Dokuz Eylül Üniversitesi Ders Katoloğu / Bilgi Paketi

Ders Bilgileri

Ders Kodu	Ders Adı	Ders Türü	D	U	L	AKTS
ERA 0005	Herkes için Kuantum Mekaniği	SEÇMELİ	2	2	0	7

Dersi Veren Birim

Fen Fakültesi

Dersin Düzeyi

Lisans

Ders Koordinatörü

PROF. DR. MUHAMMED DENİZ

Dersi Alan Birimler

Biyoloji
Bilgisayar Bilimleri
Matematik
Fizik
Kimya
İstatistik

Dersin Amacı

1. İleri düzey matematik gerektirmeyen bir yöntemle kuantum mekaniğinin temel fikirlerini öğrenmek.
2. Ultra küçük dünyasında bir kuantum parçacığının ne olduğunu anlamaya başlamak.
3. Kuantum dünyası hakkında öğrendiğini düşündüğünüz şeylerin çoğunun eksik ya da yanlış olduğu gerçeğinin farkına varmak.
4. Kuantum parçacığı dediğimiz ışığın ikili parçacık ve dalga doğasını keşfetmek
5. Spin'in ne olduğunu ve mıknatıslar tarafından nasıl manipüle edildiğini keşfetmek.
6. Temel spin kavramını, kuantum parçacıklarının nasıl dolanık durumda olabileceğini ve Einstein'ın gizli teorisinin nasıl doğru olamayacağını öğrenmek.
7. Homojen olmayan bir manyetik alanda hareket eden bir mıknatısa ne olduğunu ayrıntılı olarak tanımlayabilmek.
8. Manyetik iğneler veya akım döngüleriyle yapılan klasik bir Stern-Gerlach deneyinin ayrıntılı bir şekilde açıklayabilmek.
9. Olasılık teorisinin temellerini öğrenmek
10. Kuantum dünyasında temel tanımlardan yola çıkarak olasılık hesaplayabilmek.
11. Spin ile kuantum olayları için olasılıkları hesaplayabilmek.
12. Kuantum gizeminin ne olduğunu açıklamak.
13. Işığın kısmi yansımasını, etkileşimsiz ölçümleri ve parçacık ayırt edilemezliğini anlamak için kuantum fikirlerini uygulamak.
14. Kuantum girişimini kullanarak, "karanlıkta kuantum görme" olarak da bilinen, bir nesnenin varlığını onunla etkileşime girmeden nasıl ölçebileceğimize bakmak.

Dersin Öğrenme Kazanımları

1	Ultra-küçük dünyada bir kuantum parçacığın ne olduğunu anlamak.
2	Kuantum dünyası hakkında öğrendiklerinizin çoğunun ya eksik ya da yanlış olduğu gerçeğinin farkına varmak.
3	Homojen olmayan bir manyetik alanda hareket eden etkin bir mıknatısa ne olduğunu ayrıntılı olarak açıklamak.
4	Spin'in ne olduğunu ve mıknatıslar tarafından nasıl manipüle edildiğini keşfetmek.
5	Manyetik iğneler veya akım döngüleri ile yürütülen klasik bir Stern-Gerlach deneyinin ayrıntılarını tanımlamak.
6	Olasılık teorisinin temellerini öğrenmek, Rastgele olayların meydana gelme olasılıklarını hesaplamak, Temel tanımına göre olasılığı hesaplamak.
7	Kuantum parçacıklarının yalnızca kendileri hakkında ölçülen son şeyi hatırladığını anlamak.
8	Kuantum parçacıkları üzerinde tekrarlanan ölçümlerin sonuçlarını ve analizör döngüleriyle deneylerin nasıl analiz edileceğini tahmin etmek.
9	Kuantum gizeminin ne olduğunu açıklayabilme, Kuantum tuhaflığı ile ilk deneyiminizi gerçekleştirebilme.
10	Hangi yoldaki bilgileri nasıl silebileceğinizi ve girişimin nasıl geri yükleyebileceğinizi belirlemek.
11	İki kuantum parçacığının nasıl dolanabileceğini açıklamak, Einstein'ın gizli değişken teorisinin nasıl doğru olamayacağını açıklamak.
12	Işığın (ve diğer kuantum parçacıklarının) ikili parçacık ve dalga doğasını tanımlamak.
13	Kuantum parçacığının ne olduğunu tanımlamak.
14	Kısmi yansımayı tanımlamak için kuantum teorisini kullanmak, Kuantum mekaniği kurallarını kullanarak ışığın bir noktadan diğerine nasıl hareket ettiğine dair Feynman'ın modelini geliştirmek.
15	Işığın düz çizgiler halinde nasıl hareket ettiğini, ışık dar bir yarıktan geçmeye zorlandığında ne olduğunu ve bunun ışığın rengine nasıl bağlı olduğunu açıklamak.
16	İki yarık deneyinin tuhaf sonuçlarını dile getirmek ve kuantum kurallarımızı kullanarak bunları hesaplamak, Kuantum gizeminin ne olduğunu açıklamak
17	Kuantum ışık teorimizi aynalara, kırınım ızgaralarına ve merceklere uygulamak, Kuantum teorisini aynaların, kırınım ızgaralarının ve merceklerin nasıl çalıştığını açıklamak için kullanmak.
18	Kuantum girişiminin, bir nesneyle etkileşime girmeden bir nesnenin varlığını ölçmeye nasıl izin verebileceğini belirlemek (Bu, "kuantum karanlıkta görmek" olarak da adlandırılan bir olgudur), Bir şeyi bakmadan nasıl göreceğinizi ifade etmek, Nasıl olduğunu açıklamak, iki yarıklı bir deneye benzer ve onunla faydalı deneyler önermek.
19	Fizikteki en hassas deneysel araçlardan biri olan interferometrinin nasıl çalıştığını açıklamak.
20	Sonsuzluk, limitler, ışığın polarizasyonu kavramlarını ve etkileşimsiz bir ölçümde nasıl birleştirildiklerini özetlemek, Polarizasyonun nasıl kontrol edileceğini, polarizasyonun nasıl değiştirileceğini ve polarizasyonu ölçmenin polarizasyonun dönmesini durdurduğu kuantum Zeno etkisinde nasıl kullanacağınızı açıklamak.
21	Etkileşimsiz etkili bir ölçümün nasıl gerçekleştirilebileceğini tanımlamak, Bir şeyle etkileşime girmeden nasıl ölçüleceğini açıklamak.
22	Işığın kısmi yansımasını, etkileşimsiz ölçümleri ve parçacık ayırt edilemezliğini anlamak için kuantum fikirlerini uygulayabilme, Özdeş parçacık korelasyonlarının neler olduğunu tanımlayabilme

