FISICA CUANTICA I
GRADO EN FISICA
Curso 2017/2018
1. Datos de la asignatura
(Fecha última modificación: 20-06-18 12:09)- Código
- 100822
- Plan
- ECTS
- 6.00
- Carácter
- OBLIGATORIA
- Curso
- 3
- Periodicidad
- Primer Semestre
- Idioma
- ESPAÑOL
- Área
- FÍSICA ATÓMICA, MOLECULAR Y NUCLEAR
- Departamento
- Física Fundamental
- Plataforma Virtual
Datos del profesorado
- Profesor/Profesora
- David Rodríguez Entem
- Grupo/s
- 1
- Centro
- Fac. Ciencias
- Departamento
- Física Fundamental
- Área
- Física Atómica, Molecular y Nuclear
- Despacho
- T3336 (Ed. Trilingüe)
- Horario de tutorías
- L,M,X 16:00 a 18:00 (profesor Francisco Fernández González) Lunes, martes y miércoles de 11:30 a 13:30 h. (profesor David Rodríguez Entem)
- URL Web
- -
- entem@usal.es
- Teléfono
- 923 29 4500 Ext. 6123
- Profesor/Profesora
- Francisco Fernández González
- Grupo/s
- 1
- Centro
- Fac. Ciencias
- Departamento
- Física Fundamental
- Área
- Física Atómica, Molecular y Nuclear
- Despacho
- P1120
- Horario de tutorías
- -
- URL Web
- -
- fdz@usal.es
- Teléfono
- 923294434, Ext. 1544
2. Sentido de la materia en el plan de estudios
Bloque formativo al que pertenece la materia.
Física Cuántica.
Papel de la asignatura.
Forma parte del primer semestre del bloque formativo.
Perfil profesional.
Fundamental para cualquier perfil vinculado al grado de Física.
3. Recomendaciones previas
Se recomienda haber cursado previamente las asignaturas de 1º y 2º curso.
4. Objetivo de la asignatura
- Conocer la bases experimentales de la Física Cuántica
- Manejar las unidades típicas a escalas moleculares atómicas y subatómicas
- Comprender el carácter dual onda-corpúsculo en la descripción de los fenómenos microscópicos
- Aplicar correctamente el concepto de función de onda
- Conocer la importancia de la ecuación de Schrödinger en la descripción de los fenómenos cuánticos
- Resolver la ecuación de Schrödinger para problemas unidimensionales
- Conocer la estructura general de la mecánica cuántica y sus postulados
- Entender el comportamiento de las partículas idénticas y la importancia del principio de Pauli
5. Contenidos
Teoría.
Física Cuántica I
Tema 1. Los orígenes de la teoría cuántica
1.1 La radiación del cuerpo negro
1.2 El efecto fotoeléctrico
1.3 El efecto Compton
1.4 Espectros atómicos y modelo de Bohr
1.5 Difracción de electrones. Hipótesis de De Broglie
Tema 2. Funciones de onda y principio de incertidumbre
2.1 El experimento de la doble rendija.
2.2 Funciones de onda y paquetes de ondas
2.3 El operador momento. Funciones propias y valores propios de un operador
2.4 Principio de incertidumbre de Heisenberg: estabilidad de los átomos
Tema 3. Ecuación de Schrödinger
3.1 Ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo
3.2 Conservación de la probabilidad: Ecuación de continuidad
3.3 Ecuación de Schrödinger independiente del tiempo: estados estacionarios
3.4 La ecuación de Schrodinger para la partícula libre Tema
4. Cuantización de la energía en sistemas simples
4.1 Estados ligados y estados de difusión
4.2 Escalones de potencial
4.3 Barreras de potencial: efecto túnel
4.4 Aplicaciones del efecto túnel
4.5 Pozos de potencial
4.6 Potenciales periódicos
4.7 Potencial de oscilador armónico
Tema 5. Estructura general de la mecánica cuántica
5.1 El espacio de estados notación de Dirac
5.2 Variables dinámicas y operadores
5.3 El proceso de medida: valores propios y funciones propias
5.4 Observables: postulado de expansión
5.5 Observables que conmutan compatibilidad y relaciones de incertidumbre
5.6 Evolución temporal: teorema de Ehrenfest
5.7 Los postulados de la mecánica cuántica
Tema 6. Aplicaciones de los postulados
6.1 Formulación algebraica del oscilador armónico
6.2 El espacio de estados de dos dimensiones: Polarización de la luz
6.3 El problema de los neutrinos solares
6.4 El experimento de Stern y Gerlach: Spin
6.5 Solución general del sistema de dos niveles Tema
7. Partículas idénticas
7.1 Indistinguibilidad y principio de Pauli: bosones y fermiones 7.2Sistemas de muchas partículas: determinante de Slater
7.2 Sistema de dos spines : el caso del átomo de helio
7.3 Principio de Pauli y evolución estelar
6. Competencias a adquirir
Básicas / Generales.
CB-2, CB-3, CB-4, CB-5
CG-1, CG-2¸ CG-3, CG-4, CG-5
Específicas.
CE-1, CE-2, CE-3, CE-4, CE-5, CE-6, CE-7, CE-8, CE-9, CE-10
7. Metodologías
Clases de teoría para exposición del contenido teórico de la asignatura
Resolución de problemas para la aplicación práctica de los contenidos de la misma
Seminarios para resolución de dudas, planteamiento de nuevos problemas, y exposición y discusión de los mismos por parte de los estudiantes
8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos
Libros de consulta para el alumno.
Quantum Physics S. Gasiorowicz ed Wiley 2003
Quantum mechanics B. H. Bransden and C. J. Joachain Ed. Prentice Hall 2000
Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.
Quantum Mechanics Y. Peleg R. Pnini, E. Zaarur Ed McGraw Hill 1998 Quantum Mechanics J. L Basdevant J. Dalibard Ed. Springer 2005 Lectures on Quantum mechanics J.L. Basdevant Springer 2007
Problems and Solutions in Quantum Mechanics K. Tamvakis Ed. Cambridge U.P. 2005
10. Evaluación
Consideraciones generales.
La evaluación de las competencias adquiridas se basara en el trabajo periódico realizado por el alumno y en una prueba de conjunto escrita
Criterios de evaluación.
Actividades de evaluación continua realizadas por el alumno 40%
Prueba escrita final 60%
Deberá superarse el 40% de la prueba escrita final para superar la asignatura.
Instrumentos de evaluación.
Exposición de problemas resueltos en los seminarios Defensa de problemas realizados a través de la web Prueba final de conjunto
Recomendaciones para la evaluación.
Se recomienda la realización de todos los ejercicios propuestos y la presencia activa en los seminarios.
Recomendaciones para la recuperación.
Se realizara una prueba escrita de recuperación que servirá para recuperar la prueba de conjunto