Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 99 Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Grado RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física de Partículas
Áreas: Física Teórica
Centro Facultad de Física
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
Comprensión sólida de los principios de la mecánica cuántica, de su formalismo matemático y de sus aplicaciones a los diversos campos de la Física.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Con respecto a la materia Física Cuántica II, el alumno demostrará:
Adquirir una comprensión básica de los principios, capacidad de resolver problemas prácticos elementales y conocimiento de los sistemas más importantes.
-Tema1 : Repaso de algunos conceptos de mecánica clásica
-Tema 2: El aparato matemático de la mecánica cuántica
Espacios de Hilbert. Espacios duales y notación de Dirac. Operadores lineales. Conjugación hermítica. Operadores unitarios. Proyectores. Autovectores y valores propios. Operadores compatibles. Funciones de operadores. Matrices de Pauli y el grupo SU(2).
-Tema 3: Los principios de la mecánica cuántica
Los postulados de la mecánica cuántica y sus consecuencias. Evolución temporal. Teorema de Ehrenfest. Desigualdad de Heisenberg. Sistemas de dos niveles: oscilaciones de Rabi. Partículas de espín ½: dinámica y evolución temporal.
-Tema 4: Entrelazamiento cuántico
Sistemas compuestos: producto tensorial y estados entrelazados. Matriz densidad. Paradoja EPR. Desigualdades de Bell. Introducción a la teoría cuántica de la información.
-Tema 5: Mecánica ondulatoria
Espacios de Hilbert de dimensión infinita. Representación de posición y función de onda. Traslaciones espaciales y el operador momento. Autofunciones de los operadores posición y momento: ondas planas. Representación-p. Ecuación de Schrodinger. Evolución temporal de la partícula libre: paquetes de onda. Estados estacionarios. Corriente de probabilidad. Postulados de la mecánica ondulatoria.
-Tema 6: Sistemas cuánticos simples
Sistemas unidimensionales. El oscilador armónico: operadores de creación y aniquilación y niveles de energía. Partícula en un campo electromagnético: invariancia gauge y efecto Aharonov-Bohm. Niveles de Landau.
-Tema 7: Momento angular
Rotaciones espaciales. Teoría de representación del momento angular. Matrices de rotación. Aplicación al estudio de una partícula en un campo central. Suma de momentos angulares.
-Tema 8: Métodos aproximados
Teoría de perturbaciones independientes del tiempo. Teoría de perturbaciones dependientes del tiempo: transiciones y regla de oro de Fermi. Aproximación semiclásica. Método variacional.
-Tema 9: Partículas idénticas
El postulado de simetrización. Bosones y fermiones: espín y estadística. Estadísticas cuánticas. Principio de exclusión de Pauli. Aplicaciones.
-M. Le Bellac, Quantum Physics, Cambridge University Press, 2006
-E. S. Abers, Quantum Mechanics, Pearson 2004
-R. Shankar, Principles of Quantum Mechanics, Plenum Press, 1994
-C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, Quantum Mechanics, vols 1 y 2, John Wiley, 1977
-J. J. Sakurai. Modern, Quantum Mechanics, Addison-Wesley 1994.
Existen disponibles en internet numerosos cursos de mecánica cuántica con un enfoque y nivel parecido al de esta asignatura. Algunos de ellos son:
http://www.courses.physics.helsinki.fi/teor/qme/kvanttiI_notes2014.pdf
(Universidad de Helsinki, Finlandia)
http://amarketplaceofideas.com/wp-content/uploads/2014/06/chap101.pdf
(Universidad de Oslo, Noruega)
http://ocw.mit.edu/courses/physics/8-05-quantum-physics-ii-fall-2013/
(MIT, Cambridge, USA)
COMPETENCIAS:
BÁSICAS Y GENERALES
CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.
CG1 - Poseer y comprender los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Física, con perspectiva histórica de su desarrollo.
CG2 - Tener la capacidad de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Física.
CG3 - Aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.
TRANSVERSALES y ESPECIFICAS
CT1 - Adquirir capacidad de análisis y síntesis.
