Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Kuantum Fiziği 1FIZ340136211
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüZorunlu @ Fizik Lisans Programı (%30 İngilizce)
Ders KategorisiTemel Meslek Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimFizik Bölümü
Dersin KoordinatörüTuncer Kaya
Dersi Veren(ler)Tuncer Kaya
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu derste, mikroskopik olayların algılanmasındaki devrimci değişimler incelenecektir. Geçersizliği oldukça belirgin olan klasik yaklaşımlar her aşamada vurgulanacaktır. Klasik yaklaşımın yerini alan kuantum mekanik kuramı mümkün olduğunca tanımlanacaktır. Aynı zamanda geleneksel olarak tam çözümlerini bildiğimiz kare kuyu ve hidrojen atomu gibi bilinen problemler uygun uygulamalar olarak çözülecektir.
Dersin İçeriğiKuantum mekanik kuramının oluşmasına yol açan deneyler. Dalga fonksiyonu. Zamandan bağımsız Schrödinger denklemi. Formülasyon. Üç boyutta kuantum mekaniği. Özdeş parçacıklar.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Kuantum Mekaniğine Giriş, D.J. Griffiths, Çev. H. Özbek, S.D. Feyiz, Nobel Akademik Yayıncılık, Eylül 2013, ISBN: 978-605-133-640-4.
  • Introductory Quantum Mechanics, R.L. Liboff, Addison – Wesley, Ocak 2002, ISBN-10:0805387145, ISBN-13:978-0805387148.
  • Kuantum Mekaniğine Giriş, B. Karaoğlu, Seçkin Yayıncılık, Ocak 2008, ISBN-9789750206580.
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Belirsizlik ilkesi ve dalga parçacık ikilemi gibi klasik mekanikte olmayan özellikleri öğrenir.
  2. Kuantum mekaniğinin temel denklemi olan Schrödinger denklemini bir boyutlu sistemlere uygular.
  3. Schrödinger denkleminin çözümleri olan dalga fonksiyonun (durum fonksiyonu) olasılıksal içerikte nasıl kullanılabileceğini öğrenir.
  4. Kuantum mekaniğe özgü olan operatör kavramını öğrenir.
  5. Harmonik osilatör problemini matematiksel olarak çeşitli tekniklerle çözer.
  6. Schrödinger denklemini küresel simetrik potansiyellerde (hidrojen atomu gibi) çözer.
  7. Özdeş parçacıkların simetrik ve anti-simetrik özelliklerini ve parçacıkların fermiyon ve bozon olarak sınıflandırılmasında spinin önemini öğrenir.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5DÖÇ-6DÖÇ-7
PÇ-15544444
PÇ-24445544
PÇ-34444444
PÇ-43333333
PÇ-53333333
PÇ-64444444
PÇ-75555544
PÇ-8-------
PÇ-94444444
PÇ-104444444
PÇ-114444444
PÇ-12-------
PÇ-134444444
PÇ-14-------
PÇ-153333333
PÇ-164444444
PÇ-17-------
PÇ-18-------
PÇ-194444444
PÇ-20-------
PÇ-21-------
PÇ-22-------
PÇ-235555555
PÇ-24-------
PÇ-25-------
PÇ-26-------
PÇ-27-------
PÇ-28-------

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Kuantum mekanik kuramının oluşmasına yol açan deneyler. Dalga-parçacık ikilemi. Liboff, Bölüm 2: TARİHSEL İNCELEME: DENEYLER VE TEORİLER
2Schrödinger denklemi ve olasılık yoğunluğunun tanımı. Dalga fonksiyonunun normalleştirilmesi.Griffiths, Bölüm 1: DALGA FONKSİYONU
3Momentum operatörünün tanıtımı. Belirsizlik ilkesi.Griffiths, Bölüm 1: DALGA FONKSİYONU – DENEY 1: Heisenberg Belirsizlik İlkesi
4Zamandan bağımsız potansiyeller için dalga denkleminin çözümü. Değişkenlere ayırma yöntemi. Sonsuz kuyu potansiyeli. Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ – DENEY 2: Franck-Hertz Deneyi
5Schrödinger denkleminin harmonik potansiyel durumunda çözümleri.Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ – DENEY 3: Hall Olayı
6Serbest parçacık. Dalga paketi. Belirsizlik ilkesinin önemi.Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ
7Schrödinger denkleminin delta fonksiyonu formundaki potansiyeller için çözümleri.Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ
8Ara Sınav 1
9Schödinger denkleminin sonlu kuyu potansiyelinde çözümleri.Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ
10Kuantum mekaniğinin genel formalizmi. Hilbert Uzayı. Dirac notasyonu (bra ve ket). Hermitsel operatörün özellikleri. Genelleştirilmiş belirsizlik ilkesi. Griffiths, Bölüm 3: FORMÜLASYON
11İki ve üç boyutta kuantum mekanik. Küresel koordinatlarda Schrödinger denklemi. Küresel simetrik potansiyellerde değişkenlere ayırma yöntemi.Griffiths, Bölüm 4: ÜÇ BOYUTTA KUANTUM MEKANİĞİ
12Küresel koordinatlarda iki parçacık problemi. Hidrojen atomu. Griffiths, Bölüm 4: ÜÇ BOYUTTA KUANTUM MEKANİĞİ
13Açısal momentum. Açısal momentum bileşenleri arasındaki komutasyon ilişkileri. Açısal momentumun özdeğer ve özfonksiyonları. Stern-Gerlach deneyi. Spin ½ sistemi. Spin presesyonu. Griffiths, Bölüm 4: ÜÇ BOYUTTA KUANTUM MEKANİĞİ
14Özdeş parçacıklar. İki özdeş parçacık için dalga fonksiyonunun simetrileri (Fermiyonlar ve Bozonlar). Sonsuz kuyuda iki özdeş parçacık. Griffiths, Bölüm 5: ÖZDEŞ PARÇACIKLAR
15Uygulama veya Konu Tekrarı
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar30
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar260
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati142
Laboratuar151
Uygulama151
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması154
Derse Özgü Staj
Ödev
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)215
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)120
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok