AKTS - Kuantum Mekaniği
Kuantum Mekaniği (PHYS501) Ders Detayları
| Ders Adı | Ders Kodu | Dönemi | Saati | Uygulama Saati | Laboratuar Hours | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kuantum Mekaniği | PHYS501 | Alan Seçmeli | 3 | 0 | 0 | 3 | 5 |
| Ön Koşul Ders(ler)i |
|---|
| N/A |
| Dersin Dili | İngilizce |
|---|---|
| Dersin Türü | Seçmeli Dersler |
| Dersin Seviyesi | Fen Bilimleri Yüksek Lisans |
| Ders Verilme Şekli | Yüz Yüze |
| Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri | Anlatım, Tartışma, Soru Yanıt, Uygulama-Alıştırma, Sorun/Problem Çözme. |
| Dersin Öğretmen(ler)i |
|
| Dersin Amacı | [1] Stern-Gerlach deneyi yoluyla kuantum mekaniğinin deneysel temellerini öğrenciye vermek. [2] Kuantum mekaniğinin üzerine inşa edileceği, kapsamlı ve detaylı matematiksel temelleri öğrenciye vermek. [3] Kuantum mekanikte açısal momentum kavramını öğrenciye temelli/sağlam bir şekilde vermek. [4] (Zaman kalması koşuluyla) kuantum mekanikte simetri kavramını öğrenciye aktarmak. [5] Kuantum mekanikte yaklaşık hesaplar metodunu ve pratik uygulamalarını öğrenciye sağlam ve temelli bir şekilde vermek. |
| Dersin Eğitim Çıktıları |
Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
| Dersin İçeriği | Kuantum mekaniğinin temel kavramları, kuantum dinamiği, açısal momentum teorisi, kuantum mekanikte simetri, yaklaşık hesaplama metodları. |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | TEMEL KAVRAMLAR: Stern-Gerlach deneyi; ket, bra ve işlemci kavramları; baz ketleri ve matriks temsilleri; ölçmeler, gözlenebilenler ve belirsizlik bağıntıları. | Sakurai 1-23 |
| 2 | TEMEL KAVRAMLAR (devam): bazların değiştirilmesi; konum, momentum ve öteleme. | Sakurai 23-51 |
| 3 | TEMEL KAVRAMLAR (devam): konum ve momentum uzaylarında dalga fonksiyonları. KUANTUM DİNAMİĞİ: zamanın evrilmesi ve Schrödinger denklemi. | Sakurai 51-60 ve 68-80 |
| 4 | KUANTUM DİNAMİĞİ (devam): Schrödinger ve Heisenberg’in kuantum dinamik yaklaşımları; basit harmonik osilatör. | Sakurai 80-97 |
| 5 | KUANTUM DİNAMİĞİ (devam): Schrödinger dalga denklemi; propagatörler ve Feynman yol integralleri. | Sakurai 97-123 |
| 6 | KUANTUM DİNAMİĞİ (devam): potansiyeller ve ayar dönüşümleri. AÇISAL MOENTUM TEORİSİ: dönmeler ve açısal momentum komütasyon bağıntıları. | Sakurai 123-143 ve 152-158 |
| 7 | Birinci Arasınav | |
| 8 | AÇISAL MOENTUM TEORİSİ (devam): spin ½ sistemleri ve sonlu dönmeler; SO(3) ve SU(2), Euler dönmeleri. | Sakurai 158-174 |
| 9 | AÇISAL MOENTUM TEORİSİ (devam): yoğunluk işlemcileri; saf ve karışık sistemler; açısal momentumun özdeğerleri ve özdurumları; yörüngenin açısal momenti. | Sakurai 174-203 |
| 10 | AÇISAL MOENTUM TEORİSİ (devam): açısal momentum vektörlerinin toplanması; açısal momentum içın Schwinger’in oscillator modeli. | Sakurai 203-223 |
| 11 | AÇISAL MOENTUM TEORİSİ (devam): spin korelasyon ölçümleri ve Bell eşitsizliği; tensor işlemciler. | Sakurai 223-242 |
| 12 | KUANTUM MEKANİĞİNDE SİMETRİ: simetriler, korunum kanunları ve dejenere hâller; ayrık simetriler, parite ve uzay tersinmesi; ayrım simetriye örnek olarak örgülerde öteleme. | Sakurai 248-266 |
| 13 | KUANTUM MEKANİĞİNDE SİMETRİ: (devam): zaman-tersinimsel ayrık simetri. YAKLAŞIK HESAPLAMA METODLARI: dejenere olmayan durumlar için zamandan bağımsız perturbasyon teorisi. | Sakurai 266-282 ve 285-298 |
| 14 | YAKLAŞIK HESAPLAMA METODLARI: (devam): dejenere durumlar için zamandan bağımsız perturbasyon teorisi; hidrojen benzeri atomlar, ince yapı ve Zeemen etkisi kavramları; değişimsel metodlar. | Sakurai 298-316 |
