| Ders Adı | Kodu | Yerel Kredi | AKTS | Ders (saat/hafta) | Uygulama (saat/hafta) | Laboratuar (saat/hafta) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kuantum Fiziği 1 | FIZ3401 | 3 | 6 | 2 | 1 | 1 |
| Önkoşullar | Yok |
|---|
| Yarıyıl | Güz |
|---|
| Dersin Dili | İngilizce, Türkçe |
|---|---|
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Zorunlu @ Fizik Lisans Programı (%30 İngilizce) |
| Ders Kategorisi | Temel Meslek Dersleri |
| Dersin Veriliş Şekli | Yüz yüze |
| Dersi Sunan Akademik Birim | Fizik Bölümü |
|---|---|
| Dersin Koordinatörü | Tuncer Kaya |
| Dersi Veren(ler) | Tuncer Kaya |
| Asistan(lar)ı |
| Dersin Amacı | Bu derste, mikroskopik olayların algılanmasındaki devrimci değişimler incelenecektir. Geçersizliği oldukça belirgin olan klasik yaklaşımlar her aşamada vurgulanacaktır. Klasik yaklaşımın yerini alan kuantum mekanik kuramı mümkün olduğunca tanımlanacaktır. Aynı zamanda geleneksel olarak tam çözümlerini bildiğimiz kare kuyu ve hidrojen atomu gibi bilinen problemler uygun uygulamalar olarak çözülecektir. |
|---|---|
| Dersin İçeriği | Kuantum mekanik kuramının oluşmasına yol açan deneyler. Dalga fonksiyonu. Zamandan bağımsız Schrödinger denklemi. Formülasyon. Üç boyutta kuantum mekaniği. Özdeş parçacıklar. |
| Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar |
|
| Opsiyonel Program Bileşenleri | Yok |
Ders Öğrenim Çıktıları
- Belirsizlik ilkesi ve dalga parçacık ikilemi gibi klasik mekanikte olmayan özellikleri öğrenir.
- Kuantum mekaniğinin temel denklemi olan Schrödinger denklemini bir boyutlu sistemlere uygular.
- Schrödinger denkleminin çözümleri olan dalga fonksiyonun (durum fonksiyonu) olasılıksal içerikte nasıl kullanılabileceğini öğrenir.
- Kuantum mekaniğe özgü olan operatör kavramını öğrenir.
- Harmonik osilatör problemini matematiksel olarak çeşitli tekniklerle çözer.
- Schrödinger denklemini küresel simetrik potansiyellerde (hidrojen atomu gibi) çözer.
- Özdeş parçacıkların simetrik ve anti-simetrik özelliklerini ve parçacıkların fermiyon ve bozon olarak sınıflandırılmasında spinin önemini öğrenir.
Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi
| DÖÇ-1 | DÖÇ-2 | DÖÇ-3 | DÖÇ-4 | DÖÇ-5 | DÖÇ-6 | DÖÇ-7 | |
| PÇ-1 | 5 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-2 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 4 | 4 |
| PÇ-3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-4 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| PÇ-5 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| PÇ-6 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-7 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 4 | 4 |
| PÇ-8 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-9 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-10 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-11 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-12 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-13 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-14 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-15 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| PÇ-16 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-17 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-18 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-19 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-20 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-21 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-22 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-23 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| PÇ-24 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-25 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-26 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-27 | - | - | - | - | - | - | - |
| PÇ-28 | - | - | - | - | - | - | - |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Kuantum mekanik kuramının oluşmasına yol açan deneyler. Dalga-parçacık ikilemi. | Liboff, Bölüm 2: TARİHSEL İNCELEME: DENEYLER VE TEORİLER |
| 2 | Schrödinger denklemi ve olasılık yoğunluğunun tanımı. Dalga fonksiyonunun normalleştirilmesi. | Griffiths, Bölüm 1: DALGA FONKSİYONU |
| 3 | Momentum operatörünün tanıtımı. Belirsizlik ilkesi. | Griffiths, Bölüm 1: DALGA FONKSİYONU – DENEY 1: Heisenberg Belirsizlik İlkesi |
| 4 | Zamandan bağımsız potansiyeller için dalga denkleminin çözümü. Değişkenlere ayırma yöntemi. Sonsuz kuyu potansiyeli. | Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ – DENEY 2: Franck-Hertz Deneyi |
| 5 | Schrödinger denkleminin harmonik potansiyel durumunda çözümleri. | Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ – DENEY 3: Hall Olayı |
| 6 | Serbest parçacık. Dalga paketi. Belirsizlik ilkesinin önemi. | Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ |
| 7 | Schrödinger denkleminin delta fonksiyonu formundaki potansiyeller için çözümleri. | Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ |
| 8 | Ara Sınav 1 | |
| 9 | Schödinger denkleminin sonlu kuyu potansiyelinde çözümleri. | Griffiths, Bölüm 2: ZAMANDAN BAĞIMSIZ SCHRÖDINGER DENKLEMİ |
| 10 | Kuantum mekaniğinin genel formalizmi. Hilbert Uzayı. Dirac notasyonu (bra ve ket). Hermitsel operatörün özellikleri. Genelleştirilmiş belirsizlik ilkesi. | Griffiths, Bölüm 3: FORMÜLASYON |
| 11 | İki ve üç boyutta kuantum mekanik. Küresel koordinatlarda Schrödinger denklemi. Küresel simetrik potansiyellerde değişkenlere ayırma yöntemi. | Griffiths, Bölüm 4: ÜÇ BOYUTTA KUANTUM MEKANİĞİ |
| 12 | Küresel koordinatlarda iki parçacık problemi. Hidrojen atomu. | Griffiths, Bölüm 4: ÜÇ BOYUTTA KUANTUM MEKANİĞİ |
| 13 | Açısal momentum. Açısal momentum bileşenleri arasındaki komutasyon ilişkileri. Açısal momentumun özdeğer ve özfonksiyonları. Stern-Gerlach deneyi. Spin ½ sistemi. Spin presesyonu. | Griffiths, Bölüm 4: ÜÇ BOYUTTA KUANTUM MEKANİĞİ |
| 14 | Özdeş parçacıklar. İki özdeş parçacık için dalga fonksiyonunun simetrileri (Fermiyonlar ve Bozonlar). Sonsuz kuyuda iki özdeş parçacık. | Griffiths, Bölüm 5: ÖZDEŞ PARÇACIKLAR |
| 15 | Uygulama veya Konu Tekrarı | |
| 16 | Final |
Değerlendirme Sistemi
| Etkinlikler | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | ||
| Laboratuar | 3 | 0 |
| Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Derse Özgü Staj | ||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | ||
| Ödev | ||
| Sunum/Jüri | ||
| Projeler | ||
| Seminer/Workshop | ||
| Ara Sınavlar | 2 | 60 |
| Final | 1 | 40 |
| Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı | ||
| Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı | ||
| TOPLAM | 100 | |
AKTS İşyükü Tablosu
| Etkinlikler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İşyükü |
|---|---|---|---|
| Ders Saati | 14 | 2 | |
| Laboratuar | 15 | 1 | |
| Uygulama | 15 | 1 | |
| Arazi Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 15 | 4 | |
| Derse Özgü Staj | |||
| Ödev | |||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Projeler | |||
| Sunum / Seminer | |||
| Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 2 | 15 | |
| Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 1 | 20 | |
| Toplam İşyükü : | |||
| Toplam İşyükü / 30(s) : | |||
| AKTS Kredisi : | |||
| Diğer Notlar | Yok |
|---|
