Mecânica Quântica Avançada

Código:

F4034

Sigla:

F4034

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2016/2017 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Mestrado em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
M:AST	3	Plano de Estudos oficial desde_2013/14	1	-	6	49	162
			2
M:F	9	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	49	162
M:M	0	Plano de Estudos do M:Matemática	1	-	6	49	162
			2

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Adquirir competências, conhecimentos e métodos para facilitar a assimilação de resultados de literatura, em Física de partículas, Física a Matéria Condensada, Optica quântica, etc.

 Conhecer e aplicar as técnicas básicas mais diretas de cálculo em Física Quântica: mudanças de base, uso de simetrias, teoria de perturbações, segunda quantificação,teoria de scattering.

 Introduzir Mecânica Quântica Relativista e Teoria Quântica de campo (incluindo radiação eletromagnética).

Resultados de aprendizagem e competências

Aquisição de conhecimentos e competências  relativos  a conceitos quânticos,  para leitura e compreensão de literatura de investigação em áreas como ,  Física de Partículas, Matéria Condensada, Ótica Quântica etc.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Mecânica Quãntica básica

Programa

1. Revisão MQ
Espaço de estados, Kets, Bras, Operadores e Observáveis. Relações de comutação. Conjunto completo de observáveis compatíveis. Transformações unitárias, Representações matriciais. Operador de evolução, representações de Schroedinger e Heisenberg.
Teoria de perturbações independente e dependente do tempo. Regra de ouro e Fermi.
 Estados puros e misturas. Matriz densidade.

2.Simetrias e transformações unitárias
 Simetrias discretas e contínuas. Números quânticos
 Simetria de rotação, momento angular, spin. Adição de Momentos angulares e representações irredutíveis. Operadores tensoriais e teorema de Wigner Eckart. Aplicações a Física Atómica.
Simetrias Internas. I-spin e interações nucleares

3. Partículas Idênticas
Quantificação de osciladores acoplados. Modos normais e Bosões
Espaço de Fock e segunda quantificação. Fermiões. Operadores de Campo.

4. Teoria da Difusão
Difusão em 1D: transmissão reflexão, phase-shifts e ressonâncias
Conceito de secção eficaz. Cálculo na aproximação de Born.
Difusão por potenciais centrais. Phase-shits 
e secção eficaz.

5.Campo electromagnético
Quantificação de um campo escalar
Quantificação do campo electromagnético. Estados da radiação
Interação radiação matérias na aproximação dipolar. Regras de selecção.

6. Mecânica quântica relativista
Relações de dispersão, equações de campo e quantificação.
A equação de Dirac-Weyl em 2+1 D e o grafeno
Equação de Dirac. Soluções simples.

Bibliografia Obrigatória

Baym Gordon; Lectures on quantum mechanics. ISBN: 0-8053-0667-6
Weinberg Steven 1933-; Lectures on quantum mechanics. ISBN: 9781107028722
Sakurai J. J. 1933-1982; Modern quantum mechanics. ISBN: 0-201-53929-2
Sakurai J. J. 1933-1982; Advanced quantum mechanics

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas; estudo autónomo. Resolução autónoma de problemas destinados a desenvolver a capacidade de aplicar Mecãnica Quântica em campos como Matéria Condensada, Física de partículas, Ótica.

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Teste	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	120,00
Frequência das aulas	42,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Sem requisito

Fórmula de cálculo da classificação final

1. Problemas para casa (4)                                           30 %
2. Exame                                                                     70%

Avaliação especial (TE, DA, ...)

N/A

Melhoria de classificação

Regras gerais da FCUP para componente de exame