Основы квантовой теории

Ерболатова Гульнара Уалхановна

*InstructorProfile(zh-CN)*

内容描述: Изучаются физические основы квантовой механики, приближенные методы в квантовой теории, движение в центральном поле, тождественные частицы, современные методы в квантовой механике; а также формируется у студентов знания о подходах к описанию квантовых систем, так и навыки решения конкретных квантово-механических задач.

贷款数: 5

Пререквизиты:

  • Электричество и магнетизм
  • Физическая оптика

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

*TypesOfClasses(zh-CN)* *hours(zh-CN)*
*Lectures(zh-CN)* 15
*PracticalWork(zh-CN)* 30
*LaboratoryWork(zh-CN)*
*srop(zh-CN)* 30
*sro(zh-CN)* 75
*FormOfFinalControl(zh-CN)* экзамен
*FinalAssessment(zh-CN)* Экзамен

零件: Вузовский компонент

循环次数: Профилирующие дисциплины

Цель
  • Цели освоения дисциплины «Основы квантовой теории состоят в обеспечении студентов знаниями и навыками в области математических и естественно-научных знаний, связанных фундаментальным разделом теоретической физики – квантовой теории, выработке практических навыков решения физических проблем в области квантовой теории, получении фундаментальной основы для изучения других разделов теоретической физики.
Задача
  • - формирование у студентов представлений о современных теоретических представлениях 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; - развитие умений, основанных на полученных теоретических знаниях, позволяющих развивать качественные и количественные физические модели для исследования свойств квантовых систем в широком диапазоне параметров.
Результат обучения: знание и понимание
  • - методами обработки и анализа информации в области квантовой теории; - методами математического описания квантово-механических явлений и процессов; - практическими навыками решения квантово-механических задач.
Результат обучения: применение знаний и пониманий
  • - излагать и критически анализировать основные положения квантовой теории; - находить поправки к энергии и волновой функции на основе приближенных методов квантовой теории возмущений в простейших моделях и вероятностей переходов под влиянием возмущений; - правильно интерпретировать основные результаты теории результаты решений конкретных квантово-механических задач.
Результат обучения: формирование суждений
  • - способность к абстрактному мышлению, анализу, синтезу; - способность использовать знания современных проблем и новейших достижений физики в научно-исследовательской работе; - способность самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области физики и решать их с помощью современной аппаратуры и информационных технологий.
Результат обучения: коммуникативные способности
  • готовностью к коммуникации в устной и письменной формах на государственном языке и иностранном языке для решения задач профессиональной деятельности.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
  • Изучить теоретические и практические вопросы в области квантовой физики.
*TeachingMethods(zh-CN)*

При проведении учебных занятий предусматривается использование следующих образовательных технологий: - интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.

*AssessmentKnowledge(zh-CN)*

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

*Period2(zh-CN)* *TypeOfTask(zh-CN)* *Total(zh-CN)*
1  *Rating(zh-CN)* Коллоквиум 0-100
Индивидуальные задания
Выполнение и защита лабораторных работ
Рубежный контроль 1
2  *Rating(zh-CN)* Рубежный контроль 2 0-100
Коллоквиум
Индивидуальные задания
Выполнение и защита лабораторных работ
*TotalControl(zh-CN)* экзамен 0-100
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
*TypeOfTask(zh-CN)* 90-100 70-89 50-69 0-49
Excellent *Grade4(zh-CN)* *Grade3(zh-CN)* *Grade2(zh-CN)*
*EvaluationForm(zh-CN)*

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

  • 40% результата, полученного на экзамене;
  • 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

И= 0,6 Р1+Р2 +0,4Э
2

 

где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Оценка по буквенной системе Цифровой эквивалент Баллы (%-ное содержание) Оценка по традиционной системе
A 4.0 95-100 Отлично
A- 3.67 90-94
B+ 3.33 85-89 Хорошо
B 3.0 80-84
B- 2.67 75-79
C+ 2.33 70-74
C 2.0 65-69 Удовлетворительно
C- 1.67 60-64
D+ 1.33 55-59
D 1.0 50-54
FX 0.5 25-49 Неудовлетворительно
F 0 0-24
Темы лекционных занятий
  • ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. Закономерности теплового излучения.
  • Формула Планка.
  • Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Фотоны.
  • Эффект Комптона.
  • Линейчатый спектр изучения атома. Ядерная модель Резерфорда.
  • Боровская теория. Постулаты Бора.
  • Боровская теория для атома водорода.
  • Линейные операторы.Собственные функции и значения.Корпускулярно-волновой дуализм. Гипотеза де Бройля
  • соотношение неопределенностей Гейзенберга
  • Волновая функция. Пси-функция и ее статистический смысл. Принцип суперпозиции состояний.
  • Основное уравнение (нерелятивистской) квантовой механики
  • Операторы. Операторы физических величин квантовой механики. Гамильтониан.
  • Частица в потенциальной яме. Прохождение частицы через потенциальный барьер
  • Тунельный эффект.
  • Линейный гармонический осциллятор в квантовой механике
Основная литература
  • 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.
Дополнительная литература
  • 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"].