|
|
| FIZ3003 | Kuantum Mekaniği - I | 4+0+0 | AKTS:6 | | Yıl / Yarıyıl | Güz Dönemi | | Ders Duzeyi | Lisans | | Yazılım Şekli | Zorunlu | | Bölümü | FİZİK BÖLÜMÜ | | Ön Koşul | Yok | | Eğitim Sistemi | Yüz yüze | | Dersin Süresi | 14 hafta - haftada 4 saat teorik | | Öğretim Üyesi | Prof. Dr. Mehmet DEMİRCİ | | Diğer Öğretim Üyesi | Bölüm Öğretim Üyeleri | | Öğretim Dili | Türkçe | | Staj | Yok | | | | Dersin Amacı: | | Bu dersin temel amacı; klasik fiziğin sınırlarını ve dalga-parçacık ikilemini tartışarak kuantum mekaniğinin temel postülatlarını ve matematiksel formalizmini (Schrödinger denklemi, işlemciler, dalga fonksiyonu) öğretmek; bu kavramları tek boyutlu potansiyel problemleri ve Hidrojen atomu üzerinden uygulayarak öğrencilere kuantum mekaniksel analiz ve fiziksel yorumlama becerisi kazandırmaktır. |
| Öğrenim Kazanımları | PÖKK | ÖY | | Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler : | | | | ÖK - 1 : | Klasik fiziğin açıklamakta yetersiz kaldığı fiziksel problemleri kuantum mekaniğinin temel ilkelerine göre inceler. | 1 - 2 | 1, | | ÖK - 2 : | Maddesel parçacıkların dalga-parçacık ikilemini çift-yarık deneyi üzerinden tartışır. | 1 - 2 | 1, | | ÖK - 3 : | Dalga paketi ile Heisenberg belirsizlik bağıntısını ilişkilendirebilir. | 1 - 2 | 1, | | ÖK - 4 : | Scrödinger dalga denkleminin çözümü olan ve belli bir parçacığı temsil eden dalga fonksiyonun yapısını ve temel özelliklerini tanımlar. | 1 - 2 | 1, | | ÖK - 5 : | İşlemci, sıradeğişim, beklenen değer, olasılık yoğunluğu ve olasılık akısı kavramlarını tanımlar ve bunlarla ilgili hesapları yapar. | 1 - 2 | 1, | | ÖK - 6 : | Tek-boyutlu potansiyeller için zamandan bağımsız Schrödinger dalga denklemini çözer. | 1 - 2 | 1, | | ÖK - 7 : | Hidrojen atomu için Schrödinger dalga denklemini yazarak dalga fonksiyonundaki temel kuantum sayılarını tanımlar. | 1 - 2 | 1, | | PÖKK :Program öğrenim kazanımlarına katkı, ÖY : Ölçme ve değerlendirme yöntemi (1: Yazılı Sınav, 2: Sözlü Sınav, 3: Ev Ödevi, 4: Laboratuvar Çalışması/Sınavı, 5: Seminer / Sunum, 6: Dönem Ödevi / Proje),ÖK : Öğrenim Kazanımı | | |
| Kuantum mekaniğinin tarihsel gelişimi, de Broglie hipotezi ve madde dalgaları. Madde ve dalga: Dalga-parçacık ikilemi, dalga paketi, Fourier serisi ve integrali, belirsizlik ilkesi. Schrödinger dalga denklemi: İşlemci kavramı, dalga fonksiyonun olasılık yorumu, beklenen değer, momentum uzayı, zamandan bağımsız Schrödinger dalga denklemi. Tek boyutlu sistemler: Basamak potansiyeli, potansiyel engeli, sonsuz kuyu potansiyeli, kare kuyu potansiyeli, harmonik salınıcı. Üç-boyutlu sistemler. Üst üste binme ilkesi ve Ölçme. |
| |
| Haftalık Detaylı Ders Planı | | Hafta | Detaylı İçerik | Önerilen Kaynak | | Hafta 1 | Tarihsel gelişim: Siyah cisim ışıması, Fotoelektrik olay, Compton Saçılması | | | Hafta 2 | Rutherford atom modeli ve Bohr teorisi | | | Hafta 3 | Madde ve Dalga: Dalga-parçacık ikilemi ve dalga paketi | | | Hafta 4 | Fourier serisi ve integrali, belirsizlik ilkesi | | | Hafta 5 | İşlemci kavramı ve Schrödinger dalga denklemi | | | Hafta 6 | Dalga fonksiyonun olasılık yorumu ve beklenen değer | | | Hafta 7 | Zamandan bağımsız Schrödinger dalga denklemi | | | Hafta 8 | Serbest parçacık-düzlem dalga çözümü, düzlem dalgaların normlanması | | | Hafta 9 | arasınav | | | Hafta 10 | Tek-boyutlu sistemler: Basamak potansiyeli | | | Hafta 11 | Potansiyel engeli, tünelleme olayı | | | Hafta 12 | Sonsuz kuyu potansiyeli, Bağlı ve Saçılma durumları, Kare kuyu potansiyeli | | | Hafta 13 | Harmonik Salınıcı | | | Hafta 14 | Üst üste binme ilkesi ve ölçme | | | Hafta 15 | Üç-boyutlu sistemler: Sonsuz küresel potansiyel, Hidrojen atomu için Schrödinger dalga denklemi | | | Hafta 16 | Final sınavı | | | |
| 1 | David J. Griffiths, Kuantum Mekaniğine Giriş (Introduction to Quantum Mechanics), Çeviri: Nobel Akademik Yayıncılık | | | 2 | Feynman Fizik Dersleri/Yeni Milenyum Basım III.Cilt: Kuantum Mekaniği (Feynman, R. P., Leighton, R. B. ve Sands, M.), Çeviri: Alfa Basım Yayım | | | 3 | Bekir Karaoğlu, Kuantum Mekaniğine Giriş, Seçkin Yayıncılık | | | |
| 1 | Richard L. Liboff, Introductory Quantum Mechanics, Addison-Wesley Publishing Company | | | |
| Ölçme Yöntemi | | Yöntem | Hafta | Tarih | Süre (Saat) | Katkı (%) | | Arasınav | 9 | 11/2025 | 2 | 50 | | Dönem sonu sınavı | 16 | 01/2026 | 2 | 50 | | |
| Öğrenci Çalışma Yükü | | İşlem adı | Haftalık süre (saat) | Hafta sayısı | Dönem toplamı | | Yüz yüze eğitim | 4 | 14 | 56 | | Sınıf dışı çalışma | 2 | 14 | 28 | | Arasınav için hazırlık | 4 | 8 | 32 | | Arasınav | 2 | 1 | 2 | | Dönem sonu sınavı için hazırlık | 4 | 6 | 24 | | Dönem sonu sınavı | 2 | 1 | 2 | | Diğer 1 | 2 | 5 | 10 | | Toplam Çalışma Yükü | | | 154 |
|