Πληροφορίες μαθήματος
Στην ιστοσελίδα αυτή παρουσιάζουμε πληροφορίες για το μάθημα Κβαντική Δομή της Ύλης, του Τμήματος Φυσικής, με βάση τον οδηγό σπουδών του Τμήματος.
Ο κατάλογος με τα προσφερόμενα μαθήματα του τρέχοντος ακαδημαϊκού έτους βρίσκεται εδώ.
Ο κατάλογος με πληροφορίες για όλα τα μαθήματα του Τμήματος βρίσκεται εδώ.
| Κωδικός | Φ-304 |
|---|---|
| Τίτλος | Κβαντική Δομή της Ύλης |
| Κατηγορία | Β |
| ECTS | 6 |
| Ώρες | 6 |
| Επίπεδο | Προπτυχιακό |
| Εξάμηνο | Εαρινό |
| Διδάσκων | Σ. Τραχανάς, (Ασκήσεις: Ι. Καραδάμογλου) |
| Πρόγραμμα | Δευτέρα 14:00-17:00, Αίθουσα 3 |
| Ιστοσελίδα Μαθήματος | https://eclass.physics.uoc.gr/courses/PH304/ |
| Σκοπός Μαθήματος | Το µάθηµα απευθύνεται σε τριτοετείς φοιτητές και προϋποθέτει τη γνώση ενός εισαγωγικού µαθήµατος Κβαντοµηχανικής (Φ-303). Παρουσιάζει την πρακτική αλλά συγχρόνως λεπτοµερή εφαρµογή των θεµελιωδών αρχών της κβαντοµηχανικής στην περιγραφή των φυσικών ιδιοτήτων της ύλης. |
| Διδακτέα Ύλη |
1. Θεωρητική Εισαγωγή: Σύντομη ανασκόπηση των βασικών αρχών της Κβαντομηχανικής. Οι τρεις θεμελιώδεις προτάσεις. Το άτομο του υδρογόνου: Ιδιοτιμές, ιδιοσυναρτήσεις, τροχιακά s και τροχιακά p. Βασική θεωρία του σπιν. Ταυτόσημα σωματίδια και η αρχή του Pauli. Θεωρία διαταραχών και η µέθοδος των µεταβολών: Απλά μονοδιάστατα παραδείγματα (2 εβδομάδες) 2. Άτοµα: Η έννοια του ενεργού κεντρικού πεδίου. Άρση του υδρογονικού εκφυλισµού. Το περιοδικό σύστηµα των στοιχείων. Απλές εκτιµήσεις τάξεως µεγέθους. Προσεγγιστικός υπολογισµός της θεµελιώδους στάθµης στο άτοµο του Ηλίου. Το πραγµατικό άτοµο του Υδρογόνου. Λεπτή και υπέρλεπτη υφή. Οι καταστάσεις των πολυηλεκτρονικών ατόµων. Κανόνες του Hund. (3 εβδομάδες) 3. Μόρια: Εισαγωγή στη θεωρία του χηµικού δεσµού. Το πρόβληµα του διπλού πηγαδιού. Δοµή και ιδιότητες µερικών απλών µορίων (H2, O2, H2O, NH3). Λεπτοµερέστερη µελέτη του µορίου της Αµµωνίας. Το maser της Αµµωνίας. Υβριδισµένοι χηµικοί δεσµοί και ενώσεις του άνθρακα. Απεντοπισµένοι χηµικοί δεσµοί. Το πρόβληµα των πολλών πηγαδιών σε γραµµική ή κυκλική διάταξη. Συζευγµένοι και αρωµατικοί Υδρογονάνθρακες (Πολυακετυλένιο και βενζόλιο). Ένας ποσοτικός υπολογισµός από πρώτες αρχές: Το µοριακό ιόν υδρογόνου. (4 εβδομάδες) 4. Στερεά: Το µονοδιάστατο στερεό στην προσέγγιση της ισχυρής δέσµευσης: LCAO. Ενεργειακές ζώνες και το πρόβληµα της ηλεκτρικής αγωγιµότητας. Αγωγοί, ηµιαγωγοί, µονωτές. Ενέργεια Fermi και πυκνότητα καταστάσεων. Υπέρπυκνη ύλη και το όριο Chandrasekhar. (2 εβδομάδες) 5. Ύλη και φως: Φαινομενολογία της αλληλεπίδρασης του φωτός με τα άτομα. Οι έννοιες του ρυθμού, της ενεργού διατομής και της μέσης ελεύθερης διαδρομής. Ο κανόνας του Fermi και η εφαρμογή του στη διαδικασία συντονισμού. Το φως λέιζερ και οι ιδιότητές του. Το φως καθ’ εαυτό: Πολωμένα φωτόνια και πολωτές. (2 εβδομάδες) |
| Βιβλιογραφία |
«Κβαντοµηχανική Ι» – Σ. Τραχανάς (Πανεπιστηµιακές Εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο, 2007) «Κβαντοµηχανική ΙΙ» – Σ. Τραχανάς (Πανεπιστηµιακές Εκδόσεις Κρήτης, Ηράκλειο, 2008) |
