по путям. 17.2. Функция Грина квантового осциллятора.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Домашние задания
    Еженедельные домашние задания. Срок сдачи заданий устанавливается преподавателем. Задания сданные позже установленного срока не рассматриваются и не оцениваются.
  • неблокирующий Контрольные работы
    две контрольные работы (выполняемые в конце 1-го и 2-го модулей)
  • неблокирующий Экзамен
    Устный экзамен состоит из тестирования по основным формулам курса и билета с двумя вопросами. Ответ на билет происходит после успешного прохождения тестирования.
  • неблокирующий Оценка за первую часть курса (4 модуль 2 курса)
    Оценка, выставленная в 4 модуле второго курса по результатам изучения первой части курса "Квантовая физика"
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (2 модуль)
    Курс "Квантовая механика" годовой и итоговая оценка суммирует результаты, достигнутые в весеннем семестре 2 курса и осеннем семестре 3 курса. Перед вычислением итоговой оценки вычисляется промежуточная оценка за осенний семестр 3 курса. Вычисление производится по формуле: ПрО=0.4Э+0.3Дз+0.3Кр (где Кр - неокругленное среднее за две контрольные работы). Промежуточная оценка округляется по арифметическим правилам. Если ПрО<4 (т.е. оценка за семестр неудовлетворительная), то итоговая оценка равна 3 (неудовлетворительно). В противном случае, итоговая оценка вычисляется как округленное по арифметическим правилам среднее промежуточной оценки за осенний семестр и оценки, полученной по курсу квантовая механика в 4 модуле 2 курса
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Теоретическая физика. Т.3: Квантовая механика (нерелятивистская теория), Ландау, Л. Д., 2002
  • Теоретическая физика. Т.4: Квантовая электродинамика, Берестецкий, В. Б., 2002
  • Теоретическая физика. Т.4: Квантовая электродинамика, Берестецкий, В. Б., 2006

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Квантовая механика, Тяпкин, Г. Н., 2013
  • Матричная квантовая механика, Грин, Х. С., Лысова, Б. А., 2009
  • Фейнмановские лекции по физике. Вып.8,9: Квантовая механика, Фейнман, Р., Лейтон, Р., 2013