Διδασκόμενη ύλη

• Μαθηματική θεμελίωση της κβαντομηχανικής: Ερμιτιανοί τελεστές, ιδιοτιμές και ιδιοκαταστάσεις, διάκριτο και συνεχές φάσμα. Τα θεμελιώδη αξιώματα της κβαντομηχανικής, η ερμηνεία της Κοπεγχάγης και τα βασικά θεωρήματα: Θεώρημα Ehrenfest, αρχή του Heisenberg, νόμοι διατήρησης.
• Κβαντική στατιστική: Spin και οι κυματοσυναρτήσεις του. Σύνθεση δυο spin, καταστάσεις singlet και triplet. Ταυτόσημα σωματίδια και η γενικευμένη αρχή του Pauli. H απαγορευτική αρχή. Κατανομές Fermi και Bose. Εφαρμογές: αέριο ελευθέρων ηλεκτρονίων και συμπύκνωση Bose-Einstein.
• Αλληλεπίδραση ύλης και ακτινοβολίας: Οι βασικές διεργασίες ατόμων/μορίων και φωτονίων: Συντονισμός, σκέδαση, ιοντισμός και αυθόρμητη αποδιέγερση. Ο χρυσός κανόνας του Fermi. Φασματοσκοπία υπερύθρου (IRS), φωτοηλεκτρονίων (PES), ακτίνων X (XRD).
• Παραγωγή και διάδοση Η/Μ ακτινοβολίας: Αρχή Laser. Ακτινοβολία διπόλου και επιταχυνόμενου φορτίου.

Ιστοσελίδα μαθήματος

Το eclass του μαθήματος.

Μαθησιακά αποτελέσματα

Οι φοιτητές στο τέλος του μαθήματος:

• Θα κατέχουν προχωρημένες γνώσεις και δεξιότητες (κριτική κατανόηση θεωριών και αρχών) στο πεδίο της σύγχρονης κβαντομηχανικής με έμφαση στη δομή της ύλης και την αλληλεπίδραση της με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
• Θα είναι σε θέση να χρησιμοποιούν τη γνώση που απέκτησαν με τρόπο που να δείχνει επαγγελματική προσέγγιση της εργασίας τους.
• Θα έχουν τη δυνατότητα να συγκεντρώνουν και να ερμηνεύουν στοιχεία του γνωστικού αντικειμένου για να διαμορφώνουν κρίσεις, τόσο σε επιστημονικά όσο και σε κοινωνικά/ηθικά ζητήματα. (π.χ. κίνδυνοι νέων τεχνολογιών στην ανθρώπινη υγεία).
• Θα είναι σε θέση να κοινοποιούν πληροφορίες και λύσεις στο αντικείμενο του μαθήματος (δομή της ύλης και αλληλεπίδραση με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) τόσο σε εξειδικευμένο όσο και μη-εξειδικευμένο κοινό.
• Θα έχουν αναπτύξει εκείνες τις δεξιότητες απόκτησης γνώσεων, που τους χρειάζονται για να συνεχίσουν περαιτέρω σπουδές με μεγάλο βαθμό αυτονομίας.

Το μάθημα σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό Πλαίσιο Προσόντων Δια Βίου Μάθησης είναι επιπέδου 6 ως μάθημα πρώτου κύκλου σπουδών.

Μέθοδοι Aξιολόγησης

Επίλυση Προβλημάτων, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης.

Βαθμολόγηση

• Παρουσία και ενεργή συμμετοχή στα μαθήματα 10%, Εργασίες 20%, Τελική εξέταση 70%.
• Εναλλακτικά: Τελική εξέταση 100%.

Βιβλιογραφία

• Σ.Tραχανά, Kβαντομηχανική, Tόμος II (ΝΕΑ ΕΚΔΟΣΗ), Πανεπιστημιακές Eκδόσεις Kρήτης (2008).
• A. Messiah, Quantum Mechanics, Dover (1999).
• R. Shankar, Principles of Quantum Mecahnics, Plenum Press (1994).
• Ε. Merzbacher, Quantum Mechanics, John Wiley & Sons, 3rd Edition (1998).
• J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics, Addison Wesley (1994).