Kaisa_2012_3_photo by Veikko Somerpuro

Enrol
18.12.2019 at 08:00 - 7.1.2020 at 23:59

Timetable

Description

Opintojaksosta vastaa fysikaalisten tieteiden kandiohjelma.

Matemaattiset apuneuvot I-III. Voidaan suorittaa samaan aikaan kurssin Matemaattiset apuneuvot III kanssa.

Suositellaan vähintään samanaikaista Matemaattiset apuneuvot III suorittamista

Kurssin suoritettuaan opiskelija osaa kertoa miksi kvanttimekaniikkaa tarvitaan ja tuntee kvanttimekaniikan teoreettiset perusteet. Opiskelija osaa käsitellä kaksitilasysteemiä ja muodostaa usean kaksitilasysteemin tensoritulon. Opiskelija osaa muodostaa ja analysoida yksinkertaisia kvanttipiirejä kvanttiporttien avulla. Opiskelija osaa kvanttimekaniikan aikakehityksen yleiset ominaisuudet ja tunnistaa Schrödingerin yhtälön. Opiskelija tuntee kvanttimekaniikan muotoilun aaltomekaniikan termein ja osaa ratkaista yksiulotteisia potentiaaliongelmia. Opiskelija osaa soveltaa kvanttimekaniikan todennököisyystulkintaa vetyatomin elektronia kuvaaviin kvanttimekaanisiin ratkaisuihin ja tuntee orbitaalin käsitteen.

Suositellaan suoritettavaksi 1.-2. opiskeluvuotena

Opintojakso järjestetään kevätlukukaudella, 3. periodissa

Kvanttimekaniikan perusteet kaksitilasysteemin avulla: tilavektorit, operaattorit, mittauksen rooli ja todenäköisyystulkinta. Kubitin käsite ja kvanttilaskennan alkeita. Kvanttimekaaninen aikakehitys ja Schrödingerin yhtälö. Aaltomekaniikkaa yhdessä ulottuvuudessa: paloittain jatkuvat kuoppa- ja porraspotentiaalit. Vetyatomin elektronia kuvaavat kolmiulotteisen Schrödingerin yhtälön ratkaisut.

Luentomoniste. Lisämateriaalina esim. McIntyre, Manogue & Tate, Quantum Mechanics: A Paradigms Approach (Pearson) Harris, Modern Physics (Pearson)

Viikottaiset luennot, opiskelijan itsenäinen työskentely, viikoittain palautettavat laskuharjoitukset, joita lasketaan osittain laskupajoissa assistenttien tuella pienryhmissä ja osittain itsenäisesti. Laskuharjoitukset palautetaan assistenteille jotka pisteyttävät ne.

Kurssi arvostellaan asteikolla 0-5. Arvosanaan vaikuttavat kurssikoe, laskuharjoitukset ja muut kurssilla käytettävät aktiviteetit. Arvosanan määräytymisperusteet ilmoitetaan kurssin alussa.

Kurssi toteutetaan lähiopetuksena. Kurssin viikkottaisiin tapahtumiin osallistuminen on pakollista. Tarkemmat tiedot käytänteistä esitetään kurssin alussa ja kurssin verkkosivulla.