Основы квантовой теории
Описание: 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.
Количество кредитов: 6
Пререквизиты:
- Электричество и магнетизм
Трудоемкость дисциплины:
| Виды работ | часы |
|---|---|
| Лекции | 30 |
| Практические работы | 30 |
| Лабораторные работы | |
| СРОП | 30 |
| СРО | 90 |
| Форма итогового контроля | экзамен |
| Форма проведения итогового контроля | Экзамен |
Компонент: Вузовский компонент
Цикл: 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.
Методы преподавания
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.
Оценка знаний обучающегося
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.
| Период | Вид задания | Итого |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | Коллоквиум | 0-100 |
| Индивидуальные задания | ||
| Выполнение и защита лабораторных работ | ||
| Рубежный контроль 1 | ||
| 2 рейтинг | Рубежный контроль 2 | 0-100 |
| Коллоквиум | ||
| Индивидуальные задания | ||
| Выполнение и защита лабораторных работ | ||
| Итоговый контроль | экзамен | 0-100 |
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
| Вид задания | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Отлично | Хорошо | Удовлетворительно | Неудовлетворительно |
Форма оценки
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
- Формула Планка
- Фотоэффект
- Эффект Комптона
- Линейчатый спектр изучения атома
- Боровская теория
- Боровская теория для атома водорода
- Линейные операторы
- соотношение неопределенностей Гейзенберга
- Волновая функция
- Основное уравнение (нерелятивистской) квантовой механики
- Операторы
- Частица в потенциальной яме
- 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"].
