Úvod do Kvantovej fyziky 2019/20
Miestnosť M-V, čas 11:30 - 13:00
Odporúčaná literatúra:
A. Beiser: Concepts of Modern Physics, cez google google
P. Markoš: Moderná fyzika, dajú sa kúpiť napríklad v skriptárni na
Fakulte chemickej a potravinárskej technológie STU.
Doplnková literatúra:
H. J. Pain: THE PHYSICS OF VIBRATIONS AND WAVES, cez google
Druhá skupina miestnosť M VII, čas 9:00 - 10:40
Minuloročné cvičenia
Vysledne hodnotenie cvičení.
1. Cvičenie
Na úvodnom cvičení sme sa venovali Fourierovým radom a Fourierovej transformácii a vyriešili sme pár jednoduchých príkladov. Vhodné
úlohy sa dajú nájst v ľubovolnej knižke typu matematika pre fyzikov, ale taktiež odporúčam kapitolu 10. v knižke od Paina.
2. Cvičenie
Na tomto cvičení sme sa venovali Fourierovej transformácie a vyriešili pár jednoduchých príkladov vrátane difrakcie svetla na štrbine.
Vhodné úlohy sa dajú nájst v ľubovolnej knižke typu matematika pre fyzikov, ale taktiež odporúčam kapitolu 10. v knižke od Paina.
Taktiež pekné zhrnutie je v kap. 2 v skriptách Analógové elektronické systémy
od doc. Mahela. Ďalej sme sa venovali spriahnutým oscilátorom (mechanika 1. ročník, Pain kap. 4). Treba vedieť zapísať pohubové rovnice pre jednoduché
sústavy v maticovom tvare.
3. Cvičenie
V prvej polovici cvík sme sa venovali spriahnutým oscilátorom (mechanika 1. ročník, Pain kap. 4). Treba vediet nájsť vlastné frekvencie
a vektory systému a nájsť riešenie pohybových rovníc pre zadané počiatočné podmienky. V druhej polovici cvík sme sa venovali Fotoelektrickému javu
a charakteristickým škálam mikrosveta, spektra elektromagnetického žiarenia a odhadom charakteristických vlnových dĺžok, energií a frekvencie žiarenia.
Napriek tomu, že Fotoelektrický jav patrí do kategórie, "však jasné" treba si pozrieť úlohy 2.3-19 z Beisera a vedieť plankovu konštantu h=6.626×10-34 J.s.
4. Cvičenie
Vzhladom na sucasnu situaciu je cviko on-line, prosim prestudujte si Pdf verziu poznamok a pozrite sa na prislusne kapitoly v knizke od Beisera,
su to velmi pekne kapitoly. Ak Vam nieco nebude jasne, potom co uz uspesne potlacime epidemiu, spravime si hromadne konzultacie.
Na cvičení sme detailne preštudovali Comptonov jav (Beiser, Kapitola 2.7) a venovali sme sa De Broglieho vlnovej dĺžke (Beiser, Kapitola 3.1-3.4),
odvodili sme fázovú a grupovú rýchlosť pre relativisticky elektron. Odporúčam úlohy z Beisera 2.25-38. a 3.1-22.
5. Cvičenie
Toto cvicenie je tiez formou samostudia, prosim prestudujte si Pdf verziu poznamok a pozrite sa na prislusne kapitoly v knizke od Beisera, su to velmi pekne kapitoly. Urcite odporucam precitat si kapitoly 3.1 -3.6 a 5.1 Beiser. Ak Vam nieco nebude jasne dajte vediet.
Na cvičení sme sa venovali De Broglieho vlnovej dĺžke pre casticu v skatuli a vlnovej funkcii a jej vlastnostiam.
Odporúčam príklady 3.27-29 a 5.1-5 Beisera a 2.1 a 2.2b) a 2.2c) z Modernej fyziky.
6. Cvičenie
Toto cvicenie je tiez formou samostudia, prosim prestudujte si Pdf verziu poznamok a pozrite sa na prislusne kapitoly v knizke od Beisera,
su to velmi pekne kapitoly. Urcite odporucam precitat si kapitoly 3.7 -3.8 (Heisenbergov princip neurcitosti) a 5.2-5.8 Beiser (vlnova rovnica, castica jame). Ak Vam nieco nebude jasne dajte vediet.
Na tomto cvičení sme sa venovali operátorom, Schrödingerovej rovnici a riešili sme kvantovú časticu v nekonečnej 1D potenciálovej jame.
Odporúčam príklady z Beisera 5.12-20. Modernej fyziky 3.1-3.3,3.5-9. Ďalej sme sa venovali princípu neurčitosti (odporúčam priklady 3.30 a 3.40 z Beisera)
7. Cvičenie
Toto cvicenie je tiez formou samostudia, prosim prestudujte si Pdf verziu poznamok a pozrite sa na prislusne kapitoly v knizke od Beisera,
su to velmi pekne kapitoly. Urcite odporucam precitat si kapitoly 5.10 a 5.2-5.8 Beiser (vlnova rovnica, castica jame). Ak Vam nieco nebude jasne dajte vediet.
Na tomto cvičení sme sa venovali kvantovej častici v nekonečnej 1D a 2D potenciálovej jame, odporúčam príklady 3.22 a 3.23 z Modernej fyziky a 5.21 Beiser.
Ďalej sme sa venovali prúdu hustoty pravdepodobnosti, odporúčam príklady 2.2, 2.7, 2.8, 2.9 a 2.10 z Modernej fyziky a rozptylu častice na potenciálovom schode,
amplitúde a koeficientom prechodu a odrazu (Beiser 5.38). Na záver sme sa venovali tunelovému javu (napr Beiser 5.24-25).
