ΕΤΥ-202
Σύγχρονη Φυσική ΙΙ: Ύλη και Φως
Πληροφορίες μαθήματος
- Τύπος μαθήματος
- Επιλογής Υποχρεωτικό 1
- Εξάμηνο σπουδών
- 4ο
- Εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας
- 4
- Πιστωτικές μονάδες
- 6
- Προαπαιτούμενα μαθήματα
- ΕΤΥ-201 Σύγχρονη Φυσική, ΕΤΥ-116 Εφαρμοσμένα Μαθηματικά
- Οργάνωση διδασκαλίας
- Φόρτος εργασίας εξαμήνου σε ώρες:62
Διεξαγωγή μαθήματος
- Ώρες Διδασκαλίας
- Τετάρτη 14:00-18:00, Αίθουσα Α2, CSD.
Ανακοινώσεις
- Οι ασκήσεις και άλλο υλικό αναρτώνται στο teleclass του μαθήματος.
- Τα μαθήματα ξεκινούν κανονικά στις 8 Φεβρουαρίου σύμφωνα με το πρόγραμμα.
Διδασκόμενη Ύλη
- Μαθηματική θεμελίωση της κβαντομηχανικής: Ερμιτιανοί
τελεστές, ιδιοτιμές και ιδιοκαταστάσεις, διάκριτο και συνεχές
φάσμα. Τα θεμελιώδη αξιώματα της κβαντομηχανικής, η ερμηνεία της
Κοπεγχάγης και τα βασικά θεωρήματα: Θεώρημα Ehrenfest, αρχή του
Heisenberg, νόμοι διατήρησης.
- Κβαντική στατιστική: Spin και οι κυματοσυναρτήσεις
του. Σύνθεση δυο spin, καταστάσεις singlet και
triplet. Ταυτόσημα σωματίδια και η γενικευμένη αρχή του Pauli. H
απαγορευτική αρχή. Κατανομές Fermi και Bose. Εφαρμογές: αέριο
ελευθέρων ηλεκτρονίων και συμπύκνωση Bose-Einstein.
- Αλληλεπίδραση ύλης και ακτινοβολίας: Οι βασικές διεργασίες
ατόμων/μορίων και φωτονίων: Συντονισμός, σκέδαση, ιοντισμός και
αυθόρμητη αποδιέγερση. Ο χρυσός κανόνας του Fermi. Φασματοσκοπία
υπερύθρου (IRS), φωτοηλεκτρονίων (PES), ακτίνων X (XRD).
- Παραγωγή και διάδοση Η/Μ ακτινοβολίας: Αρχή
Laser. Ακτινοβολία διπόλου και επιταχυνόμενου φορτίου.
Μαθησιακά αποτελέσματα
Μάθημα εφαρμοσμένης κβαντομηχανικής με έμφαση στην
περιγραφή και τις ιδιότητες της ύλης καθώς και την
αλληλεπίδραση της ύλης με την ηλεκτρομαγνητική
ακτινοβολία. Στο πρώτο μέρος το μάθημα περιέχει τον
απαραίτητο φορμαλισμό της κβαντομηχανικής. Παρουσιάζονται οι
πρώτες αρχές και τα αξιώματα της θεωρίας, και δίνονται
κάποιες βασικές εφαρμογές. Στο δεύτερο μέρος του μαθήματος,
εφαρμόζουμε την κβαντομηχανική για να μελετήσουμε την
αλληλεπίδραση ύλης και φωτός.
Αξιολόγηση φοιτητών
Μέθοδοι αξιολόγησης
- Επίλυση Προβλημάτων,
- Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης
- Παρουσία και ενεργή συμμετοχή στα μαθήματα 10%, Εργασίες 20%,
Τελική εξέταση 70%.
- Εναλλακτικά: Τελική εξέταση 100%.
Βιβλιογραφία
- Σ.Tραχανά, Kβαντομηχανική, Tόμος II (ΝΕΑ ΕΚΔΟΣΗ), Πανεπιστημιακές
Eκδόσεις Kρήτης (2008).
- A. Messiah, Quantum Mechanics, Dover (1999).
- R. Shankar, Principles of Quantum Mecahnics, Plenum Press (1994).
- Ε. Merzbacher, Quantum Mechanics, John Wiley & Sons, 3rd Edition (1998).
- J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Addison Wesley (1994).
- Πίνακες ολοκληρωμάτων