| 15 | YAKLAŞIK HESAPLAMA METODLARI: (devam): zamana bağlı potansiyeller, etkileşme yaklaşımı; zamana bağlı pertürbasyon teorisi; uygulama: klasik radyasyon alanındaki etkileşimler; enerji kayması ve bozunma genişliği. | Sakurai 316-345 |
| 16 | Final Sınavı |
Kaynaklar
| Ders Kitabı | 1. Modern Quantum Mechanics, J. J. Sakurai, Revised Edition, Addison-Wesley. |
|---|---|
| Diğer Kaynaklar | 2. Quantum Mechanics, E. Merzbacher, 3rd Edition, Wiley. |
| 3. Lectures of Quantum Mechanics, G. Baym, Benjamin-Cummings. |
Değerlendirme System
| Çalışmalar | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | 1 | 5 |
| Laboratuar | - | - |
| Uygulama | - | - |
| Alan Çalışması | - | - |
| Derse Özgü Staj | - | - |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | - | - |
| Ödevler | 12 | 30 |
| Sunum | - | - |
| Projeler | - | - |
| Rapor | - | - |
| Seminer | - | - |
| Ara Sınavlar/Ara Juri | 1 | 30 |
| Genel Sınav/Final Juri | 1 | 35 |
| Toplam | 15 | 100 |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı | 65 |
|---|---|
| Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı | 35 |
| Toplam | 100 |
Kurs Kategorisi
| Temel Meslek Dersleri | |
|---|---|
| Uzmanlık/Alan Dersleri | X |
| Destek Dersleri | |
| İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri | |
| Aktarılabilir Beceri Dersleri |
Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi
| # | Program Yeterlilikleri / Çıktıları | Katkı Düzeyi | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Araştırma metodolojileriyle beraber, teorik ve matematiksel fiziğin temel bilgi seviyesine hakim olur. | X | ||||
| 2 | Fiziksel evrenin ve onu kontrol eden kanunların sağlam bir anlayışına ulaşır. | X | ||||
| 3 | Teorik, deneysel ve/veya simülasyon fiziği alanlarında, işleyen araştırma yeti ve stratejileri geliştirir. | X | ||||
| 4 | Kritik sorgulama, yaratıcı düşünme, ve yeni fikirleri kavramsal ve matematiksel olarak formüle etmeye yönelik pozitif bir tutum geliştirir ve bunu devam ettirir. | X | ||||
| 5 | Teorik, deneysel, veya uygulamalı fizik konularındaki problemleri, veya endüstriyel alandaki gerçek problemleri, hissetme, belirleme, ve başa çıkma yeteneği geliştirir. | X | ||||
| 6 | Edinilmiş ve birikmiş bilgi birikimini, matematiksel model ortaya koyar, çözümü için bir strateji belirler, gerekli ve uygun yaklaşıklaşma metodları uygular, ve elde edilen çözümün doğruluğunu ve güvenilirliğini değerlendirir. | X | ||||
| 7 | Fiziksel kavramları, işlemleri, süreçleri, ve yeni elde edilmiş sonuçları tüm dünyadaki meslekten insanlarla sözlü olarak konuşabilme ve tartışabilme ve bildiri ve makale formlarında yazılı olarak paylaşabilme yeteneği geliştirir | X | ||||
| 8 | Açılan disiplinlerin birinde ya da daha fazlasında, ileri bir bilgi ve yetenek seviyesine ulaşır ve uzmanlaşır. | X | ||||
| 9 | Orjinal ya da var olan bir bilgi kümesi etrafında bir bilimsel yapıt üretme, raporlama ve sunma yeteneği geliştirir. | X | ||||
| 10 | Metodolojik bilimsel araştırma yapabilme yeteneği geliştirir. | X | ||||
| 11 | Bir problemi, varolan fizik bilgileri kullanarak, analiz etme, çözüm metoduna karar verme (toerik/matematiksel/deneysel) ve problemi çözme becerisi geliştirir. | X | ||||
ECTS/İş Yükü Tablosu
| Aktiviteler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Derse Özgü Staj | |||
| Alan Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi | 14 | 2 | 28 |
| Sunum/Seminer Hazırlama | |||
| Projeler | |||
| Raporlar | |||
| Ödevler | 12 | 2 | 24 |
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi | 1 | 10 | 10 |
| Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi | 1 | 15 | 15 |
| Toplam İş Yükü | 125 | ||