Кванттық механика негіздері

Сипаттама: Кванттық механиканың физикалық негіздері, кванттық теориядағы жуықталған әдістер, орталық өрісте қозғалыс, ұқсас бөлшектер, кванттық механикадағы заманауи әдістер оқытылады; сонымен қатар студенттерде кванттық жүйелерді сипаттауға амалдар туралы білім, сонымен қатар нақты кванттық-механикалық есептерді шешу дағдылары қалыптасады.

Кредиттер саны: 5

Пререквизиты:

• Электр және магнетизм
• Физикалық оптика

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Компонент: ЖОО компоненті

Цикл: Кәсіптік пәндер

Мақсат

• "Кванттық теория негіздері" пәнін меңгерудің мақсаты студенттерді теориялық физика-кванттық теорияның іргелі бөлімімен байланысты математикалық және жаратылыстану – ғылыми білім саласында білім мен дағдылармен қамтамасыз ету, кванттық теория саласында физикалық мәселелерді шешудің практикалық дағдыларын қалыптастыру, теориялық физиканың басқа бөлімдерін зерттеу үшін іргелі негіз алу болып табылады.

Міндет

• - студенттерде кванттық механика саласындағы заманауи теориялық түсініктер туралы түсінік қалыптастыру; - кванттық жүйелердің қасиеттерін сипаттайтын негізгі параметрлердің сандық бағалауын алу дағдыларын меңгеру; - физиканың әртүрлі салаларында зерттеулер жүргізу және алынған нәтижелерді талдау тәсілдерін қалыптастыру ; ; - параметрлердің кең ауқымында кванттық жүйелердің қасиеттерін зерттеу үшін сапалы және сандық физикалық модельдерді дамытуға мүмкіндік беретін алынған теориялық білімге негізделген дағдыларды дамыту.

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• - кванттық теория саласындағы ақпаратты өңдеу және талдау әдістерімен; -кванттық-механикалық құбылыстар мен процестерді математикалық сипаттау әдістері; - кванттық-механикалық есептерді шешудің практикалық дағдылары.

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• - кванттық теорияның негізгі ережелерін баяндау және сыни талдау; - қарапайым модельдердегі кванттық бұзылыс теориясының жуық әдістері мен бұзылулардың әсерінен ауысу ықтималдығы негізінде энергия мен толқындық функцияға түзетулер табу; -нақты кванттық-механикалық есептерді шешу нәтижелерін теорияның негізгі нәтижелерін дұрыс түсіндіру.

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• - абстрактілі ойлау, талдау, синтездеу қабілеті; -ғылыми-зерттеу жұмысында физиканың заманауи мәселелері мен жаңа жетістіктері туралы білімді пайдалану мүмкіндігі; - физика саласындағы ғылыми зерттеулердің нақты міндеттерін өз бетінше қою және оларды қазіргі заманғы аппаратуралар мен ақпараттық технологиялардың көмегімен шешу қабілеті.

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• кәсіби қызметтің міндеттерін шешу үшін мемлекеттік тілде және шет тілінде ауызша және жазбаша нысанда коммуникацияға дайындықпен қамтамасыз етеді.

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• Кванттық физика саласындағы теориялық және практикалық мәселелерді зерттеу.

Оқыту әдістері

Оқу сабақтарын өткізу кезінде мынадай білім беру технологияларын пайдалану көзделеді: - интерактивті дәріс (оқытудың келесі белсенді түрлерін қолдану: атқарушы (басқарылатын) пікірталас немесе әңгімелесу; модерация; слайдтарды немесе оқу фильмдерін көрсету; ми шабуылы; мотивациялық сөйлеу); - берілген шарттар негізінде әртүрлі жағдайлардың даму сценарийлерін құру; - ақпараттық-коммуникациялық (мысалы, қолданбалы бағдарламалардың кәсіби пакеттерін пайдалана отырып, компьютерлік сыныптағы сабақтар); - іздеу-зерттеулік (оқу үрдісінде студенттердің өзіндік зерттеу қызметі); - оқу есептерін шешу.

