| Ders Adı | Kodu | Yarıyıl | T+U Saat | Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| İleri Kuantum Mekaniği | FIZ 501 | 1 | 3 + 0 | 3 | 6 |
| Ön Koşul Dersleri | |
| Önerilen Seçmeli Dersler | |
| Dersin Dili | Türkçe |
| Dersin Seviyesi | YUKSEK_LISANS |
| Dersin Türü | Zorunlu |
| Dersin Koordinatörü | Prof.Dr. YUSUF ATALAY |
| Dersi Verenler | Prof.Dr. YUSUF ATALAY, |
| Dersin Yardımcıları | Fizik Bölümü Araştırma Görevlileri |
| Dersin Kategorisi | Diğer |
| Dersin Amacı | Kuantum mekaniği dersinin temel konularını kavramak ve ileri düzeyde kuantum mekaniği bilgi ve becerisine sahip olmak. |
| Dersin İçeriği | Kuantum mekaniğinde temel kavramlar ve postülatlar, Kuantum mekaniğinde ortalama değer, Enerji ve momentum: Hamilton operatörü, Operatörlerin Zamana göre türevleri, Matrisler, Heisenberg Belirsizlik ilkesi, Scrödinger denklemi ve özellikleri, Serbest hareket eden bir parçacık için Schrödinger denklemi, Akı yoğunluğu, Açısal Momentumun özdeğerleri ve öz fonksiyonları, Açısal momentumların toplanması, Merkezcil alanda hareket |
| Kalkınma Amaçları |
|---|
|
| # | Ders Öğrenme Çıktıları | Öğretim Yöntemleri | Ölçme Yöntemleri |
|---|---|---|---|
| 1 | Kuantum mekaniğinin temel kavramlarını listeler ve tanımlar. | Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, Anlatım, | |
| 2 | Kuantum mekaniğinin postulatlarını listeler ve tarif eder. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 3 | Kuantum mekaniğinde ortalama değerin nasıl alındığını bilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 4 | Enerji ve momentum arasındaki ilişkiyi ana hatlarıyla belirtir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 5 | Operatörün zamana göre türevinin ifadesini çıkarabilir ve bu ifadeyi kuantum mekaniğindeki problemlere uygulayabilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 6 | Açısal momentum ve spin teorisini genel hatlarıyla bilir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 7 | Heisenberg belirsizlik ilkesinin neyi ifade ettiğini açıklar ve nasıl türetildiğini ispat eder. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 8 | Serbest hareket eden bir parçacık için Scrödinger denklemini yazar ve özelliklerini örneklerle açıklar. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 9 | Kapalı bir sistemde uzayın izotropik özelliğinden ileri gelen açısal momentumun korunan bir büyüklük olduğunu belirtir. | Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Gezi / Gözlem, | |
| 10 | Açısal momentumun özdeğer ve özfonksiyonlarını hesaplar. | Tartışma, Gezi / Gözlem, Anlatım, Soru-Cevap, |
| Hafta | Ders Konuları | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Kuantum mekaniğinde temel kavramlar ve postülatlar | [1] Sayfa 1-26 |
| 2 | Kuantum mekaniğinde ortalama değer | [1] Sayfa 25-35 |
| 3 | Enerji ve momentum: Hamilton operatörü | [1] Sayfa 33-35 |
| 4 | Operatörlerin Zamana göre türevleri | [1] Sayfa 35-38 |
| 5 | Matrisler | [1] Sayfa 42-52 |
| 6 | Heisenberg Belirsizlik ilkesi | [1] Sayfa 52-68 |
| 7 | Scrödinger denklemi ve özellikleri | [1] Sayfa 75-79 |
| 8 | Serbest hareket eden bir parçacık için Schrödinger denklemi | [1] Sayfa 75-79 |
| 9 | ARASINAV | |
| 10 | Akı yoğunluğu | [1] Sayfa 83-87 |
| 11 | Açısal Momentum, özdeğerleri ve öz fonksiyonları | [2] Sayfa 129-144 |
| 12 | Açısal momentumların toplanması | [2] Sayfa 145-155 |
