Guías Académicas

FISICA CUANTICA I

FISICA CUANTICA I

GRADO EN FISICA

Curso 2022/2023

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 06-06-22 17:44)
Código
100822
Plan
ECTS
6.00
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
3
Periodicidad
Primer Semestre
Área
FÍSICA ATÓMICA, MOLECULAR Y NUCLEAR
Departamento
Física Fundamental
Plataforma Virtual

Studium

Datos del profesorado

Profesor/Profesora
Conrado Albertus Torres
Grupo/s
1
Departamento
Física Fundamental
Área
Física Atómica, Molecular y Nuclear
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Edificio Trilingüe, despacho 38
Horario de tutorías

Concretar con el profesor/a

URL Web
http://studium.usal.es/
E-mail
albertus@usal.es
Teléfono
923294500 ext. #1326
Profesor/Profesora
María Cristina Prieto Calvo
Grupo/s
1
Departamento
Física Fundamental
Área
Física Atómica, Molecular y Nuclear
Centro
Fac. Ciencias
Despacho
Trilingüe T3345
Horario de tutorías
Concretar con el profesor/a
URL Web
-
E-mail
cprieto@usal.es
Teléfono
923 294500 ext. #4798

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. El postulado de la función de onda.

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 Evolución temporal:  teorema de Ehrenfest

3.4 La ecuación de Schrodinger independiente del tiempo: estdos estacionarios

3.5 La ecuación de Schrodinger para la partícula libre

3.6 El espacio de estados notación de Dirac           

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

Física Cuántica. C. Sánchez del Río. Ed. Pirámide 2015

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 basará en pruebas de escritas.

Criterios de evaluación.

Prueba escrita de evaluación continua  (EC)                                                        20%

Prueba escrita final de conjunto   (EF)                                                                  80%

La calificación final (CF) será la máxima entre la calificación del examen final y la media ponderada del examen final y la evaluación continua, es decir

CF = Máx (EF, EF*0.8+EC*0.2)

 

 

Instrumentos de evaluación.

Prueba escrita de evaluación continua

Prueba escrita final de conjunto

Recomendaciones para la evaluación.

Se recomienda la realización de todos los ejercicios propuestos y la presencia activa en los seminarios, así como el estudio diario de la asignatura.

Recomendaciones para la recuperación.

Se realizará una prueba escrita de recuperación, manteniendo el mismo criterio para la calificación que en la primera convocatoria.