Créditos ECTS Créditos ECTS: 6
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 99 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 24 Clase Interactiva: 24 Total: 150
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física de Partículas
Áreas: Física Atómica, Molecular e Nuclear
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
Os obxectivos da materia son:
1) comprender a execución e o significado dos experimentos históricos que deron orixe á Mecánica Cuántica.
2) lograr a asimilación dos postulados e leis do movemento da Mecánica Cuántica, fundamentalmente a ecuación de Schrodinger, a función de ondas, a propagación de Feynman, o efecto túnel, o principio de indeterminación, o momento angular e o espín do electrón.
3) resolver analiticamente os casos máis elementais de aplicación destas ferramentas en 1D e 3D , entre eles os harmónicos esféricos, os saltos e barreiras de potencial, o átomo de hidróxeno non relativista
e o oscilador harmónico.
Adquirirase a capacidade de aplicar as ideas anteriores á resolución de novos problemas, en distintas ramas da Física.
Resultado de aprendizaxe:
Con respecto á materia Física Cuántica I, o alumno demostrará saber utilizar a ecuación de Schrödinger e as ideas xerais da formulación de Feynman da Mecánica. Estas son as ferramentas básicas para poder abordar un estudo posterior de calquera rama da Física, así como para desenvolver calquera actividade de investigación e desenvolvemento relacionada coa materia atómica ou nuclear, a radiación e os dispositivos relacionados nelas.
I) OS EXPERIMENTOS HISTÓRICOS DA MECÁNICA CUÁNTICA
A potencia radiada por unha carga acelerada.
A fórmula de Bohr e a lei de Balmer.
A interpretación de Einstein do efecto fotoeléctrico.
O experimento de Frank- Hertz.
A radiación de freado e a emisión de raios X.
O efecto Compton. A difracción de Laue.
O experimento de Davisson e Germer.
A observación da produción de pares.
Os experimentos de Aspect.
Os experimentos de dobre rendija con Helio.
II) A MECÁNICA CUÁNTICA
As fluctuaciones cuánticas, o radio de Bohr e a enerxía de Rydberg.
O principio de cuantificación da acción reducida para ondas e partículas.
O postulado de propagación de Feynman.
A ecuación de Schrödinger dependente do tempo.
A función de ondas.
Ondas planas e transformación de Fourier.
Valores medios e indeterminación.
O principio de indeterminación de Heisenberg.
Magnitudes observables e operadores.
Autoestados e valores medibles.
Os estados estacionarios.
Estados non estacionarios e fórmula de Bohr.
A mecánica cuántica no dominio relativista.
O momento angular na Mecánica Cuántica
Os autoestados do momento angular.
A ecuación de Schrodinger radial.
O magnetón de Bohr.
Os estados de polarización lineal.
O átomo de hidróxeno.
O experimento de Stern- Gerlach e o espín 1/2 do electrón.
O principio de exclusión de Pauli.
A partícula encerrada nun cubo.
O salto de potencial.
A barreira de potencial.
O efecto túnel.
O oscilador harmónico 3D.
Bibliografía básica.
B. Adeva, "Mecánica Cuántica Conceptual", Amazon KDP, 2022, ISBN: 9798425657534
B. Adeva, "Conceptual Quantum Mechanics", Amazon KDP, 2022, ISBN: 9798425492739
David J. Griffiths, "Introduction to Quantum Mechanics", Pearson, 2014.
Bibliografía complementaria:
J. S. Townsend, "Quantum Physics", University Science Books, 2009.
A. Galindo, P. Pascual, "Quantum Mechanics I", Springer-Verlag (1990).
M. Le Bellac, "The Quantum World", World Scientic (2014).
J. J. Sakurai, "Modern Quantum Mechanics", University of Bangalore Press (1997).
L. Landau, E. Lifshitz, V. Berestetskii, L. Pitaevskii, "Mecánica Cuántica No Relativista", Física Teórica de Landau (2005).
BÁSICAS E XENERAIS
CB1 - Que os estudantes demostrasen posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación
secundaria xeral, e adóitase atopar a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que
implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo.
CB2 - Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan
demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo.
CB3 - Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir
xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética.
CG1 - Posuír e comprender os conceptos, métodos e resultados máis importantes das distintas ramas da Física, con perspectiva histórica do seu desenvolvemento.
CG2 - Ter a capacidade de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos ou doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Física.
CG3 - Aplicar tanto os coñecementos teóricos-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e formulación
de problemas e na procura das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais.
TRANSVERSAIS
CT1 - Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT2 - Ter capacidade de organización e planificación.
