FYSA2031 Quantum Mechanics, part A (4–6 cr)

Open the course unit brochure on Sisu

Study level:

Intermediate studies

Grading scale:

0-5

Language:

Finnish

Responsible organisation:

Department of Physics

Curriculum periods:

2017-2018, 2018-2019, 2019-2020

Description

Sisältö

Aaltofunktio ja sen ominaisuudet; paikka- ja liikemääräoperaattorit, epämääräisyysperiaate; ajasta riippumaton Schrödingerin yhtälö ja kvantittuminen; vapaa hiukkanen, tasoaalto, liikemäärä liikevakiona; potentiaalikaivo ja harmoninen värähtelijä; muita yksiulotteisia potentiaaleja, sidotut ja sirontatilat; Hilbertin avaruus, hermiittiset operaattorit ja niiden matriisiesitykset, Diracin merkintä.

Suoritustavat

Harjoitustehtävät, laboratoriotyöt, perinteinen tentti.

Arviointiperusteet

Opintojakson suorittamiseen vaaditaan, että opiskelija saa vähintään opettajan määräämän hyväksymispisterajan mukaisen kokonaispistemäärän arvioinnin kohteista (harjoitustehtävät, laboratoriotyöt, tentti). Opettaja päättää arvioinninkohteiden osuudet opintojakson kokonaispisteistä.

Learning outcomes

Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää aaltofunktion ja sen tilastollisen tulkinnan ja osaa käsitellä todennäköisyysjakaumia joissa diskreettejä tai jatkuvia muuttujia. Hän ymmärtää kvanttimekaanisen operaattorin merkityksen sekä osaa käsitellä paikka- ja liikemääräoperaattoria ja ymmärtää niiden komplementaarisuuden. Hän osaa käsitellä Schrödingerin yhtälöä sekä aalto- että operaattorimekaniikan menetelmin. Hän ymmärtää yksiulotteisen harmonisen värähtelijän merkityksen ja osaa ratkaista yksiulotteisia (paloittain jatkuvia) potentiaaliongelmia. Hän ymmärtää sidottujen ja sirottavien kvanttitilojen sekä aaltopaketin merkityksen, kvanttimekaniikan lineaarisuuden ja siihen liittyvän formaalin rakenteen sekä hermiittisen operaattorin merkityksen ja ominaisuudet.

Additional information

Ajankohta syyslukukauden 1. periodi. Nanotieteen koulutusohjelmassa opintojakso suoritetaan 4 op laajuisena ilman laboratoriotöitä, jos se on osa kandidaatintutkinnon pääaineopintoja.

Description of prerequisites

Fysiikan peruskurssit, erityisesti FYSA2001 Moderni fysiikka, osa A sekä lineaarialgebran (ja -analyysin) tiedot.

Literature

Griffiths: Introduction to Quantum Mechanics. 2nd Edition, Cambridge University Press, ISBN-10 1107179866, ISBN-13 9781107179868.

Completion methods

Method 1

Select all marked parts

Parts of the completion methods

Unpublished assessment item