CT2 - Tener capacidad de organización y planificación.
CE1 - Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.
CE2 - Ser capaz de manejar claramente los órdenes de magnitud y realizar estimaciones adecuadas con el fin de desarrollar una clara percepción de situaciones que, aunque físicamente diferentes, muestren alguna analogía, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.
CE5 - Ser capaz de realizar lo esencial de un proceso o situación y establecer un modelo de trabajo del mismo, así como realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable. Demostrará poseer pensamiento crítico para construir modelos físicos.
CE6 - Comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados en Física
Se activará un curso en la plataforma Moodle del Campus Virtual, a la que se subirá información de interés para el alumno y material docente diverso.
Se realizarán clases teóricas y clases de ejercicios y problemas.
La asignatura no contempla la realización de un examen final para la primera oportunidad de evaluación. El sistema de evaluación combinará una evaluación continua que consistira en la realizacion de ejercicios y problemas periódicos que el alumno entregara. Se realizara un control adicional de mayor duración que evalúe las competencias globales y que contabilizará hasta el 75% de la calificación final. Para la segunda oportunidad de evaluación (Julio) se realizará un examen final convencional.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación a lo recogido en el “Reglamento de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones”:
"Artículo 16. Realización fraudulenta de ejercicios o pruebas.
La realización fraudulenta de cualquier ejercicio o prueba requerida en la evaluación de una asignatura implicará la calificación de reprobado en la convocatoria correspondiente, independientemente del proceso disciplinario que se pueda seguir contra el alumno infractor. Se considera fraudulento, entre otras cosas, la realización de trabajos plagiados u obtenidos de fuentes accesibles al público sin reelaboración o reinterpretación y sin citaciones a los autores y las fuentes.”
El tiempo de trabajo en el aula en presencia del profesor es de 60 horas, clasificadas del siguiente modo:
• 32 horas de clase expositiva en grupo grande.
• 24 horas de clase interactiva en grupo reducido.
• 4 horas de tutoría para cada alumno.
Resulta difícil determinar el tiempo de estudio necesario para asimilar la asignatura, ya que depende mucho de la dedicación y capacidad de cada estudiante. Como indicación general, se podría estimar el trabajo personal del alumno en 75 horas, sin contar el trabajo presencial en el aula, y la escritura de ejercicios, conclusiones u otros trabajos en 15 horas. Total 90 horas.
Asistencia y participación en clase, así la resolución de los ejercicios propuestos.
Las tutorías podrán ser presenciales o telemáticas y necesitarán cita previa.
Alfonso Vázquez Ramallo
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Teórica
- Teléfono
- 881813990
- Correo electrónico
- alfonso.ramallo [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidad
Xabier Garcia Feal
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Teórica
- Correo electrónico
- xabier.garcia.feal [at] usc.es
- Categoría
- Posdoutoral Xunta
Christoph Adam
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Teórica
- Teléfono
- 881814087
- Correo electrónico
- christoph.adam [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
Juan Santos Suarez
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Teórica
- Correo electrónico
- juansantos.suarez [at] usc.es
- Categoría
- Predoutoral Ministerio
Marti Berenguer Mimo
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Teórica
- Correo electrónico
- marti.berenguer.mimo [at] usc.es
- Categoría
- Predoutoral Xunta
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 10:30-11:30 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula Magna |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castellano | Aula 0 |
| Miércoles | |||
| 10:30-11:30 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula Magna |
| 12:30-14:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula Magna |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castellano | Aula 0 |
| 18:00-19:30 | Grupo /CLE_02 | Castellano | Aula 0 |
| Jueves | |||
| 10:30-11:30 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula Magna |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castellano | Aula 0 |
| Viernes | |||
| 10:30-11:30 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula Magna |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castellano | Aula 0 |
| 30.05.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 30.05.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 130 |
| 30.05.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 6 |
| 30.05.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 830 |
| 26.06.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 26.06.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 6 |
| 26.06.2025 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 830 |