Mecánica Cuántica (AFB-4)
Número de créditos: 10
Horas a la semana: 10
Teoría: 6
Practica: 4
Requisitos: Ninguno
Clave: AFB-4
Asignatura: Básica
Descripción de la asignatura: Un cambio revolucionario en el entendimiento de los fenómenos microscópicos tomó lugar durante los primeros 30 años del siglo XX y que no tiene precedente en la historia de las ciencias naturales. La validez de la teoría clásica mostraba serias limitaciones, y es así como surge una teoría alternativa que remplaza la física clásica en el mundo microscópico y con una rica aplicabilidad, cuyos resultados son evidentes en la vasta de la tecnología de materiales y de la electrónica, así como en el entendimiento de los constituyentes fundamentales de la materia, durante la segunda mitad del siglo XX. Se pretende un conocimiento, manejo y uso del razonamiento inductivo-deductivo como forma de pensamiento para poder comprender conceptos como: Estado cuántico de un sistema y sus representaciones, medida, observables e incertidumbre en mecánica cuántica, Evolución de un estado cuántico, momento angular y espin. Además de que manera directa impacta en el estudio del Estado sólido, de la Física Estadística avanzada y del estudio de Partículas elementales y altas energías.
Contenidos:
• Dinámica Cuántica.
• Teoría general del momento angular.
• Métodos de aproximación.
| Mecánica Cuántica
• Partículas idénticas.
• Teoría de dispersión.
Índice Temático:
1. Fundamentos Conceptuales: El experimento de Stern-Gerlach.
Herramientas matemáticas: Kets, Bras y operadores. Bases y representaciones matriciales. Medida, observables y relaciones de incertidumbre. Cambios de base. Posición, momento y traslación. Función de onda en el espacio de posiciones y de momentos.
2. Dinámica Cuántica: Evolución temporal y la ecuación de Schrödinger. El marco de Schrödinger y el Marco de Heisenberg. Partícula libre y potenciales constantes a tramos. El oscilador armónico. El átomo de hidrógeno.
3. Teoría general del momento angular: Rotaciones y relaciones de
conmutación del momento angular. Sistemas de espin ½. Eigenvalores y eigenestados del momento angular. Momento angular orbital. Adición del momento angular.
4. Métodos de aproximación: Teoría de perturbaciones independientes del tiempo. Átomos hidrogenoides. Método variacional. Teoría de perturbaciones dependiente del tiempo. Aplicaciones a interacciones con radiación.
5. Partículas idénticas: Simetrización. Sistema de dos electrones.
6. Teoría de dispersión: La ecuación de Lippmann-Schwinger. La aproximación de Born. Método de ondas parciales. Partículas idénticas y dispersión.
Bibliografía Básica:
• Modern Quantum Mechanics (2nd Edition) (Hardcover) by J. J. Sakurai
• Quantum Mechanics (International Pure & Applied Physics Series) (Hardcover) by L. I. Schiff.
Bibliografía Complementaria:
• Quantum Mechanics (2 vol. set) (Paperback) by Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu, Frank Laloe.
| Mecánica Cuántica
• Quantum Physics (Hardcover) by Stephen Gasiorowicz.
• Introduction to Quantum Mechanics (2nd Edition) (Hardcover) by David J.
Griffiths
• Quantum Mechanics (Hardcover) by Eugen Merzbacher.
• Introductory Quantum Mechanics (4th Edition) (Hardcover) by Richard Liboff
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Planeación educacional
| Resultados de aprendizaje | Actividades educacionales | TETEH | Evaluación |
| Fundamentos conceptuales Dinámica Cuántica | Teóricas, Practicas (12T + 8P= 20 hrs.) Autoestudio | 20 20 | Examen escrito, tareas. |
| Teoría general del momento angular | Teóricas, Practicas (12T+8P= 20 hrs.) Autoestudio | 20 20 | Examen escrito, tareas. |
| Métodos de aproximación | Teóricas, Practicas (15T+10P=25 hrs.) Autoestudio | 25 23 | Examen escrito, tareas. Exposición. |
| Partículas idénticas. Teoría de dispersión | Teóricas, Practicas (15T+10P=25 hrs.) Autoestudio | 25 24.5 | Examen escrito, tareas. Exposición. |
Tiempo total de trabajo del estudiante: (54+36) horas presenciales + (88) horas de autoestudio =178 hrs.
Total créditos: 10