Бакалавриат 2024/2025

Квантовая механика

Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»

Статус: Курс обязательный (Физика)

Направление: 03.03.02. Физика

Кто читает: Факультет физики

Где читается: Факультет физики

Когда читается: 3-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Капранов Алексей Викторович, Махлин Юрий Генрихович, Турышев Константин Евгеньевич

Язык: русский

Кредиты: 3

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

• Целями освоения дисциплины являются: ● 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.
• 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

• Знать: • методы практического решения задач квантовой механики используя соответствующий математический аппарат.
• Знать: • основные законы физики, в том числе физики атома и элементарных частиц; • основные уравнения нерелятивистской и релятивистской квантовой механики;
• историю развития и современные проблемы теоретической физики и, в частности, квантовой механики, взаимосвязь с другими естественнонаучными дисциплинами;
• Уметь: • анализировать основные этапы развития данной науки и роль квантовой теории в историческом развитии общества.
• Уметь: • использовать знания квантовой механики для освоения профильных физических дисциплин
• 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
• Уметь: • применять основные методы решения уравнений квантовой механики; • применять полученные теоретические знания на семинарских занятиях.

Содержание учебной дисциплины

• Основные принципы квантовой механики
• Теория рассеяния.
• Одномерное движение
• Эволюция состояний во времени.
• Квазиклассика.
• Уравнение Дирака (релятивистские эффекты в квантовой механике).
• Тождественность частиц, многочастичные квантовые системы.
• Теория возмущений.
• Вторичное квантование
• Движение в центрально-симметричном поле.
• Излучение.
• Релятивистские эффекты в атоме.
• Спин.
• Интегралы по траекториям.
• Частица в магнитном поле.
• Парамагнитный резонанс. Адиабатика.
• Атом.

Элементы контроля

• Контрольная работа 1
• Домашние работы
  • еженедельные письменные домашние работы
• Экзамен
  устный экзамен (в конце 4-го модуля), состоящий из тестирования по основным формулам курса и ответа по билету (ответ по билету происходит после успешного прохождения тестирования).
• Контрольная работа 2
• Контрольная работа 3
• Контрольная работа 4
• Домашние работы 1
  • еженедельные письменные домашние работы
• Экзамен 1
  устный экзамен (в конце 4-го модуля), состоящий из тестирования по основным формулам курса и ответа по билету (ответ по билету происходит после успешного прохождения тестирования).

Промежуточная аттестация

• 2023/2024 учебный год 4 модуль
  0.2 * Домашние работы + 0.2 * Контрольная работа 1 + 0.2 * Контрольная работа 2 + 0.4 * Экзамен
• 2024/2025 учебный год 2 модуль
  0.2 * Домашние работы 1 + 0.2 * Контрольная работа 3 + 0.2 * Контрольная работа 4 + 0.4 * Экзамен 1

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Задачи по квантовой механике. Ч. 1: ., Галицкий, В. М., 2001
• Задачи по квантовой механике. Ч. 2: ., Галицкий, В. М., 2001
• Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика Т.3. Квантовая механика (нерелятивистская теория) - Издательство "Физматлит" - 2001 - ISBN: 5-9221-0057-2 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2380
• Теоретическая физика. Т.4: Квантовая электродинамика, , 2006

Рекомендуемая дополнительная литература

• Задачи по квантовой механике. Т. 1: ., Флюгге, З., 1974
• Задачи по квантовой механике. Т. 2: ., Флюгге, З., 1974
• Квантовая механика и интегралы по траекториям, Фейнман, Р., 1968
• Фейнмановские лекции по физике. Вып.8,9: Квантовая механика, Фейнман, Р., 2013

Авторы

• Махлин Юрий Генрихович
• Фоминов Яков Викторович
• Панкратова Елена Игоревна