| 13 | Merkezcil alanda hareket | [2] Sayfa 159-175 |
| 14 | Uygulama soruları | [2] Sayfa 48 |
| Kaynaklar | |
|---|---|
| Ders Notu | [1]L.D. LANDAU and E.M.LIFSHITZ, “Quantum Mechanics”, Volume 3 of Theoretical Physics, Pergamon Press, Oxford, Newyork, 1977. [2] K. SCHULTEN, “Notes on Quantum Mechanics”, University of Illinois at Urbana-Champaign, USA, April 18, 2000. |
| Ders Kaynakları | |
| Sıra | Program Çıktıları | Katkı Düzeyi | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 1 | Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır. | ||||||
| 2 | Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olup ve elde ettiği bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. | ||||||
| 3 | Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ile gelişmekte olan yenilikçi yöntemleri kullanır. | X | |||||
| 4 | Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. | ||||||
| 5 | Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir biçimde birlikte ve ya bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır. | ||||||
| 6 | Alanındaki lisans düzeyi yeterliliklerinden hareketle laboratuvar, modem cihazlar, yazılımlar, yöntemler, tasarımlar hakkında uygulamalı ve teorik bilgilere sahip olur, bu yöntemlerle akademik düzeyde elde ettiği özgün sonuçları bilimsel aktarım yollarıyla (makale, proje, bildiri..vs.) paylaşıp yorumlar. | ||||||
| 7 | Fizikte uzmanlık alanı ile ilgili sorunların farkına varır, bağımsız olarak eleştirel bakış, sorgulama ve problem çözme becerilerini kullanıp sorumluluk alarak yenilik, strateji, uygulama planları geliştirir, geliştirdiği planları kalite süreçleri çerçevesinde uygulamaya dönüştürmeye katkı sağlar. | ||||||
| # | Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı | PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Kuantum mekaniğinin temel kavramlarını listeler ve tanımlar. | 2 | ||||||
| 2 | Kuantum mekaniğinin postulatlarını listeler ve tarif eder. | |||||||
| 3 | Kuantum mekaniğinde ortalama değerin nasıl alındığını bilir. | 2 | ||||||
| 4 | Enerji ve momentum arasındaki ilişkiyi ana hatlarıyla belirtir. | |||||||
| 5 | Operatörün zamana göre türevinin ifadesini çıkarabilir ve bu ifadeyi kuantum mekaniğindeki problemlere uygulayabilir. | |||||||
| 6 | Açısal momentum ve spin teorisini genel hatlarıyla bilir. | |||||||
| 7 | Heisenberg belirsizlik ilkesinin neyi ifade ettiğini açıklar ve nasıl türetildiğini ispat eder. | |||||||
| 8 | Serbest hareket eden bir parçacık için Scrödinger denklemini yazar ve özelliklerini örneklerle açıklar. | |||||||
| 9 | Kapalı bir sistemde uzayın izotropik özelliğinden ileri gelen açısal momentumun korunan bir büyüklük olduğunu belirtir. | |||||||
| 10 | Açısal momentumun özdeğer ve özfonksiyonlarını hesaplar. | 3 |
| Değerlendirme Sistemi | |
|---|---|
| Yarıyıl Çalışmaları | Katkı Oranı |
| 1. Ara Sınav | 100 |
| Toplam | 100 |
| 1. Yıl İçinin Başarıya | 50 |
| 1. Final | 50 |
| Toplam | 100 |
| AKTS - İş Yükü Etkinlik | Sayı | Süre (Saat) | Toplam İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) | 16 | 3 | 48 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) | 16 | 3 | 48 |
| Ara Sınav | 1 | 10 | 10 |
| Ödev | 2 | 6 | 12 |
| Final | 1 | 15 | 15 |
| Kısa Sınav | 2 | 4 | 8 |
| Toplam İş Yükü | 141 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (Saat) | 5,64 | ||
| Dersin AKTS Kredisi | 6 | ||