Dokuz Eylül Üniversitesi Ders Katoloğu / Bilgi Paketi

Ders Bilgileri

Ders Kodu	Ders Adı	Ders Türü	D	U	L	AKTS
PHY 3903	Kuantum Mekaniği I	ZORUNLU	4	2	0	7

Dersi Veren Birim

Fizik

Dersin Düzeyi

Lisans

Ders Koordinatörü

PROF. DR. MUHAMMED DENİZ

Dersi Alan Birimler

Fizik

Dersin Amacı

Bu dersin amacı kuantum mekaniğinin temel ilkelerini ve Schrödinger denklemi çözüm yöntem ve teknikleri, dalga fonksiyonunun anlamı ve istatistiksel yorumu, belirsizlik ilkesi, kararlı ve kararlı olmayan durumlar, işlemci, özdeğer ve özfonksiyon, çözümlerin zaman evrimi, ilgili olasılıklar, beklenen değerler, ölçümlerin anlamı ve önemi, belirsizlik ilkesi gibi kavramları anlamaktır. Açısal momentum, spin gibi kavramları kuantum mekaniksel açıdan yorumlanarak, kuantum sistemlerin toplam açısal momentumu tartışılacaktır. Ayrıca farklı potansiyeller altında basit kuantum mekaniksel problemleri çözümlemede gerekli alt yapıyı oluşturarak öğrencilerin deneyim kazanmaları hedeflenmektedir. Bu derste öğrenilen materyal ve beceriler, sonraki kuantum mekaniği derslerinin temelini oluştururur.

Dersin Öğrenme Kazanımları

1	Kuantum mekaniğinin temel prensiplerini tartışabilmek ve kuantum mekaniksel dalga fonksiyonu kavramını ve özelliklerini tam olarak kavrayabilmek.
2	Fiziksel gözlenebilirlerin beklenen değerlerini hesaplayabilmek, belirsizlik ilişkilerini yorumlayabilmek.
3	Bir kuantum sistem için cebirsel yöntemler kullanarak özdeğer ve özdurumları elde edebilmek.
4	Schrödinger denklemini serbest parçacık, sonsuz kare kuyu, harmonik salınıcı, delta fonksiyonu, sonlu kare kuyu, basamak potansiyeli, potansiyel engel gibi bir boyutlu ve üç boyutlu basit sistemler için analitik ve sayısal yöntemler kullanarak çözebilmek.
5	Bu çözümleri kullanarak fiziksel niceliklerin zamanla gelişimlerini, ilgili olasılıkları, beklenen değerlerini ve belirsizlikleri hesaplamanın yanı sıra matematiksel sonuçların altında yatan özlü fiziksel yorumlar ve gerekçeleri verebilmek.
6	Açısal momentum ve spin kavramlarının yanı sıra bunların kuantumlanma ve toplanmasına ilişkin kuralları öğrenmek.
7	Küresel koordinatlarda Hidrojen ve benzeri atomların açısal ve radyal dalga fonksiyonlarını bulabilmek ve bunları kullanarak gözlemlenebilir nicelikler için beklenen değerleri hesaplayabilmek.
8	Spinin de dahil olduğu kuantum mekaniğinin matris formülasyonu hakkında bilgi sahibi olmak, dalga ile matris mekaniği arasındaki ilişkiyi kavrayabilmek.

