Наименование дисциплины: Квантовая теория

Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника

Профиль подготовки: Интегральная электроника и наноэлектроника

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная

Автор: к. ф - м. н., доцент, доцент кафедры теоретической физики Е. Н.Нарынская.

1. Целями освоения дисциплины «Квантовая теория» являются: изучение основ нерелятивистской квантовой механики и ее приложений к физике атома и элементарных частиц; формирование у студентов навыков использования аппарата квантовой механики для анализа конкретных моделей, связанных со строением атома.

2. «Квантовая теория» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла. Для ее освоения студенты должны владеть математическим аппаратом векторного и тензорного анализа, линейной алгебры, вариационного исчисления, математической физики, уметь решать основные типы дифференциальных уравнений, знать специальные функции математической физики и их свойства, знать основы теоретической механики и электродинамики, иметь базовые знания в области физики атома и атомного ядра.

Знания, получаемые в результате освоения дисциплины Квантовая теория, необходимы при последующем изучении дисциплин профессионального цикла, а также для дальнейшего обучения в магистратуре и практической научной и производственной деятельности выпускника. Эти знания значимы для формирования ключевых профессиональных компетенций.

3. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

об основных понятиях квантовой механики и ее месте в физике;

основные коммутационные соотношения между операторами физических величин;

cтационарное и нестационарное уравнение Шредингера;

оператор Гамильтона и его собственные значения для гармонического осциллятора, ротатора, водородоподобного атома;

уравнение непрерывности и его физический смысл;

условие возможности одновременного точного измерения нескольких физических величин;

об основных методах приближенных вычислений в квантовой механики;

о границах применимости теории возмущения и метода ВКБ в квантовой механике;

о симметричных и антисимметричных волновых функциях;

постановку задачи рассеяния в квантовой механике.

Уметь:

работать с операторами физических величин;

решать уравнение Шредингера для простейших систем;

выводить соотношение неопределенностей из аппарата квантовой механики;

находить собственные значения оператора момента количества движения из коммутационных соотношений;

практически применять методы теории возмущения для решения физических задач, связанных с движением атомов и элементарных частиц;

вычислять вероятность перехода системы с одного квантового уровня на другой под действием возмущения, зависящего от времени;

вычислять сечение рассеяния частиц на заданном потенциале.

Владеть:

математическим аппаратом квантовой механики;

навыками решения уравнения Шредингера;

математическим аппаратом теории возмущения и метода ВКБ.

4. Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов.

5. Содержание дисциплины:

№ п/п

Раздел дисциплины

1

Введение.

2

Математический аппарат квантовой механики.

3

Приложения квантовой механики.

4

Приближенные методы квантовой механики.

5

Элементы теории представлений.

6

Квантовая теория рассеяния.

7

Системы тождественных частиц.

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература:

1.  Блохинцев квантовой механики. М.: Наука, 1976.

2.  Давыдов механика. М.: Наука, 1973.

3.  , Лифшиц механика. М.: Наука, 1989.

4.  , , Коган по квантовой механике. М.: Наука, 1992.

5.  , Михеев в аппарат квантовой механики (метод. указания). Ярославль, 2003.

б) дополнительная литература:

1.  , , Жуковский механика. М.: МГУ, 1979.

2.  Сборник задач по теоретической физике. / и др. М.: Высшая школа, 1984.

3.  Лекции по квантовой механике Ижевск, 2000.

4.  , Кривченков механика с задачами. М.: Наука, 1976.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

1.  Научная библиотека на сайте www. *****;

2.  Каталог образовательных интернет-ресурсов на сайте http://www. *****;

3.  Научная энциклопедия на сайте http://ru. wikipedia. org/wiki/Квантовая_физика;

4.  Научная энциклопедия на сайте http://*****/physics.