Білім алушының білімін бағалау

Оқытушы ағымдағы бақылау жұмыстарының барлық түрлерін жүргізеді және академиялық кезеңде екі рет білім алушылардың ағымдағы үлгеріміне тиісті баға береді. Ағымдағы бақылау нәтижелері бойынша 1 және 2 рейтинг қалыптастырылады. Білім алушының оқу жетістіктері 100 балдық шкала бойынша бағаланады, Р1 және Р2 қорытынды бағасы ағымдағы үлгерім бағасынан орташа арифметикалық ретінде шығарылады. Академиялық кезеңде білім алушының жұмысын бағалауды пән бойынша тапсырмаларды тапсыру кестесіне сәйкес оқытушы жүзеге асырады. Бақылау жүйесі жазбаша және ауызша, топтық және жеке формаларды біріктіре алады.

Жұмыс түрлері бойынша оқыту нәтижелерін бағалау саясаты

Бағалау нысаны

Пән бойынша білім алушының білімін қорытынды бағалау 100 баллдық жүйе бойынша жүзеге асырылады және:

• Емтиханда алынған нәтиженің 40%;
• Ағымдағы үлгерімнің 60% - ы.

Қорытынды бағаны есептеу формуласы:

 

мұндағы, Р1, Р2-тиісінше бірінші, екінші рейтингті бағалаудың сандық эквиваленттері;

Э - емтихандағы бағаның сандық баламасы.

Қортынды әріптік бағасы және оның балдық сандық эквиваленті:

Төрт балдық жүйе бойынша цифрлық баламаға сәйкес келетін білім алушылардың оқу жетістіктерін бағалаудың әріптік жүйесі:

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• Физика курсында кванттық механиканың алатын орны мен пәні
• Корпускулалық толқындық дуализм
• Толқындық функция
• Гейзенбергтің анықталмаушылық қатынастары
• Шредингердің уақыттық және стационарлық теңдеулері
• Қозғалыстағы бөлшектердің потенциалдық тосқауылдан өтуі
• Бірқалыпты қозғалыстың жалпы қасиеттері
• Сызықтық операторлары
• Анықталмаушылық қатыстарының операторлық тұжырымдамасы
• Сызықтық гормониялық осциллятор
• Декарттық және сфералық координат жүйесіндегі орбиталық момент импульсінің операторы
• Орталық симметрия өрісіндегі қозғалыстың жалпы қасиеттері
• Сутегі атомы, теоремалар, формалар, және энергетикалық спектр
• Электрон спині
• Кванттық механикалық жуықтау әдісі

Негізгі әдебиет

• 1. Сборник задач по теоретической физике. Под ред. Гречко Л.Г. и др. М. Высш. шк., 1984. - 319 с., 1972. 2. Левич В.Г., Вдовин Ю.А., Мямлин В.А. Курс теоретической физики. Для физ.-техн. вузов и фак. 2-е изд., Т.2. Квантовая механика. Квантовая статистика и физическая кинетика. М.: Наука, 1971. 936 с. 3. Фок В.А. Начала квантовой механики. Изд. 2-е, М.: Наука, 1976. 374 с. 4. Дирак П.А. Принципы квантовой механики. М.: Физматгиз, 1960. 434 с. 5. Мессиа А. Квантовая механика. М.: Наука, 1978. 480 с. 11 6. Галицкий В.М., Карнаков Б.М., Коган В.И. Задачи по квантовой механике. М.: Едиториал УРСС, 2001. 300 с. 7. Флюгге З. Задачи по квантовой механике. М.: Мир, Т.1 1974. 341 с. 8. Флюгге З. Задачи по квантовой механике. М.: Мир, Т.2 1974. 315 с.

Қосымша әдебиеттер

• 1. Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики. М., Лань, 2004. - 664 с. [ЭБС ”Лань”]. 2. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. - 6-е изд., испр. - Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 800 с. 3. Давыдов А.С. Квантовая механика. C-Пб.: БХВ-Петербург, 2011. - 704 с. [ЭБС "АЙБУКС"].