Física Cuántica.

Es una asignatura que forma parte del bloque de formación básica del Grado en Física.

Al ser una asignatura obligatoria es fundamental en cualquier perfil vinculado al Grado en Física

Capítulo I  Dualidad onda-partícula

Tema 1 Carácter corpuscular de la radiación electromagnética.           

Mecanismos de interacción radiación-materia. Fundamentos de la detección de fotones.

          Práctica de laboratorio: efecto fotoeléctrico

Tema 2 Naturaleza ondulatoria de las partículas

La hipótesis de De Broglie. Verificación experimental de la hipótesis de De Broglie

Práctica de laboratorio: difracción de electrones

Capítulo II Átomos de un electrón

Tema 3 Modelo de Bohr

Fórmula de Rydberg. Teoría de Bohr para el átomo de hidrógeno. Emisión de radiación.

Práctica de laboratorio: espectro del hidrógeno

Tema 4 Interacción con campos magnéticos

Modelo clásico. Espín del electrón. Acoplamiento espín-órbita

Práctica de laboratorio: Resonancia de espín electrónico

Tema 5 El momento angular orbital

Teoría clásica. Cuantización del momento angular orbital. Efecto Zeeman: reglas de selección. Instrumentación: el interferómetro de Lummer-Gehrke

Práctica de laboratorio: Efecto Zeemann

Capítulo III Átomos multielectrónicos

Tema 6 Excitaciones de rayos X.

Principio de exclusión de Pauli y estructura en capas de los átomos multielectrónicos.

Espectros de rayos X:  ley de Moseley

Práctica de laboratorio: Fluorescencia de rayos X

Bordes de absorción de rayos X

Práctica de laboratorio: Absorción de rayos X

CB-2: Saber aplicar los conocimientos de física cuántica a la elaboración y defensa de argumentos en la resolución de problemas de este campo.

CB-3: Tener la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes, dentro del área de la Física cuántica, para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

CB-4: Poder transmitir información, ideas, problemas y soluciones del ámbito de la física cuántica a un público tanto especializado como no especializado.

CB-5: Haber desarrollado aquellas habilidades de laboratorio necesarias para emprender experimentos posteriores en Física cuántica con un alto grado de autonomía.

CG-1: Desarrollar las capacidades de análisis y de síntesis con el objeto de poder abstraer las propiedades estructurales de la realidad física distinguiéndolas de aquellas puramente ocasionales y poder inferirlas, comprobarlas o refutarlas con experimentos u observaciones físicas. CG-2: Incrementar la capacidad de organización y planificación con el objeto de resolver con éxito el problema analizado.

CG-3: Desarrollar la capacidad de razonamiento crítico para poder identificar analogías entre fenómenos físicos diferentes y ser capaz de construir modelos físicos, así como poder detectar errores en razonamientos, aproximaciones o cálculos incorrectos.

CG-4: Ser capaz de plantear y resolver problemas físicos en experimentos de física cuántica, obteniendo una descripción no sólo cualitativa sino también cuantitativa y con el grado de precisión que sea necesario.

CG-5: Aprender de manera autónoma nuevos conocimientos y técnicas.

CE-1: Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes en que se basa la física cuántica, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.

CE-2: Haberse familiarizado con los aspectos más importantes de la Física Cuántica, no sólo por su importancia intrínseca, sino por la relevancia para la Física y sus aplicaciones

CE-3: Saber formular las relaciones funcionales y cuantitativas de la Física Cuántica en lenguaje matemático y aplicar dichos conocimientos a la resolución explícita de problemas de particular interés.

CE-4: Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo por lo tanto el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.

CE-6: Ser capaz de buscar y utilizar bibliografía en Física y otra bibliografía técnica, así como cualquier fuente de información relevante para trabajos de investigación y desarrollo técnico de proyectos.

CE-7: Ser capaz de realizar lo esencial de un proceso / situación y establecer un modelo de trabajo del mismo; el graduado debería ser capaz de realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable; pensamiento crítico para construir modelos físicos.

CE-8: Ser capaz de trabajar en un grupo interdisciplinario, de presentar mediante medios escritos y orales su propia investigación o resultados de búsqueda bibliográficos tanto a profesionales como a público en general.

CE-9: Haberse familiarizado con los modelos experimentales más importantes, además ser capaces de realizar experimentos de forma independiente, así como describir, analizar y evaluar críticamente los datos experimentales.

CE-10: Adquirir una comprensión de la naturaleza de la investigación en Física, de las formas en que se lleva a cabo, y de cómo la investigación en Física es aplicable a muchos campos diferentes al de la Física, por ejemplo la ingeniería; habilidad para diseñar procedimientos experimentales

Robert M. Eisberg y Robert Resnick.Física Cuántica: Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos y Partículas. Editorial Limusa, 1988

M. Alonso y E. F. Finn Física. Vol. III: Fundamentos Cuánticos y Estadísticos..Editorial Addison-Wesley Iberoamericana (1986).

Experiments in Modern Physics. A. C. Melissinos. Academic Press Coll. Div, 1966

Ángel Franco, Curso Interactivo de Física en Internet: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/

La evaluación del logro de las competencias se basará principalmente en el seguimiento del trabajo continuado, controlado periódicamente con diferentes instrumentos de evaluación.

La evaluación se basará tanto en la adquisición de los conocimientos impartidos en el aula y su aplicación a supuestos experimentales, como en la consecución de los objetivos que se planteen en cada práctica de laboratorio. Además el alumno debe demostrar en el laboratorio que sabe trabajar de manera ordenada y sistemática. Finalmente, se valorará su aptitud a la hora de exponer en público los resultados alcanzados y el interés de los mismos.

La evaluación continua comprende:

• examen escrito de los contenidos impartidos en los seminarios (20% de la nota final)
• cuaderno de prácticas, con los resultados que se van obteniendo en el laboratorio (40% de la nota final)
• exposición oral de una de las prácticas realizadas en el laboratorio (40%  de la nota final)

La prueba escrita evaluará el grado en que el estudiante es capaz de aplicar los contenidos teóricos de la materia a supuestos experimentales. Es necesario obtener un 5 sobre 10 para aprobar la asignatura.

La evaluación del cuaderno de prácticas incluye también la asistencia al laboratorio y la actitud del estudiante durante la realización de las prácticas. Es necesario alcanzar un 5 sobre 10 en esta evaluación para poder aprobar la asignatura. La no asistencia a una de las prácticas implica automáticamente suspender dicha práctica con la mínima nota.

La prueba oral consistirá en la presentación, utilizando medios telemáticos, de una de las prácticas realizadas en el laboratorio. Dicha presentación debe constar de los siguientes apartados: objetivos, metodología que incluya su fundamento físico, medidas realizadas con tratamiento de datos, resultados y conclusiones. Es necesario obtener un 5 sobre 10 para aprobar la asignatura.

Para la adquisición de las competencias previstas en esta materia se recomienda la asistencia y participación en todas las actividades programadas.

Se realizará una prueba escrita de recuperación que servirá para recuperar la nota de la prueba escrita y de la exposición oral. La nota del cuaderno de prácticas, que incluye también la asistencia al laboratorio, no puede recuperarse.