Ders Bilgileri

Ders Bilgileri
Ders Adı Kodu Dili Türü Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Kuantum Fiziği FIZ301 Türkçe Zorunlu 5. Yarıyıl 4 + 2 5,0 7,0
Ön Koşul Dersleri
Dersin Seviyesi Lisans
Dersin Verilişi Yüz yüze
Dersin Koordinatörü Prof. Dr. Oğuz KÖYSAL
Dersi Veren(ler)
Dersin Amacı Temel düzeyde kuantum fiziği prensiplerinn kavranmasını sağlamak, basit fizik problemlerine kuantum fiziği perspektifinden bakarak çözümler ürettirmek ve bu çözümlerin klasik fizikle ve deneysel ölçümlerle olan bağlatısının kurulmasını sağlamak.
Dersin İçeriği Kuantum fiziğine giriş, bir boyutta Schrödinger denklemi ve dalga fonksiyonu, Kuantum mekaniğinin istatistiksel yorumu, olasılık yoğunluğu, beklenen değer ve normalizasyon, Konum, momentum ve Heisenberg belirsizlik ilkesi, Zamandan bağımsız Schrödinger denklemi, durağan durumlar, Bağlı durumlar, sonsuz kare kuyu potansiyeli, Serbest parçacık, olasılık akımı, dalga paketleri, grup ve faz hızları, Harmonik salınıcı (cebirsel ve analitik metot), Sonlu kare potansiyel kuyusu, yansıma ve iletim olasılıkları, tünelleme, Hilbert uzayı, operatör ve matrisler, özdeğer ve özfonksiyonlar, Dirac gösterimi, genelleştirilmiş istatistiksel yorum ve belirsizlik ilkesi, Küresel koordinatlarda Schrödinger denklemi, açısal denklem ve küresel harmonikler, Radyal denklem, Hidrojen atomu, radyal dalga fonksiyonu ve hidrojen tayfı, Açısal momentum
Ders Öğrenme Kazanımları
# Öğrenme Kazanımı
0 Merdiven operatörleri kullanarak temel ve uyarılmış durum özelliklerini elde edebilir.
0 Bir kuantum sistemi için cebirsel yöntemler kullanarak özdeğer ve özdurumları elde edebilir.
0 Konum ve momentum ile ilgili basit fiziksel niceliklerin beklenen değerlerini hesaplayabilir.
0 Kuantum teorisinin gelişimindeki matematiksel teknikleri bir boyutlu basit kuantum mekaniği problemlerine uygulayarak çözüm üretebilir
0 Kuantum sistemlerin karakteristik özelliklerini ve atomik boyutlarda klasik fiziğin yetersizliklerini açıklayabilir
0 Kuantum mekaniksel dalga fonksiyonunun yapısını ve temel özelliklerini açıklayabilir.
Ders Planı (Haftalık Konular)
Hafta Konular/Uygulamalar Yöntem
1. Hafta Kuantum fiziğine giriş, bir boyutta Schrödinger denklemi ve dalga fonksiyonu
2. Hafta Kuantum mekaniğinin istatistiksel yorumu, olasılık yoğunluğu, beklenen değer ve normalizasyon
3. Hafta Konum, momentum ve Heisenberg belirsizlik ilkesi
4. Hafta Zamandan bağımsız Schrödinger denklemi, durağan durumlar
5. Hafta Bağlı durumlar, sonsuz kare kuyu potansiyeli
6. Hafta Serbest parçacık, olasılık akımı, dalga paketleri, grup ve faz hızları
7. Hafta Harmonik salınıcı (cebirsel ve analitik metot)
8. Hafta ARA SINAV
9. Hafta Sonlu kare potansiyel kuyusu, yansıma ve iletim olasılıkları, tünelleme
10. Hafta Hilbert uzayı, operatör ve matrisler, özdeğer ve özfonksiyonlar
11. Hafta Dirac gösterimi, genelleştirilmiş istatistiksel yorum ve belirsizlik ilkesi
12. Hafta Küresel koordinatlarda Schrödinger denklemi, açısal denklem ve küresel harmonikler
13. Hafta Radyal denklem
14. Hafta Hidrojen atomu, radyal dalga fonksiyonu ve hidrojen tayfı, Açısal momentum
*Ara sınav ve final sınav tarihleri 14 haftalık ders işleyiş planında belirtilmemiştir. Ara sınav ve final sınav tarihleri Üniversitemiz Senatosu kararı ile akademik takvimde belirtilen tarihlerde yapılmaktadır.
Ders - Program Yeterlilikleri İlişkileri
No Program Yeterlilikleri Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Klasik ve Modern Fiziğin teorik ve deneysel uygulamalarının temelini edinmek ve uygulayabilmek.
2 Karşılaşılan problemleri fiziksel prensiplere uygun olarak yorumlayabilme ve bu problemleri çözebilme yeteneğini kazanmak.
3 Fizik ile ilgili teori ve uygulamalar arasında bağlantı kurma yeteneğini edinmek.
4 Fizik literatürünü takip etme ve yorumlama becerisini kazanmak.
5 Olaylara fiziksel bir bakış acısı kazandırarak analitik düşünme yeteneğini edinmek.
6 Farklı disiplinlerin yaklaşım ve bilgilerini fizikte kullanabilmek.
7 Fizik ile ilgili verileri toplama, karşılaştırma, analiz etme, çözüm üretme ve sunma becerisi kazanmak.
8 Meslektaşları ile iletişim kurarak güncel Fizik literatürünü takip etme ve kullanabilme yeteneğini edinmek.
9 Teorik model kurabilme, modelle ilgili problemleri çözebilme, ilgili modele deneysel yaklaşabilme ve deney yoluyla elde edilen verilerin analizini yaparak yorumlayabilmek.
10 Sürekli gelişmelere açık olan Fizik alanındaki değişimleri yaşam boyu eğitimle takip edebilme yeteneği kazanmak.
Dersin Öğrenme Kazanımlarının Program Yeterlilikleri İle İlişkisi
Program Yeterlilik DK1 DK2 DK3 DK4 DK5 DK6
PY1 5 5 5 5 5 5
PY2 4 4 4 4 4 4
PY3 5 5 5 5 5 5
PY4 4 4 4 4 4 4
PY5 4 4 4 4 4 4
PY6 3 3 3 3 3 3
PY7 3 3 3 3 3 3
PY8 4 4 4 4 4 4
PY9 3 3 3 3 3 3
PY10 3 3 3 3 3 3
Kaynaklar
Ders Kitabı veya Notu Ders Kitabı veya Ders Notu bulunmamaktadır.
Diğer Kaynaklar
  • Quantum Physics, S. Gasiorowicz, John Wiley & Sons, 1974
  • Introduction to Quantum Mechanics, David J. Griffiths, Prentice Hall, 1995
AKTS / İş Yükü Tablosu
AKTS / İş Yükü Tablosu Sayısı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ders İçi
Ders Saati (14 Hafta) 14 5 70
Ders Dışı
Ön Hazırlık, Pekiştirme Çalışmaları 14 3 42
Araştırma 14 2 28
Diğer Faaliyetler 14 3 42
Sınavlar
Ara Sınav 1 1 2 2
Ödev 1 1 1 1
Ödev 2 1 1 1
Final 1 2 2
Toplam İş Yükü 188
*AKTS = (Toplam İş Yükü) / 25,5 Dersin AKTS Kredisi 7,0