Код: 276050

Назва:

Квантова механіка

Анотація: Квантова теорія – розділ теоретичної фізики, який вивчає закономірності руху матерії на мікроскопічному рівні, тобто на масштабах порядку розмірів молекул, атомів, атомних ядер. Програма курсу передбачає вивчення фізичних основ квантової теорії, її понятійного та математичного апарату застосування основних понять та методів до розв’язання задач атомної та молекулярної спектроскопії, теорії розсіювання та квантових явищ у конденсованих середовищах.

Тип дисципліни: нормативна

Рік навчання: ІV

Семестр: 7 та 8

Кількість кредитів: загальна кількість годин - 300 (кредитів ЄКТС - 10); аудиторні години - 126 (лекції - 74, практичні заняття - 52); самостійна робота - 174; у 7 семестрі загальна кількість годин - 135 (кредитів ЄКТС - 4,5 ); аудиторні години - 56 (лекції - 32, практичні заняття - 24); самостійна робота - 79; у 8 семестрі загальна кількість годин - 165 (кредитів ЄКТС - 5,5 ); аудиторні години - 70 (лекції - 42, практичні заняття - 28); самостійна робота - 95;

Форма контролю: екзамен, екзамен.

Викладач(і): доц.к.ф.м.н. МЕЛЬНИК Р.М.

Результати навчання: У результаті вивчення курсу студент повинен знати фізичні
основи квантової механіки, гіпотезу Ейнштейна про кванти світла, концепцію хвиль де Бройля та хвильових пакетів,
принципи квантової механіки, принцип невизначеності і поняття
квантових спостережуваних, поняття стану квантової системи,
математичний апарат квантової механіки, поняття гільбертового простору, ермітових операторів та їх властивостей, середні значення квантових операторів,
канонічне квантування та основні рівняння квантової теорії, принцип відповідності, канонічні рівняння руху (рівняння
Гайзенберга) та їх формальний розв’язок, рівняння
Шредінгера, координатне представлення Шредінгера, одночастинкову хвильову функцію та її фізичну інтерпретацію,
основні одночастинкові оператори квантової механіки та їх
власні функції, основні одночастинкові задачі квантової механіки, задачу розсіювання, квазікласичне наближення,
метод ВКБ, оператор кутового моменту, постановку і
розв’язання задачі двох тіл у квантовій механіці, спектр енергій та власні функції атома водню, стаціонарну теорію збурень в однократному та виродженому спектрах, ефект Штарка,
спектрах, ефект Штарка, нестаціонарну теорію збурень, правила відбору, оператор спінового моменту, рівняння Паулі, спін-орбітальну взаємодію, ефект Зеємана, теорію багато електронних атомів та молекул;
вміти обраховувати середні значення квантових операторів, розв’язувати основні одночастинкові задачі квантової механіки, володіти навичками симетрійного аналізу спектру.




Спосіб навчання: аудиторне

Необхідні обовязкові попередні й супутні модулі: Лінійна алгебра та аналітична геометрія, Диференційні та інтегральні рівняння, Методи математичної фізики, Теорія функцій комплексної змінної, Фізика атома і атомних явищ, Термодинаміка та статистична фізика.

Зміст дисципліни: Фізичні основи і принципи квантової механіки. Операторна природа спостережних величин. Основні рівняння квантової механіки, рівняння Гайзенберга та Шредінгера. Середні та власні значення спостережуваних величин. Найважливіші одночастинкові задачі. Теорія атомних спектрів. Стаціонарна і нестаціонарна теорія збурень. Теорія квантових переходів. Спектри. Спін електрона й способи його описання. Атом у магнітному полі. Квантова теорія систем багатьох частинок та її застосування до багатоелектронних атомів. Квантова природа ковалентного зв’язку. Будова молекул. Принцип релятивістської квантової механіки і квантової теорії поля.


Рекомендована література: Основні джерела:
1. Вакарчук I. О. Квантова механiка: пiдручник / I. О. Вакарчук.–4-те вид., доп. – Львiв:ЛНУ iменi Iвана Франка,2012. – 872с.:78 iл. [Е, Б,1-4 вид.]
2. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Курс теоретической физики: Учеб. пособ.: Для вузов. В 10т. Т.III. Квантовая механика (нерелятивистская теория). — 6-е изд., испр. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 800 с. [Е, Б 2016]
3. Давидов О. С. Квантова механіка. – К.: Академперіодика, 2012. – 706 с. (Давыдов А. С. Квантовая механика: учеб.пособие.– 3 изд., стер. – СПб.:БХВПетербург,2011.– 704 с.: ил. [Е, Б 1-е вд.1963, 2-е вд.1973])
4. Федорченко А. М. Теоретична фізика: Підручник: У 2 т. Т.2. Квантова механіка,термодинаміка і статистична фізика. — К.: Вища шк., 1993. — 415 с.: іл. [Е, Б 1-е вд.1963, 2-е вд.1973]
5. Гречко, Леонід Григорович. Збірник задач із теоретичної фізики. Квантова механіка / Л. Г. Гречко, С. М. Єжов, В. О. Сугаков ; М-во освіти і науки України, Київ. нац. ун-т ім. Т. Шевченка. - Київ : Київський університет, 2013. - 215 с. [Б]
6. Венгер Є. Ф., Грибань В. М., Мельничук О. В. Основи квантової механіки: Навч. посіб. – К.: Вища шк., 2002. — 286 с.: іл. [Е, Б]
7. Венгер Є. Ф., Грибань В. М., Мельничук О. В. Збірник задач з квантової механіки: Навч. посіб. – К.:Вища шк., 2003. – 230 с.: іл. [Е, Б]



Форми та методи навчання: лекції, практичні заняття, самостійна робота.

Методи й критерії оцінювання: 7 семестр Поточний контроль ( 70 %) Підсумковий контроль ( 30 %) - екзамен 8 семестр Поточний контроль ( 70 %) Підсумковий контроль ( 30 %) - екзамен

Мова навчання: українська