Dersin Öğretim Türü

Örgün Öğretim

Dersin Önkoşulu/Önkoşulları

Yok

Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar

Yok

Ders İçeriği

Hafta	Konular	Açıklama
1	Dalga Fonsiyonu, Shrödinger Denklemi
2	Normlama, Momentum, Belirsizlik
3	Zamandan Bağımsız Shrödinger Denklemi, Kararlı Durumlar
4	Harmonik Salınıcı, Serbest Parçacık, Sonsuz Kare Kuyu
5	Delta Fonksiyonu Potansiyeli, Sonlu Kare Kuyu
6	Gözlenebilirler, Operatörler, Özdeğer ve Özfonksiyonlar, Beklenen Değer
7	Genelleştirilmiş İstatistiksel Yorum, Belirsizlik ilkesi, Dirac Notasyonu
8	Üç Boyutta Kuantum Mekaniği-I
9	Üç Boyutta Kuantum Mekaniği-II
10	Küresel Koordinatlarda Schrödinger Denklemi, Hidrojen Atomu
11	Açısal Momentum
12	Spin
13	Açısal Momentumların Toplanması, Clebsch-Gordan Katsayıları
14	Özdeş Parçacıklar, İki Parçacıklı Sistemler

Ders İçin Önerilen Kaynaklar

Text Book: Intoduction to Quantum Mechanics, David J. Griffiths, Pearson, 2005

References:
1) Principles of Quantum Mechanics, Ramamurti Shankar, Plenum Press, 2011.
2) Introductory to Quantum Mechanics, Richard L. Liboff, Addison-Wesley, 2003.
3) Quantum Physics, S. Gasiorowicz, John Wiley & Sons, 1996.
4) Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles, R.Eisberg and R. Resnick, John Wiley & Sons, 1985.
5) Quantum Mechanics, Leonard I. Schiff, McGraw-Hill, 1968

Öğrenme ve Öğretme Yöntemleri

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

Değerlendirme Yöntemleri

SIRA NO	KISA KOD	UZUN ADI	FORMUL
1	VZ	Vize
2	FN	Final
3	BNS	BNS	VZ * 0.40 + FN * 0.60
4	BUT	Bütünleme Notu
5	BBN	Bütünleme Sonu Başarı Notu	VZ * 0.40 + BUT * 0.60

Değerlendirme Yöntemlerine İliskin Aciklamalar

Yok

Değerlendirme Kriteri

1) Öğrencilerin ara sınavları dönem içi başarıları olarak alınır.
2) Dönem sonu sınavı, dönem içi başarıya eklenerek öğrencinin dönem sonu başarı notu saptanacaktır.

Dersin Öğretim Dili

İngilizce

Derse İlişkin Politika ve Kurallar

1. Derslerin %70ine katılım zorunludur.
2. Her türlü kopyacılık eylemi disiplin soruşturması açılması ile sonuçlandırılacaktır.

Dersin Öğretim Üyesi İletişim Bilgileri

muhammed.deniz@deu.edu.tr

Ders Öğretim Üyesi Görüşme Gün ve Saatleri

Pazartesi 13:00-14:00

Staj Durumu

YOK

İş Yükü Hesaplaması

Etkinlikler	Sayısı	Süresi (saat)	Toplam İş Yükü (saat)
Ders Anlatımı	14	4	56
Uygulama	14	2	28
Haftalık Ders öncesi/sonrası hazırlıklar	12	6	72
Vize Sınavına Hazırlık	1	6	6
Final Sınavına Hazırlık	1	8	8
Final Sınavı	1	3	3
Vize Sınavı	1	3	3
TOPLAM İŞ YÜKÜ (saat)			176

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

PK/ÖK	PK.1	PK.2	PK.3	PK.4	PK.5	PK.6	PK.7	PK.8	PK.9	PK.10	PK.11	PK.12
ÖK.1	5	5	4	1	1	2	1	2	1	1	5	1
ÖK.2	5	5	4	1	1	2	1	2	1	1	5	1
ÖK.3	5	5	4	1	1	2	1	2	1	1	5	1
ÖK.4	5	5	4	1	1	2	1	2	1	1	5	1
ÖK.5	5	5	4	1	1	2	1	2	1	1	5	1
ÖK.6	5	5	4	1	1	2	1	2	1	1	5	1
ÖK.7	5	5	4	1	1	2	1	2	1	1	5	1
ÖK.8	5	5	4	1	1	2	1	2	1	1	5	1

DERS ADI

DERECE PROGRAMLARI