FEN FAKÜLTESİ / FİZİK / FIZ3007 - KUANTUM MEKANİĞİ

DERSİN HAFTALIK İÇERİĞİ

Hafta 
Konular 
Öğrenme Kaynakları 
1Kuantum teorisi ile tutarlı açıklanabilen fiziksel ve olaylar ve deneylerin gözden geçirilmesi: Katıların ısı sığası, atomların kesikli tayfları, kara cisim ışıması, fotoelektrik olay, madde dalgaları ve elektronlar ile yapılan çift yarık ve girişim deneyleri, vb.Kuantum Mekaniği A. Verçin T. Dereli I. Bölüm
2Kuantum teorisinin matematiksel yapısı: Kompleks lineer vektör uzayları (Hilbert Uzayı) ve lineer operatörler ve Dirac bra-ket gösterimi, operatörlerin enerji, momentum ve koordinat temsilleri ve örnek problem çözümleri (iki hafta) Kuantum Mekaniği, A. Verçin, T. Dereli II. Bölüm
3Kuantum teorisinin temel varsayımlarının matematiksel ifadeleri, aktarma ilkesi ve Schrödinger dalga denklemi ile klasik mekanik arasındaki matematiksel ilişki Kuantum Mekaniği, A. Verçin, T. Dereli III. Bölüm
4Beklenen değer, standard sapma, hermitsel iki operatör için Heisenberg belirsizlik ilkesine ait eşitsizliğin türetilmesi ve ilgili istatistik kavramlar, yoğunluk matrisi ve ensemble kavramı, bir boyutta serbest parçaçık, dalga paketi ve ilgili kavramlar, minimum belirsizliğe sahip dalga paketi ve matematiksel özellikleri, problem çözümleriKuantum Mekaniği A. Verçin, T. Dereli III. Bölüm
5Bir boyutta çeşitli potansiyeller için Schrödinger denklemi çözümleri, tam analitik çözümlü potansiyeller (Morse potansiyeli vb.) için enerji tayfının operatör metodları ile elde edilmesi (iki hafta)Kuantum Mekaniği, A. Verçin, T. Dereli IV. Bölüm
6Harmonik salınıcı için doğal birimlerin oluşturulması ve bu birimler ile operatörlerin ölçeklendirilmesi, dalga fonksiyonunun asimptotik davranışının incelenmesi ve enerji seviyelerinin kuvvet serisi metodu ile konum ve momentum temsillerinde elde edilmesiKuantum Mekaniği, A. Verçin, T. Dereli V. Bölüm
7Harmonik salınıcı için merdiven operatörleri ve çarpanlarına ayırma metodu ile enerji tayfının bulunması, çeşitli matris elemanları ve operatör denklemleri ve hesapları ile ilgili problem çözümleri Kuantum Mekaniği, A. Verçin, T. Dereli V. Bölüm
8Harmonik salınıcı enerji tayfı ve katıların Einstein modeli kullanarak katıların ısı sığası davranışının incelenmesi ve teorinin deneysel gözlem ile uyumunun incelenmesi ve ilgili klasik fizik kanunları ile karşılaştırılmasıKuantum Mekaniği A. Verçin, T. Dereli V. Bölüm
9Stern-Gerlach deneyi ve açısal momentum kesikli değerler alması, yörüngesel açısal momentum, açısal momentum operatörleri için sıra değiştirme bağıntıları ve merdiven operatörleri ile açısal momentum kesikli tayfı oluşturulmasıKuantum Mekaniği, A. Verçin, T. Dereli VI. Bölüm
10Yörüngesel açısal momentum merdiven operatörlerinin konum temsilleri, açısal momentum özvektörleri ve küresel harmonik fonksiyonların merdiven operatörleri yardımıyla türetilmesiKuantum Mekaniği, A. Verçin, T. Dereli VI. Bölüm
11Yörüngesel açısal momentum, küresel koordinatlarda serbest parçacık ve dalga fonksiyonlarının merdiven operatörleri ile elde edilmesi, iki ve üç boyutlu harmonik salınıcı için enerji tayfı ve enerji özvektör ve özdeğerlerinin dejenerelik özellikleri Kuantum Mekaniği, A. Verçin, T. Dereli VI. Bölüm
12Üç boyutlu merkezcil potansiyeller (Kepler problemi, harmonik salınıcı, vb. ) için Schrödinger dalga denklemi tam çözümleri ve hidrojen atomu için etkin radyal hamiltonian elde edilmesi ve merdiven operatörleri oluşturulması, enerji tayfı ve enerji seviyelerinin dejenereliği, hidrojen atomunun soğurma ve yayınım tayfının deneysel veriler ile karşılaştırılması, Rydberg sabitinin incelenmesi Kuantum Mekaniği, A. Verçin, T. Dereli V. Bölüm