CT5 – Desenvolver o razoamento crítico.
ESPECÍFICAS
CE1 - Ter unha boa comprensión das teorías físicas máis importantes, localizando na súa estrutura lóxica e matemática, o seu soporte experimental e o fenómeno físico que pode ser descrito a través deles.
CE6 - Comprender e dominar o uso dos métodos matemáticos e numéricos máis comunmente utilizados en Física
CE8 - Ser capaz de manexar, buscar e utilizar bibliografía, así como calquera fonte de información relevante e aplicala a traballos de investigación e desenvolvemento técnico de proxectos
Seguiranse a indicacións metodolóxicas xerais indicadas na Memoria do Título de Grao pola USC. Concretamente, a docencia distribuirase en clases de tipo expositivo e de tipo interactivo en grupos máis pequenos, e clases de titoría individualizadas que serán acordadas cos alumnos. Nas clases expositivas expoñeranse en detalle os temas, e os cálculos necesarios, facilitando que o alumno formule todo tipo de preguntas. Proxectaranse os datos experimentais ou simulacións que sexan relevantes. Nas interactivas resolveranse boletíns de problemas cunha participación activa por parte do alumnado e, eventualmente, poderase ampliar e/ou profundar o presentado nas clases expositivas. Nas titorías ofrecerase unha atención personalizada de acordo coas necesidades de cada alumno.
A avaliación constará de dous partes:
- farase un seguimento contínuo do progreso de cada alumno na asimilación da materia mediante a presentación do seu traballo en exercicios e problemas regrados, entregables en datas predeterminadas, ou pequenos traballos. A asistencia regular a clase será un criterio adicional deste seguimento.
A avaliación desta parte poderá contar ata un 25% da nota.
- farase un exame escrito final que constará de varios problemas do tipo e nivel dos tratados no curso,
onde se poderá dispoñer dun reducido número de folios con información propia.
A compoñente principal da nota final será o exame. Avaliarase tamén especificamente o seguimento contínuo, que poderá mellorar a nota anterior segundo o indicado antes.
No caso de que o alumno non participase no seguimento contínuo, ou ben se o resultado non é satisfactorio, toda a puntuación imputarase ao resultado do exame final.
O exame realizarase presencialmente, sempre que sexa posible, seguindo as directrices de datas e aulas indicadas polo Decanato.
En caso de realización fraudulenta de exercicios ou probas, será de aplicación o recolleito na Normativa para a avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións.
O tempo de traballo en presencia do profesor (real o telemática) é de aproximadamente 56 horas, mais 4 horas de tutorías, clasificadas do seguinte xeito:
• 32 horas de clase expositiva en grupo grande.
• 24 horas de clase interactiva en grupo reducido.
• 4 horas de tutoría para cada alumno.
O tempo de traballo persoal autónomo do alumno, para conseguir un dominio da materia,
estímase en 90 horas adicionais.
Recoméndase traballar especialmente os problemas propostos, como autoavaliación sobre o bo entendemento da parte teórica.
A avaliación numérica dos resultados, nas unidades do sistema internacional, xoga un papel importante nesta materia.
Todas as probas de avaliación requirirán resultados numéricos.
A memorización detallada das fórmulas máis relevantes, unha vez entendidas, axuda á boa asimilación da física cuántica, e facilita a resolución de problemas nun tempo razoable.
Para seguir esta materia, é necesario ter un certo coñecemento das leis da mecánica clásica, das ondas e do electromagnetismo. En matemáticas, é necesario coñecer a álxebra básica dos números complexos, cálculo integral e ter estudado algunhas ecuacións diferenciais ordinarias e en derivadas parciais.
Bernardo Adeva Andany
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Teléfono
- 881813986
- Correo electrónico
- bernardo.adeva [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Beatriz Fernandez Dominguez
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Teléfono
- 881813628
- Correo electrónico
- beatriz.fernandez.dominguez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
Miguel Fernandez Gomez
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Correo electrónico
- miguelfernandez.gomez [at] usc.es
- Categoría
- Predoutoral Xunta
Miguel Lozano Gonzalez
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Correo electrónico
- miguellozano.gonzalez [at] usc.es
- Categoría
- Predoutoral Xunta
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Magna |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula 0 |
| Martes | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Magna |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula 0 |
| Mércores | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Magna |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula 0 |
| Xoves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula Magna |
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_02 | Castelán | Aula 0 |
| 10.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 10.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 130 |
| 10.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 6 |
| 10.01.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 830 |
| 16.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 16.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 6 |
| 16.06.2025 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 830 |