Mechanika kwantowa - od cząstek subatomowych do całych układów fizycznych

Konspect zajęć

I. Wprowadzenie do mechaniki kwantowej
- Czym jest mechanika kwantowa?
- Różnice między mechaniką klasyczną a kwantową
- Istota dualizmu korpuskularno-falowego

II. Podstawowe pojęcia w mechanice kwantowej
- Funkcja falowa i jej właściwości
- Operator Hamiltona i równanie Schrödingera
- Obserwabliwe i wartości własne
- Zasada nieoznaczoności Heisenberga

III. Cząstki subatomowe w mechanice kwantowej
- Model Bohra atomu wodoru
- Orbital elektronowy i jego opis kwantowy
- Dyfrakcja elektronów na krysztale

IV. Układy wielocząstkowe w mechanice kwantowej
- Model Fermiego-Diraca i statistyka fermionów
- Model Bosego-Einsteina i statistyka bozonów
- Opis kwantowy ciał stałych i sieci krystalicznych
- Teoria pól kwantowych

V. Zastosowania mechaniki kwantowej
- Kwantowa teoria pola elektromagnetycznego
- Kwantowa teoria pola w słabych oddziaływaniach nuklearnych
- Kwantowa teoria pola w silnych oddziaływaniach nuklearnych
- Mechanika kwantowa w zastosowaniach technicznych, np. w konstrukcji laserów

VI. Ćwiczenia praktyczne
- Rozwiązanie równania Schrödingera dla wybranych układów
- Elektronowe mikroskopy skaningowe i przesyłowe
- Przeprowadzenie eksperymentu Stern-Gerlacha
- Różne zadania i przykłady związane z mechaniką kwantową

VII. Podsumowanie
- Omówienie najważniejszych zagadnień z mechaniki kwantowej
- Wyznaczenie zadań do wykonania w domu
- Przygotowanie do egzaminów i sprawdzianów z fizyki.