Mecânica Quântica II
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Física |
Ocorrência: 2021/2022 - 2S
Ciclos de Estudo/Cursos
Sigla |
Nº de Estudantes |
Plano de Estudos |
Anos Curriculares |
Créditos UCN |
Créditos ECTS |
Horas de Contacto |
Horas Totais |
L:F |
34 |
Plano de Estudos Oficial |
2 |
- |
6 |
49 |
162 |
3 |
Língua de trabalho
Português - Suitable for English-speaking students
Objetivos
Melhorar a formação do estudante em Mecânica Quântica com a aprendizagem de métodos de resolução aproximada da equação de Schrodinger, estudo da teoria de scattering, simetrias e leis de conservação, sistemas de partículas idênticas e 2ª quantificação. Adquirir competências e conhecimentos que facilitem a assimilação de resultados da literatura em disciplinas onde a Física Quântica é essencial: Física de Partículas, Física da Matéria Condensada, Ótica Quântica, Astrofísica, etc.Resultados de aprendizagem e competências
Aquisição de conhecimentos e competências relativos a conceitos quânticos, para leitura e compreensão de literatura em áreas com uma forte componente em Física Quântica como Física de Partículas, Matéria Condensada, Ótica Quântica, Astrofísica, etc.
Modo de trabalho
Presencial
Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)
Física Moderna, Mecânica Quântica I
Programa
1. Revisões MQ:
Espaço de estados. Notação de Dirac. Operadores e Observáveis. Relações de comutação. Conjunto completo de observáveis compatíveis. Transformações unitárias. Operador de evolução, representações de Schroedinger e Heisenberg.
2. Métodos de aproximação em MQ:
Teoria de perturbações independente do tempo (revisão). Método variacional. Teoria de perturbações dependente do tempo. Regra de ouro de Fermi. Aproximação adiabática.
3. Teoria de scattering:
Revisão do caso clássico. Secção eficaz e amplitude de scattering. Aproximação de Born: série de Born; interpretação diagramática; primeira aproximação de Born. Ondas parciais e desvios de fase.
4. Simetrias e leis de conservação:
Transformações unitárias. Transformações de simetria e geradores. Leis de conservação. Simetrias discretas.
5. Partículas idênticas:
Sistemas de N-partículas. Espaço produto e indistinguibilidade. Números de ocupação. Bosões e Fermiões. Espaço de Fock. Segunda quantificação. Funções de onda simétricas e anti-simétricas: determinantes de Slater.
Bibliografia Obrigatória
Griffiths David J.;
Introduction to quantum mechanics. ISBN: 0-13-191175-9
Cohen-Tannoudji, Claude; Diu, Bernard; Laloe, Frank; Quantum mechanics. ISBN: ISBN 0-471-16435-X Vol. 2
Baym Gordon;
Lectures on quantum mechanics. ISBN: 0-8053-0667-6
Sakurai J. J. 1933-1982;
Modern quantum mechanics. ISBN: 0-201-53929-2
Bibliografia Complementar
Pedro José de Almeida Bicudo;
Mecânica quântica. ISBN: 978-989-8481-54-2
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Nas aulas teóricas é feita a exposição dos assuntos; nas teórico-práticas são discutidos e resolvidos problemas, previamente disponibilizados para trabalho autónomo.
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Exame |
100,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Estudo autónomo |
113,00 |
Frequência das aulas |
49,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Os alunos são dispensados da frequência das aulas.
A avaliação consiste na realização de um exame final (80%) e entrega de trabalhos (20%), ou apenas exame final (100%)
O trabalho consiste em:
W1- Realização e entrega de resoluções dos problemas das séries, em grupo de 2 a 4 elementos, com discussão numa das aulas TP. Peso de 10% na nota final.
W2- Realização e entrega de um TPC (problema para resolver em casa com data de entrega). A resolução individual tem um peso de 10% na nota final. Os alunos podem optar por substituir o TPC por um segundo trabalho de grupo do tipo 1.
Fórmula de cálculo da classificação final
MAX[E*0.8 + W1*0.10 + W2*0.10, E]
* W1, W2 - Trabalhos
* E - Exame
Melhoria de classificação
Conforme as regras da FCUPObservações
Júri da unidade curricular
:
Eduardo Castro
João Lopes dos Santos
Miguel Costa