FYSS7531 Kvanttimekaniikka 2, osa A (6 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa
Opinnon taso:
Syventävät opinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti, suomi
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2020-2021, 2021-2022, 2022-2023, 2023-2024

Kuvaus

  • Sirontateoria

  • aikariippuva häiriöteoria

  • kvanttimekaaninen varattu hiukkanen sähkömagneettisessa kentässä

  • avoimet kvanttisysteemit ja kvantti-informaatio

  • ryhmäteorian perusteita

  • pyörimismäärän ja rotaatioryhmän esitysten yhteys

  • Matemaattiset menetelmät enimmäkseen tuttuja kvanttimekaniikka I-kurssilta. Näiden yli menevää uutta matemaattista käsitteistöä:

    • Residylaskenta (FYSS7301 Komplek­sia­na­lyysi, matematiikan kompleksilaskenta-kurssi)
    • Ryhmät ja esitykset (fysiikan ryhmäteorian kurssi, matematiikan laitoksen algebran kurssit)
    • Nämä esitellään lyhyesti kurssilla, mainitut kurssit hyödyllisiä mutta ei pakollisia esitietoja. 

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa

  • selittää kvanttimekaanisen sirontateorian perusteet ja käyttää Bornin approksimaatiota sironta-amplitudin laskemiseen

  • käyttää aikariippuvan kvanttimekaniikan eri kuvauksia (Schrödingerin, Heisenbergin ja vuorovaikutuskuvat)

  • laskea siirtymänopeuksia ajasta riippuvan häiriöteorian keinoin (Fermin kultainen sääntö).

  • kuvata klassisen sähkömagneettisen kentän kytkeytymistä varauksellisen hiukkasen kvanttidynamiikkaan.

  • selittää tiheysoperaattorin käyttöä avoimien kvanttisysteemien ominaisuuksien kuvauksessa ja kuvailla kvantti-informaation perusteita

  • Kvanttimekaanisen pyörimismäärän yhteyden rotaatioryhmään ja sen esityksiin

  • Kokonaispyörimismäärän käsitteen ja soveltaa kvanttimekaanisen pyörimismäärän yhteenlaskua fysikaalisiin tilanteisiin. 

Lisätietoja

Every spring, 1st period 

Esitietojen kuvaus

FYSA2031 Kvanttimekaniikka, osa A ja FYSA2032 Kvanttimekaniikka, osa B

Oppimateriaalit

Luentomoniste

Kirjallisuus

  • J.J. Sakurai and J. Napolitano: Modern Quantum Mechanic
  • Bransden and Joachain: Quantum Mechanics
  • Nazarov & Danon: Advanced quantum mechanics (ISBN 978-0521761505); ISBN: 978-0521761505

Suoritustavat

Tapa 1

Kuvaus:
Opiskelijoille, joille suullinen tentti ei erityisistä syistä ole mahdollinen, voidaan järjestää korvaava kirjallinen tai kotitentti (esim. suositus yksilöllisistä opintojärjestelyistä).
Arviointiperusteet:
Esimerkiksi harjoitustehtävät 40 %, ennakkotehtävät 20 %, suullinen tentti 40 %. Osiot pisteytetään erikseen, ja loppuarvosanaan otetaan pistemäärät huomioon em. painotuksilla osioiden normalisoiduista loppupisteistä.
Opetusajankohta:
Periodi 3
Valitaan kaikki merkityt osat

Tapa 2

Kuvaus:
Tämä suoritustapa on tarkoitettu opiskelijoille, joille suoritustapa 1 ei erityisistä syistä ole mahdollinen (esim. opetuskieli, asuminen muualla, suositus yksilöllisistä opintojärjestelyistä). Suoritustavasta on otettava yhteyttä opettajaan ennen kurssille ilmoittautumista.
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät ja tentti.
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (6 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Esimerkiksi harjoitustehtävät 40 %, ennakkotehtävät 20 %, suullinen tentti 40 %. Osiot pisteytetään erikseen, ja loppuarvosanaan otetaan pistemäärät huomioon em. painotuksilla osioiden normalisoiduista loppupisteistä.
Suorituskieli:
englanti, suomi
Työskentelytavat:

Harjoitustehtävät, ennakkotehtävät, hybridiluennot, joiden aikana käydään ennakkotehtävät läpi ryhmissä, laskupajat, (suullinen) tentti. 

Opetus

x

Itsenäinen työskentely (6 op)

Tyyppi:
Itsenäinen työskentely
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Harjoitustehtävät ja tentti.
Suorituskieli:
englanti, suomi
Työskentelytavat:

Itseopiskelu, harjoitustehtävät, tentti. 

Opetus