Элементы квантовой механики

Лекции

МОДУЛЬ 5:

Элементы квантовой механики.

Лекции 1-2. Квантовые свойства излучения. Гипотеза Планка, дискретный характер испускания и поглощения электромагнитного излучения веществом. Квантовое объяснение законов теплового излучения. Корпускулярно-волновой дуализм света. Фотоны. Фотоэффект и эффект Комптона.

ОЛ-1 §1.1-1.5. ОЛ-3 §1.1-1.7,2.2,2.4. ОЛ-4 §1,2. ОЛ-5 §1-3. ДЛ-3 §1.1-1.5. ДЛ-7 § 80-84, 86-89. ДЛ-9 §1.1-1.3.

Лекции 3-4. Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де Бройля. Дифракция микрочастиц. Принцип неопределенности Гейзенберга. Задание состояния микрочастицы. Волновая функция, ее статистический смысл и условия, которым она должна удовлетворять. Принцип суперпозиции квантовых состояний. Общее уравнение Шредингера. Уравнение Шредингера для стационарных состояний.

ОЛ-1 §2.1-2.4, 3.1-3.3, 4.1. ОЛ-3 §4.1-4.5, 4.8. ОЛ-4 §8, 9, 16.ДЛ-2 §28-30. ДЛ-3 §3.1-4.2. ДЛ-6 §1.9, 1.10, 2.5-2.9. ДЛ-7 §140-145, 147, 148. ДЛ-9 §2.1-2.3.

Лекции 5-6. Стационарные задачи квантовой механики. Частица в потенциальной яме с бесконечно высокими стенками. Частица в трехмерном прямоугольном потенциальном ящике. Понятие о вырождении энергетических уровней. Одномерный потенциальный порог и барьер. Туннельный эффект. Сканирующий туннельный микроскоп. Гармонический осциллятор.

ОЛ-1 §4.1-4.5. ОЛ-3 §4.6, 4.9, 4.10. ОЛ-4 §26, 27, 29. ДЛ-3 §4.3-4.5. ДЛ-6 §1.11, 1.12. ДЛ-7 §152-154, 156, 158. ДЛ-9 §4.1-4.4.

Лекции 7. Измерение физических величин в квантовой механике. Основные постулаты квантовой механики. Операторы координаты, импульса, момента импульса, потенциальной и кинетической энергии. Гамильтониан квантовой системы как оператор полной энергии. Вероятностный характер результатов измерений в квантовой механике. Вычисление средних значений физических величин в квантовых системах.

ОЛ-1 §3.4-3.7. ОЛ-4 §17-19. ДЛ-2 §18, 27. ДЛ-3 §5.1, 5.2. ДЛ-6 §2.1-2.4.

Лекции 8. Квантовая теория атома. Ядерная модель атома Резерфорда-Бора. Постулаты Н. Бора. Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода. Волновые функции и квантовые числа. Спин электрона. Спектр атома водорода. Правила отбора для квантовых чисел. Ширина спектральных линий.

ОЛ-1 §5.1-5.4. ОЛ-3 §5.1-5.3. ОЛ-4 §30. ДЛ-3 §6.1. ДЛ-6 §3.1-3.4. ДЛ-8 §2.4.

Тему “ Механический и магнитный моменты атома ” студенты прорабатывают самостоятельно. При этом рассматривают следующие вопросы: Опыт Штерна и Герлаха. Орбитальный, спиновой и полный угловые моменты. Спин-орбитальное взаимодействие. Атом во внешнем магнитном поле. Эффект Зеемана.

ОЛ-1 §5.5, 5.6. ОЛ-3 §5.4-5.7. ОЛ-4 §15, 34, 45, 46. ДЛ-3 §6.3, 7.1, 7.2.

Лекция 9. Спонтанное и индуцированное излучение. Коэффициенты “A” и “B” Эйнштейна. Активные среды с инверсной заселенностью энергетических уровней. Оптические квантовые генераторы. Особенности лазерного излучения. Основные типы лазеров, их применение.

ОЛ-1 §5.7. ОЛ-3 §5.15, 5.16. ДЛ-4 §6.1. ДЛ-5 §38.1, 38.2.

МОДУЛЬ 6: