Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 74.2 Horas de Titorías: 2.25 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 18 Total: 112.45
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
O obxectivo desta materia é lograr unha comprensión das leis cuánticas que rexen nos procesos que dan lugar a estruturas atómicas e moleculares. Dado que estes difiren esencialmente dos principios da física clásica, que o alumno empregou ata o momento para modelizar estas estruturas, é necesario revisar a fondo unha serie de ideas comúns tanto en mecánica como en electromagnetismo.
RESULTADOS DA APRENDIZAXE:
Na materia de física cuántica III o alumno deberá demostrar:
- Que comprende as leis cuánticas que rexen nos procesos que dan lugar ás estruturas atómicas e moleculares.
- Que coñece as diferenzas que xorden no estudo dos sistemas cuánticos fronte ás aproximacións clásicas.
- Que sabe aplicar as relacións da mecánica cuántica para resolver os problemas asociados con cálculos en sistemas atómicos e moleculares.
- Que entende e asimila as ordes de magnitude das enerxías, lonxitudes e unidades características dos procesos e forzas que actúan entre nucleóns, núcleos e átomos.
ESTRUTURA CUÁNTICA DO ÁTOMO. Correccións relativistas á enerxía atómica. O desprazamento de Lamb. Átomos alcalinos. O átomo de helio. Átomos de moitos electróns. Propiedades dos elementos. O espectro óptico e o espectro dos raios X dos átomos. Estrutura hiperfina. A resonancia magnética de spin. A resonancia magnética nuclear.
O ENLACE MOLECULAR E A ESTRUTURA CRISTALINA. Moléculas diatómicas. Partícula nun dobre pozo de potencial. A molécula H2+. A molécula de hidróxeno: O enlace covalente. O modelo de orbitais moleculares. A cuantificación das enerxías rotacional e vibracional. Espectros moleculares. Espectroscopía Raman. Tipos de enlaces na estrutura cristalina. A ecuación de Schrödinger para potenciais periódicos. A teoría de bandas. Propiedades dos sólidos. Illantes, semiconductores e condutores.
TEORIA CUANTICA DE COLISIÓNS. Conceptos básicos. Dispersión por un potencial: Ondas parciais e aproximación de Born. Resonancias. Dispersión elástica. Excitación de niveis discretos. Ionización e intercambio de carga.
BÁSICA:
Weissbluth, M. Atoms and Molecules. Academic Press, Inc. (1978).
Griffiths, D.J. and Schroeter, D.F. Introduction to Quantum Mechanics. Cambridge University Press (2018).
Bransden, B.H. and Joachain, C.J. Physics of atoms and molecules. Longman Scientific & Technical (1990).
Foot, C.J. Atomic Physics. Oxford University Press (2005).
Sakurai, J.J. and Napolitano, J. Modern Quantum Mechanics (second edition). Cambridge University Press (2017).
Eisberg e Resnik, Quantum Physics. Wiley.
Sánchez del Río, C. Física Cuántica. Pirámide.
Alonso e Finn, Fundamentos Cuánticos y Estadísticos. Fondo Educativo Interamericano.
Alasdair I.M. Rae, Quantum Mechanics. Adam Hilger.
COMPLEMENTARIA:
Weinberg, S. Lectures on Quantum Mechanics (second edition). Cambridge University Press (2015).
Haken, H. e Wolf, H.C. Physics of Atoms and Quanta, Ed. Springer Verlag (1987).
Bernstein, J. Modern Physics, Ed. Prentice Hall, 2000.
Feynmann, R. Física Vol III, Mecánica Cuántica. Fondo Educativo Interamericano (1965).
BÁSICAS:
CB1 - Posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que, partindo da base da educación secundaria xeral, progresa a niveis máis especializados a través de libros de texto avanzados e outras fontes, e inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do correspondente campo de estudo.
CB2 – Ser capaz de aplicar os coñecementos adquiridos ao traballo ou vocación dunha forma profesional, e dominar competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da correspondente área de estudo.
CB3 – Ser capaz 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.
XERAIS:
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.
CE2 - Ser capaz de manexar claramente as ordes de magnitude e realizar estimacións adecuadas co fin de desenvolver unha sólida percepción de situacións que, aínda que fisicamente diferentes, mostren algunha analoxía, permitindo o uso de solucións coñecidas a novos problemas.
CE5 - Ser capaz de illar o esencial dun proceso ou situación e establecer un modelo de traballo do mesmo, así como realizar as aproximacións requiridas co obxecto de reducir o problema ata un nivel manexable. Demostrará posuír pensamento crítico para construír modelos físicos.
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.
Activarase o correspondente curso na plataforma Moodle do Campus Virtual, á que se subirá información de interese para o alumnado así como material docente diverso. Seguiranse as indicacións metodolóxicas xerais establecidas na Memoria do Titulo de Grado en Física da USC. As clases serán presenciais e a distribución de horas expositivas e interactivas sigue o especificado na Memoria de Grao. As titorías requiren cita previa e poderán ser presenciais ou telemáticas. Nas clases expositivas explicarase polo miúdo, usando proxeccións e o encerado, todos os contidos da materia cos cálculos necesarios, estimulando ós alumnos a preguntar publicamente as dúbidas para que todos poidan escoitar as respostas e participar no debate. Nas clases interactivas de seminarios serán os alumnos os que, preferentemente, resolvan e discutan os problemas no encerado. Os problemas serán distribuídos e asignados con suficiente antelación.
O sistema de avaliación consta de dúas partes complementarias:
a) Unha avaliación continua que suporá, como máximo, o 25% da nota final. Basearase na entrega de tarefas individuais ou en grupo a través do Campus Virtual, na asistencia ás clases, na participación nas sesións interactivas e na posible realización de probas individuais presenciais durante o curso.
b) Un exame final presencial que se realizará na data oficial fixada polo centro.
A valoración do exame final suporá, como mínimo, o 75% da nota final, que será calculada do seguinte xeito. Se denotamos por E a nota numérica (entre 0 e 10) do exame presencial e por C a nota (entre 0 e 10) da avaliación continua, a cualificación final será o MAX( E, 0.75*E + 0.25*C ), onde MAX indica o máximo entre os dous valores que aparecen no paréntese.
Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións. No artigo 16 da mencionada Normativa establécese que:
A realización fraudulenta dalgún exercicio ou proba esixida na avaliación dunha materia implicará a cualificación de suspenso na convocatoria correspondente, con independencia do proceso disciplinario que se poida seguir contra o alumno infractor. Considerarse fraudulenta, entre outras, a realización de traballos plaxiados ou obtidos de fontes accesibles ao público sen reelaboración ou reinterpretación e sen citas aos autores e as fontes.
O tempo de traballo na aula en presenza do profesor é de 45 horas distribuídas do seguinte xeito: 24 horas de clase expositiva en grupo grande; 18 horas de clase interactiva en grupos reducidos; 3 horas de titoría para cada alumno. O tempo de traballo persoal autónomo adicional do alumno para conseguir un adecuado dominio da materia estímase en 67.5 horas.
Recoméndase traballar especialmente os problemas propostos, como auto-avaliación sobre o bo entendemento da parte teórica. As probas de avaliación requirirán resultados numéricos.
A avaliación numérica dos resultados poñendo adecuadamente as unidades xoga un papel importante nesta materia. A memorización dalgunhas das fórmulas máis relevantes, unha vez entendidas, axuda enormemente á boa asimilación da física cuántica e facilita a resolución de problemas nun tempo razoable.
Dado que o material docente estará dispoñible na súa totalidade desde o inicio do curso, é moi recomendable que o alumno asista a cada clase tendo realizado unha primeira lectura do que o profesor vai a explicar.
Juan Jose Saborido Silva
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Teléfono
- 881814109
- Correo electrónico
- juan.saborido [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Cibran Santamarina Rios
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Teléfono
- 881814012
- Correo electrónico
- cibran.santamarina [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
Clara Landesa Gomez
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Correo electrónico
- clara.landesa.gomez [at] usc.es
- Categoría
- Predoutoral Xunta
Emilio Xosé Rodríguez Fernández
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Correo electrónico
- emilioxoserodriguez.fernandez [at] usc.es
- Categoría
- Predoutoral Xunta
Victoria Valcarce Cadenas
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Correo electrónico
- victoria.valcarce.cadenas [at] usc.es
- Categoría
- Predoutoral Ministerio
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Galego | Aula Magna |
| 18:00-19:00 | Grupo /CLE_02 | Galego | Aula 130 |
| Martes | |||
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Galego | Aula Magna |
| 18:00-19:00 | Grupo /CLE_02 | Galego | Aula 130 |
| Mércores | |||
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Galego | Aula Magna |
| 18:00-19:00 | Grupo /CLE_02 | Galego | Aula 130 |
| Xoves | |||
| 16:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Galego | Aula Magna |
| 18:00-19:00 | Grupo /CLE_02 | Galego | Aula 130 |
| 20.12.2024 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 20.12.2024 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 130 |
| 20.12.2024 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 6 |
| 20.12.2024 09:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 830 |
| 11.06.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 11.06.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 6 |
| 11.06.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 830 |