8. Cvičenie
Toto cvicenie je tiez formou samostudia, prosim prestudujte si Pdf verziu poznamok a pozrite sa na prislusne kapitoly v knizke od Beisera,
su to velmi pekne kapitoly. Urcite odporucam precitat si kapitoly 2.2 a potom 9.5-9.6 Beiser a 1.2 Markos.
Na cvičení sme sa venovali žiareniu dokonalého čierneho telesa. Pekné priklady sú napr. Moderná fyzika 1.3-1.8 a Beiser 2.2, 9.18-34.
9. Cvičenie
Toto cvicenie je tiez formou samostudia, prosim prestudujte si Pdf verziu poznamok a pozrite sa na prislusne kapitoly v knizke od Beisera.
Urcite odporucam precitat si kapitoly 4.1-4.6 Beiser.
Na cvičení sme sa venovali Rutherfordovmu rozptylu, Bohrovmu modelu atómu vodíka a atómovým spektrám (Beiser 4.1-27 a 43-45).
10. Cvičenie
Toto cvicenie je tiez formou samostudia, prosim prestudujte si Pdf verziu poznamok a pozrite sa na prislusne kapitoly v knizke od Beisera.
Urcite odporucam precitat si kapitoly 5.11 a 6.1-6.7 Beiser.
Na cvičení sme sa venovali lineárnemu kvantovému oscilátoru a Schrodingerovej rovnici pre atóm vodíka a kvantovým číslam.
Odporúčam vyriešiť 6.9-6.13 z Beisera.
11. Cvičenie
Toto cvicenie je tiez formou samostudia, prosim prestudujte si Pdf verziu poznamok a pozrite sa na prislusne kapitoly v knizke od Beisera.
Urcite odporucam precitat si kapitoly 6.8-10 a 7.1 Beiser.
Na cvičení sme sa venovali radiačnému prechodu a výberovým pravidlám (6.24-27 Beiser), Zeemanovmu javu (6.28-6.32 Beiser)
a spinu elektrónu.
12. Cvičenie
Toto cvicenie je tiez formou samostudia, prosim prestudujte si Pdf verziu poznamok a pozrite sa na prislusne kapitoly v knizke od Beisera.
Urcite odporucam precitat si kapitoly 7.1-7 a 7.9 a 8.1-4 a 8.6-7 Beiser.
Na cvičení sme sa venovali Spin-orbitálnej väzbe (7.22 Beiser), RTG žiareniu (7.39-42) a mnoho-elektrónovým systémom,
jednoduchým dvojatómovým molekulám a rotačným spektrám molekúl (8.4-8.14 Beiser).
Povinné domáce úlohy
Aby sme aj počas dištančného štúdia vedeli priebežne sledovat Váš progres, zavádzame povinné domáce úlohy, ktoré nahrádzajú 5minutovky.
Príkady budú vyberané z Modernej fyziky (Markoš) a z Konceptov modernej fyziky (Beiser). Riešenia môžte vypracovať digitálne, alebo aj
napísať na papier a naskenovať, alebo pekne odfotiť a odovzdat do skupiny na MS Teams.
Od 8.4 zavádzame aj videocall cviká cez microsoft teams v čase cvičení. Na prvom cvičení si prekonzultujeme cvičenia. Vzdielať budeme .pdf
poznamky.
1.Písomka
Na zaklade hlasovania pisomka bude v stredu 6.5 od 10:00 do 11:30 a priklady mozu byt na temy:
1. Fourierové rady a Fourierova transformácia
2. Spriahnuté oscilátory
3. Fotoelektrický jav
4. Charakteristických vlnových dĺžok, energií a frekvencie žiarenia
5. Comptonov jav
6. De Broglieho vlnová dĺžka, grupová a fázová rýchlosť
7. Schrödingerová rovnica
8. Kvantová častica v nekonečnej 1D, 2D a 3D potenciálovej jame
9. Prúd hustoty pravdepodobnosti
10. Rozptyl častice na potenciálovom schode
11. Amplitúde a koeficientom prechodu a odrazu
12. Tunelový jav
13. Žiarenie dokonale čierneho telesa
2.Písomka
Na zaklade hlasovania pisomka bude v stredu 27.5 od 10:30 do 12:00 a priklady mozu byt na temy:
1. Kvantová častica v nekonečnej 1D, 2D a 3D potenciálovej jame
2. Rozptyl častice na potenciálovom schode
3. Amplitúde a koeficientom prechodu a odrazu
4. Rutherfordov rozptyl
5. Bohrov model atómu vodíka a atómové spektrá
6. Lineárny kvantový oscilátor
7. Schrodingerovej rovnici pre atóm vodíka a kvantovým číslam
8. Výberové pravidlá
9. Zeemanov jav
10. Spin elektrónu
11. Spin-orbitálna väzba
12. RTG žiarenie
13. Mnoho-elektrónové systémy
14. Jednoduché dvojatómové molekuly
15. Rotačné spektrá molekúl
Sada príkladov:
3. cviko Beiser 2.kap. 8.uloha termin do: 10.4.2020
4. cviko Beiser 3.kap. 10.uloha termin do: 10.4.2020
5. cviko Beiser 3.kap. 28.uloha termin do: 10.4.2020
6. cviko Beiser 5.kap. 12.uloha termin do: 18.4.2020
7. cviko Markos 2.kap. 9.uloha termin do: 18.4.2020
8. cviko Beiser 9.kap. 19.uloha - velmi aktualna - termin do 25.4.2020
9. cviko Beiser 4.kap. Odvodenie Rudherfordovho rozptylu, do: 6.5.2020
10. cviko Beiser 6.kap. 13.uloha, do: 19.5.2020
11. cviko Beiser 6.kap. 30.uloha, do: 23.5.2020
12. cviko Beiser 8.kap. 9.uloha, do: 30.5.2020