| №
| Наименование разделов и тем дисциплины, их краткое содержание
| Использование интерактивных форм
| Зачетные единицы
(часы)
|
| | 6 семестр
| | |
| | Раздел 1. Основы квантовой механики
| | |
|
| Тема 1.Экспериментальные и теоретические основы квантовой механики.
Эксперименты, послужившие предпосылкой возникновения квантовой механики. Опыты Резерфорда, планетарная модель атома, теоретические идеи Бора и Эйнштейна. Квантовые системы: состояния и наблюдаемые соотношения неопределенностей. Волновая механика Шрёдингера и матричная механика Гейзенберга.
| мультимедиалекция
| 0,056 (2)
|
|
| Тема 2.Представление состояний и эволюция квантовых систем.
Гильбертово пространство состояний. Физические величины, на-блюдаемые, линейные эрмитовы операторы. Принцип соответствия, операторы основных физических величин. Состояния квантовых систем (чистые и смешанные), полный набор наблюдаемых. Изменение состояний со временем: представления Шрёдингера, Гейзенберга, Дирака. Уравнение Шрёдингера, стационарные и нестационарные состояния, понятие об интегралах движения. Описание состояний в различных пространствах (координатном, импульсном). "Парадоксы" квантовой механики: Эйнштейна-Подольского-Розена, Белла. Скрытые переменные. Многомировая интерпретация квантовой механики.
| лекция-беседа
| 0,056 (2)
|
|
| Тема 3.Симметрии, инварианты и законы сохранения.
Квантово-механическое понятие симметрии. Базовые и адиабатические инварианты, законы сохранения и свойства пространства- времени. Основы теории групп, линейные представления групп. Теорема Витнера. Импульс, квазиимпульс, момент количества движения, спин. Сложение моментов.
| мультимедиалекция
| 0,056 (2)
|
|
| Тема 4.Базовые (простейшие) задачи квантовой механики.
Одномерные системы: потенциальная яма, потенциальный барьер, гармонический осциллятор. Задача двух тел, разделение переменных. Водородоподобный атом: уровни энергии и волновые функции.
| Лекция-дискуссия
| 0,11 (4)
|
|
| Тема 5.Квантовая механика частиц, обладающих спином.
Спин дираковских частиц, частицы и античастицы. Уравнение Дирака для свободной частицы и частицы со спином во внешних полях. Квазиреляти-вистское приближение и релятивистские поправки. Релятивистское уравне-ние Клейна-Гордона для частицы с нулевым спином.
| мультимедиалекция
| 0,17 (6)
|
| | Итого за 6 семестр
| | 0,44
(16)
|
| | 7 семестр
| | |
| | Радел 2. Квантовая теория и физика конденсированного состояния
| | |
|
| Тема 6. Приближенные методы в квантовой теории.
Фундаментальная природа и общая классификация приближенных методов квантовой теории. Методы качественных оценок. Квазиклассическое приближение, туннельный эффект, движение волновых пакетов. Стационарная теория возмущений. Вариационные методы квантового моделирования.
| мультимедиалекция
| 0,22 (8)
|
|
| Тема 7. Общая теория переходов, спектры многоэлектронных атомов и молекул.
Вероятности переходов в квантовых системах. Закон распада состояния системы; форма линии, скорости переходов, время жизни и ширина линии. Излучение и поглощение фотонов. Правила отбора. Принцип Паули. Приближенная теория атома гелия. Обменное взаимодействие. Модели атома: по Хартри-Фоку, Томасу-Ферми, Энглерту-Швингеру. Таблица Менделеева. Тонкая структура атомных уровней, приближение L-S связи. Взаимодействие атомов. Силы Ван-дер-Ваальса. Потенциалы Ленарда-Джонса. Строение молекул. Типы химической связи. Основы теории молекулярных спектров. Эффект Яна-Теллера.
| лекция-дискуссия
| 0,22 (8)
|
|
| Тема 8. Основы теории рассеяния.
Общие положения, постановка и типы задач в квантовой теории рассеяния, виды рассеяния. Основные характеристики процесса рассеяния: амплитуда, фаза, сечение. Борновское приближение в теории рассеяния. Потенциальное рассеяние. Разложение по парциальным волнам. Низкоэнергетическое рассеяние, длина рассеяния и эффективный радиус действия потенциала. Эффект Рамзауэра. Рассеяние при высоких энергиях. Многоканальное рассеяние.
| мультимедиалекция
| 0,22 (8)
|
|
| Тема 9. Методы вторичного квантования.
Системы с неопределенным числом частиц. Вторичное квантование: опера-торы рождения, уничтожения, чисел заполнения. Квантование электромаг-нитного поля. Спин и спиральность фотона. Основные идеи квантовой электродинамики.
| лекция-диалог
| 0,22 (8)
|
|
| Тема 10. Основы квантовой теории твердого тела.
Модели твердого тела. Понятие о квазичастицах: фононы, экситоны. Элек-трон - фононный гамильтониан. Основное состояние системы притягиваю-щихся фермионов. Сверхпроводимость, модель БКШ. Основное состояние системы притягивающихся бозонов. Сверхтекучесть. Магнитные свойства вещества. Диа-, пара- и ферромагнетизм. Магноны. Взаимодействие частиц с кристаллической решеткой. Полярон. Солитоны в многочастичных системах.
| мультимедиалекция
| 0,17 (6)
|
|
| Тема 11. Некоторые методы современной квантовой механики.
Теоремы Нётер и вариационный принцип Швингера. Квантовые теории фазовых переходов. Спонтанное нарушение симметрии. Нестационарная теория возмущений. Диаграммы Фейнмана. Топология систем со связями. Описание дефектов в твердых телах. Проблемы связи квантовой и клас сической механики. Интегралы по траекториям в фазовом пространстве. Квазиклассическая область явлений и квазиклассическое приближение. Квантовые корреляции и информация.
| лекция в двоем
| 0,17 (6)
|
|
| Итого за 7семестр
| | 1,22 (44)
|
|
| ИТОГО
| | 1,66 (60)
|
2015-03-08
288
