аннотации / ООП ФГОС / Теор физика / Квантовая теория / ЮФУ_Квантовая механика 4к
.docАННОТАЦИЯ
рабочей программы учебной дисциплины
Квантовая механика
-
Дисциплина включена в программу бакалавриата по направлению 03.03.03 – радиофизика
-
Общая трудоемкость 4 ЗЕТ
-
Место дисциплины в структуре образовательной программы
Перечень дисциплин, освоение которых необходимо студентам для изучения курса.
-
Математический анализ.
-
Аналитическая геометрия и линейная алгебра.
-
Векторный и тензорный анализ.
-
Общая физика: механика, молекулярная физика.
-
Электродинамика
-
Цель изучения дисциплины
Целью изучения курса является формирование у студентов представлений о характере явлений микромира, об особенностях поведения микрочастиц и способах теоретического описания наблюдаемых экспериментальных явлений. В процессе освоения дисциплины у студентов формируется фундаментальная теоретическая база по физике квантовых явлений. Изложение математического аппарата квантовой теории базируется на основополагающих принципах, формулируемых при рассмотрении ряда экспериментов, не поддающихся описанию в рамках традиционных представлений классической физики. Учитывая специфику направления, в рамках курса рассматриваются как фундаментальные проблемы, так и задачи прикладного характера, решаемые методами квантовой теории
-
Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО (ОС ЮФУ) и ООП ВПО по данному направлению подготовки (специальности):
а) общекультурных (ОК)
-
способностью к самоорганизации и самообразованию (ОК-7);
б) общепрофессиональных компетенций (ОПК): способностью
-
к овладению базовыми знаниями в области математики и естественных наук, их использованию в профессиональной деятельности (ОПК-1),
-
самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные и информационные технологии (ОПК-2),
-
способностью решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности (ОПК-3),
-
способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОПК-4)
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
-
Знать основы математического аппарата современной квантовой механики, используемого для описания движения микрочастиц и изучения строения вещества.
-
Уметь применять освоенные методы и подходы для описания явлений микромира, разбираться в литературе, относящейся к квантовым объектам.
-
Владеть навыками решения базовых задач о движении микрочастиц в материалах, лежащих в основе современной полупроводниковой техники и микроэлектроники..
-
Содержание дисциплины
-
Модуль 1 «Математический аппарат квантовой механики».
Темы: Принцип суперпозиции состояний; Эрмитовость операторов физических величин; Уравнение Шредингера и его решения для ряда модельных потенциалов; Теория орбитального момента; Движение в центрально-симметричном поле; Задача о нахождении собственных значений и собственных функций атома с одним электроном в поле ядра; Задача о нахождении собственных значений и собственных функций гармонического осциллятора; Квантовая механика в матричном представлении.
Модуль 2 «Методы расчета квантовых систем».
Темы: Теория возмущений для вырожденных и невырожденных состояний; Теория квантовых переходов под влиянием зависящих от времени возмущений. Правила отбора для излучения и поглощения света; Спиновые состояния. Матрицы Паули; Тождественность частиц. Построение многочастичных волновых функций для систем фермионов и бозонов.
-
Основные образовательные технологии
Студентам демонстрируются интерактивные приложения, симулирующие поведение квантовых систем. На практических занятиях студенты представляют и защищают результаты их самостоятельной работы по темам и задачам, предложенным преподавателем в начале семестра. Защита работы происходит при оппонировании всем коллективом учебной группы. Используются методические материалы, размещаемые в ИИК ЮФУ и цифровом кампусе.
-
Формы контроля
Письменные контрольные, работа у доски, коллоквиумы в письменной форме.