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta	Konular	Açıklama
1	Manyetik bir alandaki hareketli mıknatısların klasik mekaniği ve doğası
2	Olasılık ve Kuantum Olasılık
3	Stern-Gerlach analizör döngüsü
4	Çift yarık deneyi
5	Einstein-Podolsky-Rosen Paradoksu ve Bell eşitsizliği
6	Işığın kuantum mekaniği, dalga mı veya parçacık mı
7	Işığın kuantum doğasını keşfetmek.
8	Işığın ileri kuantum teorisi
9	Işığın kuantum fikirleri
10	Karanlıkta kuantum görmeye olgusuna giriş
11	Mach-Zehnder İnterferometresi
12	Kuantum Zeno Etkisi
13	Karanlıkta Kuantum Görmesi
14	Özdeş parçacıklar ve Hong-Ou-Mandel deneyi

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

Ana kaynak:
1. David Griffiths, Quantum Mechanics, Pearson, 2nd ed.
2. Richard L. Liboff, Introductory Quantum Mechanics, Pearson.
3. Robert Eisberg, Robert Resnick, Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles, Willey.
4. Principles of Quantum Mechanics, Shankar, Springer.
5. Stephen Gasiorowicz, Quantum Physics, Willey.
6. David Griffiths, Introduction to Elementary Particles, Willey.

Yardımcı kaynaklar:
1. J.J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics. Revised Edition.
2. Zettili, Quantum Mechanics: Concepts and Applications, , Willey.

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	Vize
2	Q	Quiz
3	OD	Ödev
4	FN	Final
5	BNS	BNS	VZ * 0.30 + Q * 0.20 + OD * 0.10 + FN * 0.40
6	BUT	Bütünleme Notu
7	BBN	Bütünleme Sonu Başarı Notu	VZ * 0.30 + Q * 0.20 + OD * 0.10 + BUT * 0.40

Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Yok

Değerlendirme Kriteri

1. Öğrencilerin hazırladıkları ödevler ve quizler ara sınav notuna eklenecektir.
2. Yıl sonu sınavı yazılı sınav ile değerlendirilecektir

Dersin Öğretim Dili

İngilizce

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

1. Derslerin %70 ine katılım zorunludur.
2. Her türlü kopya eylemi disiplin soruşturması açılması ile sonuçlandırılacaktır.
3. Ara sınavlara katılmayan ve ödevleri düzenli yapmayan öğrenciler, final sınavına alınmazlar.
4. Öğretim üyesi uygulamalı sınavlar yapma hakkını saklı tutar. Bu sınavlardan alınacak notlar vize ve final sınavı notlarına eklenecektir.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

muhammed.deniz@deu.edu.tr

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

Salı 13:00- 15:00

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler	Sayısı	Süresi (saat)	Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı	14	2	28
Uygulama	14	2	28
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar	13	5	65
Vize Sınavına Hazırlık	1	5	5
Final Sınavına Hazırlık	1	5	5
Diğer Kısa Sınavlara Hazırlık	5	4	20
Ödev Hazırlama	5	4	20
Vize Sınavı	1	2	2
Final Sınavı	1	2	2
Diğer Kısa Sınav	5	1	5
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat)			180

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖK	PK.11	PK.16	PK.17
ÖK.1		2	2
ÖK.2		2	2
ÖK.3		2
ÖK.4		2
ÖK.5		2
ÖK.6		2
ÖK.7		2
ÖK.8		2
ÖK.9		2
ÖK.10		2
ÖK.11		2
ÖK.12	2	2	2
ÖK.13	2	2
ÖK.14	2	2
ÖK.15	2	2
ÖK.16		2
ÖK.17	2	2
ÖK.18	2	2
ÖK.19		2
ÖK.20		2
ÖK.21		2
ÖK.22		2

DERS ADI

DERECE PROGRAMLARI