Войти
Общая физика 13 лекций
Введение в квантовую физику
1930
0
Лектор
Савельев-Трофимов Андрей Борисович
#лекции
2 курс
Физический факультет
IV семестр
2017

Курс «Введение в квантовую физику» читается студентам второго курса физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова в 4 семестре.

Курс начинается с рассмотрения основных проблем классической физики конца 19 века: излучение черного тела и УФ катастрофа, фотоэффект, строение атома и спектральные серии атома водорода. На первых лекциях студенты знакомятся с трансформацией корпускулярных и волновых представлений о строении материи и способах передачи взаимодействия. Далее изучается корпускулярно-волновой дуализм, уравнение Шредингера: стационарное уравнение Шредингера, простейшие модели квантовой механики и их физические реализации (частицы в прямоугольной потенциальной одномерной яме, прохождение и отражение частиц от барьера, гармонический осциллятор, электрон в центральном поле), строение атомов и молекул (угловой момент и спин, атом, молекулы), ансамбли частиц (идеальные квантовые газы, электроны в периодическом потенциале, фотоны). 

Список всех тем лекций

Лекция 1. Развитие квантовой физики.
История квантовой физики Характерные константы и порядки квантовых величин Мысленный эксперимент (разница классической и квантовой физики) Развитие квантовой физики

Лекция 2. Абсолютно черное тело.
Вступление Абсолютно черное тело Формула Планка Фотоэффект Характеристики фотона

Лекция 3. Строение атома. Постулаты Бора.
Эксперимент с "осциллирующим зеркалом" Строение атома Постулаты Бора Опыт Франка и Герца

Лекция 4. Волновая природа материи.
Опыт Рамзауэра и Таунсенда Волны Де Бройля Опыты Девидсона и Джермера Опыты Томсона и Тартаковского Дифракция холодных нейтронов Наличие стационарных орбит в атоме водорода Локализация квантовой частицы Соотношение неопределенности Гейзенберга

Лекция 5. Основы квантовой механики.
Волновая функция и ее нормировка Средние значения физических величин Операторы физических величин Собственные значения операторов Оператор момента импульса Общая формулировка соотношения неопределенности Оператор Гамильтона

Лекция 6. Уравнение Шредингера. Потенциальная яма.
Нестационарное уравнение Шредингера Уравнение непрерывности Теорема Эренфеста Бесконечная потенциальная яма Потенциальная яма конечной глубины

Лекция 7. Потенциальная яма и потенциальный барьер.
Потенциальная яма конечной глубины (продолжение) Потенциальный барьер и туннельный эффект Примеры туннельного эффекта

Лекция 8. Движение в центральном поле.
Движение в центральном поле Призма Николя Квантовые числа

Лекция 9. Магнитный момент. Спин.
Магнитный момент атома Опыт Штерна-Герлаха Спин электрона Опыт Эйнштейна- де Хааза Полный угловой момент электрона Гиромагнитное отношение Принцип Паули

Лекция 10. Молекулы.
Принцип Паули Периодическая система элементов Молекулы Гетерополярная связь Гомополярная связь Энергетическая структура молекул

Лекция 11. Бозоны и фермионы.
Ансамбль квантовых частиц Распределения частиц по состояниям Распределения Максвелла, Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака Конденсат Бозе — Эйнштейна Эффекты сверхпроводимости и сверхтекучести

Лекция 12. Теория возмущений.
Теория возмущений, первое приближение Второе приближение Атом водорода Атом гелия Обменная энергия Задачи теории возмущений

Лекция 13. Релятивистская квантовая теория.
Уравнение Клейна-Гордона-Фока Уравнение непрерывности и плотность вероятности для уравнения Клейна-Гордона-Фока Уравнение Дирака Формы уравнения Дирака и уравнение непрерывности Решение уравнения Дирака для электрона в центральном поле Решение уравнения Дирака для свободной частицы Античастицы Опыт Лэмба - Резерфорда Заключение