T ίτλος του μαθήματος | Σύγχρονη Φυσική
Κωδικός αριθμός μαθήματος | PCC202
Τύπος του μαθήματος | Υποχρεωτικό
Επίπεδο του μαθήματος | Προπτυχιακό
Έτος σπουδών | Δεύτερο
Εξάμηνο | Τέταρτο
Πιστωτικές μονάδες ECTS | 5
Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων | Α. Ζδέτσης, Καθηγητής
Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος | Στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής: 1) θα έχει σχηματίσει μία ολοκληρωμένη και διαφανή γνώση των Κβαντικών ιδεών καθώς και μια γενική και φυσική εποπτεία, με περιορισμένο μαθηματικό φορμαλισμό, της παλαιάς (κυρίως) και της νεώτερης κβαντική θεωρίας οι οποίες οδήγησαν στην εξίσωση του Schr o dinger και της σύγχρονης Κβαντομηχανικής. Και 2) θα είναι σε θέση να εφαρμόζει την Κβαντική Θεωρία σε γνωστά προβλήματα από την A τομική και Μοριακή Φυσική χρησιμοποιώντας τόσο ποιοτικά (σε σύνθετα προβλήματα) όσο και ποσοτικά (σε απλούστερα προβλήματα) επιχειρήματα και μεθοδολογία.
Δεξιότητες | Στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής θα πρέπει να έχει αποκτήσει: 1) ενεργό γνώση και κριτική (όσο το δυνατόν) σκέψη ώστε να κατανοεί το φυσικό περιεχόμενο της Κβαντικής θεωρίας και να την εφαρμόζει σε απλά προβλήματα χωρίς βαρύ μαθηματικό φορμαλισμό. 2) Ικανότητα να μπορεί γρήγορα και απλά να χρησιμοποιεί γενικές αρχές, ποιοτικά επιχειρήματα και εκτιμήσεις τάξης μεγέθους για πιο σύνθετα προβλήματα.
Προαπαιτήσεις | Όλα τα βασικά μαθήματα του 1ου έτους και 3ου εξαμήνου σπουδών
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος | Ι. Τι είναι Κλασική και τι Σύγχρονη Φυσική ΙΙ. Προβλήματα που έκαναν αναγκαία την εισαγωγή της Κβαντικής Θεωρίας. ΙΙΙ. Λεπτομερής περιγραφή της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος -Φωτόνια . Ι V. Φαινόμενα αλληλεπίδρασης ύλης-ακτινοβολίας ( Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, φαινόμενο Compton, ακτινοβολία πεδήσεως-ακτίνες Χ) V. Ατομικά φάσματα- το φάσμα του ατόμου του υδρογόνου - Ατομικό πρότυπο του Bohr VI. Κβαντικές ιδιότητες υλικών σωμάτων: Δυϊσμός σωματίου-κύματος, υλικά κύματα, αρχή της αβεβαιότητος V ΙΙ. Προέλευση και ερμηνεία των υλικών κυμάτων - Κυματική εξίσωση - Εξίσωση του Schr o dinger - Κβαντικές καταστάσεις, κβαντικοί αριθμοί V ΙΙΙ. Διερεύνηση της εξίσωσης του Schr o dinger : Φυσικοί και μαθηματικοί περιορισμοί των λύσεων (οριακές συνθήκες) - Εφαρμογές σε απλά μονοδιάστατα παραδείγματα ΙΧ. Η εξίσωση Schr o dinger σε 3 διαστάσεις: Ημι-ποιοτική περιγραφή του ατόμου του υδρογόνου και των κβαντικών αριθμών n, l, ml. Επέκταση σε άλλα άτομα X. Ιδιότητες των κβαντικών αριθμών της στροφορμής - Πρόσθεση στροφορμών. ΧΙ. Το σπιν και οι κβαντικοί αριθμοί του σπιν- Πείραμα Stern-Gerlach XII. Οι κβαντικοί αριθμοί των ατόμων - Περιοδικό σύστημα των στοιχείων ΧΙΙΙ, Ποιοτική κβαντική περιγραφή: Μόρια, συστήματα μορίων , μακροσκοπικά συστήματα (στερεά, υγρά, αέρια)
Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη | 1) «Σύγχρονη Φυσική» , R. A. Serway, C. J. Moses, C. Moyer Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης , 2) «Εισαγωγή στην Σύγχρονη Φυσική» Πανεπιστημιακές σημειώσεις Α. Ζδέτση (Μέρος των σημειώσεων, οι οποίες περιλαμβάνουν και ευρεία βιβλιογραφία διαφόρων επιπέδων, έχει αναρτηθεί στην ιστοσελίδα του διδάσκοντος και του μαθήματος)
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι | Διδασκαλία στον πίνακα, με διαδραστικό τρόπο
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης | Εργασίες, γραπτές εξετάσεις προόδου, τελικές γραπτές εξετάσεις
Γλώσσα διδασκαλίας | Ελληνική.