Dokuz Eylül Üniversitesi Ders Katoloğu / Bilgi Paketi

Ders Bilgileri

Ders Kodu	Ders Adı	Ders Türü	D	U	L	AKTS
PHY 5143	Modern Kuantum Mekaniği-I	SEÇMELİ	2	2	0	8

Dersi Veren Birim

Fen Bilimleri Enstitüsü

Dersin Düzeyi

Yüksek Lisans

Ders Koordinatörü

PROF.DR. MUHAMMED DENİZ

Dersi Alan Birimler

Nanobilim ve Nanomühendislik Doktora
Nanobilim ve Nanomühendislik Yüksek Lisans
Fizik Yüksek Lisans
Fizik Doktora
Nanobilim ve Nanomühendislik Bütünleşik Doktora

Dersin Amacı

Bu kuantum mekaniği dersinde, kuantum mekaniğinin temellerini öğreneceksiniz. De Broglie dalgaları, dalga fonksiyonu ve olasılık yorumu ile başlayacağız. Daha sonra Schrödinger eşitliği, iç çarpım ve Hermitsel operatörler tanıtılacaktır. Dalga paketinin zamanla değişimi, Ehrenfest teoremi ve belirsizlik ilişkileri üzerinde de durulacaktır.

Bu kuantum mekaniği dersinde, bir boyutlu potansiyeller altında Shrödinger denkleminin çözümünü yaparak elle tutulur bir kuantum mekaniği birikimi edineceksiniz. Ayrıca ilgili enerji özdurumları ve bağlı durumlar da çalışılacaktır. Differansiyel denlemler ve yaratma ve yok etme operatörleri yardımı ile cebirsel yöntemler kullanılarak harmonik salınıcı problemi çözülecektir.

Bu kuantum mekaniği dersinde, bir boyutlu potansiyeller altında saçılma konusunu, faz kaymaları, zaman gecikmesi ve rezonans durumlarını öğreneceksiniz. Daha sonra açısal momentum ve parçacıkların üç boyutlu merkezi potansiyeller altında hareketleri çalışılacaktır. Radyal denklem öğrenilecek ve hidrojen atomu detaylı olarak çalışılacaktır.

Dersin Öğrenme Kazanımları

1	Dalga fonksiyonu ve olasılık yorumu; Schrödinger denklemi,
2	İç çarpım ve Hermitsel operatörler; dalga paketlerinin zamanla evrilmesi; Ehrenfest teoremi ve belirsizlik ilkesi,
3	Bir boyutlu kare kuyu ve harmonik salınıcı potansiyeller için Schrödinger denkleminin çözümü; Harmonik salınıcının cebirsel metot ile çözümü
4	Bir boyutta kuantum saçılımının temelleri; Kauntum mekaniğinde temel açısal momentum teorisi
5	Üç boyutlu merkezi potansiyeller; Hidrojen atomu çözümü

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta	Konular	Açıklama
1	Kauntum Mekaniğine genel bir bakış, etkileşimsiz ölçümler
2	Fotoelektrik olay, Compton saçılması, de Broglie dalga boyu
3	De Broglie dalgaları, grup hızı ve kararlı durumlar, serbest parçacık dalgaları
4	Momentum operatörü, Schrödinger denklemi, dalga fonksiyonu yorumu; Olasılık ve akım yoğunluğu, Hermitsel eşlenik
5	Dalga paketleri ve belirsizlik, zaman evrilmesi ve şekil değişikliği; momentum uzayı, beklenen değerler ve zaman bağlılıkları
6	Gözlenebilirler, Hermitsel operatörler, ölçme ve belirsizlik; Kararlı durumlar
7	Sonlu ve sonsuz kare kuyu potansiyelleri, bağlı özdurumların özellikleri; Bir boyutlu enerji özdurumlarının özellikleri; Dalga fonksiyonlarının niteliksel özellikleri
8	ARA SINAV
9	Delta fonksiyonu potansiyeli; Basit harmonik salınıcı, yaratıcı ve yok edici operatörler
10	Basit harmonik salınıcı-II; Saçılım durumları ve basamak potansiyeller, Yansıma ve geçme katsayıları, faz kaymaları, dalga paketleri ve zaman gecikmeleri
11	Merkezi potansiyeller ve açısal momentum; Legendre denklemi, Radyal denklem, Hidrojen atomu
12	Hidrojen atomu, diferansiyel denklem, seri çözümleri ve kuantum sayıları
13	Hidrojen atomu spektrumu, Virial teoremi, dairesel yörüngeler ve eksen kaymaları, Dejenere durumlar
14	En basit kunatum sistemi ve açısal momentum, de Broglie dalgaları

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

Ders Kitabı:
1. J.J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics,
2. David Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics.

Kaynak Kitaplar:
1. Principles of Quantum Mechanics, Shankar
2. Quantum Mechanics: Concepts and Applications, Zettili

Öğrenme ve Öğretme Yöntemleri

1. Anlatım Yöntemi
2. Soru-Yanıt Tekniği
3. Tartışma Yöntemi
4. Ödev

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO	KISA KOD	UZUN ADI	FORMUL
1	VZ	YarıyılSnv
2	ODV	DnÖdevi
3	FN	Final
4	BNS	BNS	VZ * 0.25 + ODV * 0.25 + FN * 0.50
5	BUT	Bütünleme Notu
6	BBN	Bütünleme Sonu Başarı Notu	VZ * 0.25 + ODV * 0.25 + BUT * 0.50

*** Bütünleme Sınavı Yapılmayan Birimlerde Bütünleme Kriteri Dikkate Alınmaz.

Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Yok

Değerlendirme Kriteri

1. Öğrencilerin ara sınav ve ödevleri dönem içi başarıları olarak alınır.
2. Dönem sonu final sınavı dönem içi başarıya eklenerek, öğrencinin başarısı saptanacaktır.

Dersin Öğretim Dili

İngilizce

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

1. Derslerin %70 ine katılım zorunludur.
2. Ara sınavlara katılmayan ve ödevleri düzenli yapmayan öğrenciler, final sınavına alınmazlar.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

muhammed.deniz@deu.edu.tr

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

Pazartesi günleri saat 09: 30 - 11: 30

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler	Sayısı	Süresi (saat)	Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı	13	2	26
Uygulama	13	2	26
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar	13	5	65
Vize Sınavına Hazırlık	1	5	5
Final Sınavına Hazırlık	1	5	5
Diğer Kısa Sınavlara Hazırlık	6	5	30
Ödev Hazırlama	4	5	20
Final Sınavı	1	3	3
Vize Sınavı	1	3	3
Diğer Kısa Sınav	6	3	18
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat)			201

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖK	PK.1	PK.2	PK.3	PK.4	PK.5	PK.8	PK.10	PK.12	PK.13
ÖK.1	5	5						4	4
ÖK.2	5	5			4			4	4
ÖK.3	5	5	4	4		4	4	4	4
ÖK.4	5	5	4		5	4	4	4	4
ÖK.5	5	5	4	4		4	4	4	4

DERS ADI

DERECE PROGRAMLARI