Mecânica Quântica II (FIS629) (2023/II)
Turma 11 (seg & qua, 15:20-17:00, Sala Digital de Apoio Didático)
Referências bibliográficas
Livros-textos:
Mecânica Quântica (2ª edição) do autor David J. Griffiths
Quantum Mechanics, Volume 2 dos autores Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu & Franck Laloë
Acesso gratuito pela Ufop: MinhaUfop -> Biblioteca Digital -> E-BOOKS BVIRTUAL PEARSON
Recurso auxiliar: Minhas notas de aula (clique aqui)
Avaliações
Previsão:
10 pontos: Prova 1, dia 01/11
10 pontos: Prova 2, dia 18/12
10 pontos: Prova 3, dia 07/02
Desempenho na disciplina:
Média parcial ao final do período = média aritmética das provas
Aprovação: média parcial ≥ 6,0 e frequência nas aulas ≥ 75%
Exame especial (Resolução CEPE n° 2.880):
Previsto para o dia 19/02
Para fazer: média parcial < 6,0 e frequência nas aulas ≥ 75%
Para ser aprovado: nota ≥ 6,0
Cronograma
Introdução
Seg 25/09
Apresentação da disciplina
Breve revisão da FIS516 - Mecânica Quântica I
Teoria de perturbação independente do tempo
Referências
Griffiths: Cap. 6
Cohen-Tannoudji, Diu & Laloë: Cap. XI
Qua 27/09
Problemas a serem abordados
Teoria de perturbação em estados não-degenerados
Correções de 1ª ordem para a E e |ψ〉
Correções de 2ª ordem para E e |ψ〉
Problemas sugeridos
Griffiths: 1*, 2*, 4 e 5*
Cohen (Complemento H): 1 e 4
Seg 02/10
Teoria de perturbação em estados degenerados
Caso particular: degenerescência dupla
Problemas sugeridos
Griffiths: 6* e 7*
Qua 04/10
Teoria de perturbação em estados degenerados
Caso geral
Problemas sugeridos
Griffiths: 8, 9* e 30
Efeito Stark: problema 36* (Griffiths) e Complemento E (Cohen, Cap. XII).
Teoria de perturbação aplicada ao átomo de hidrogênio
Referências
Griffiths: Cap. 6
Cohen-Tannoudji, Diu & Laloë: Cap. XII
Seg 09/10
Hierarquia das correções aos níveis de energia
Hamiltoniana da estrutura fina
Problemas sugeridos
Griffiths: 11*
Qua 11/10
Correções relativísticas aos níveis de energia
Acoplamento spin-órbita, Parte 1
Motivação física: clássica vs. quântica
Problemas sugeridos
Griffiths: 12, 14* e 16*
Seg 16/10
Acoplamento spin-órbita, Parte 2
Correções aos níveis de energia
Correções nos níveis de energia e as estruturas finas
Problemas sugeridos
Griffiths: 17, 18* e 19
Qua 18/10
Hamiltoniana da estrutura hiperfina
Problemas sugeridos:
Griffiths: 27, 28* e 38*
Seg 23/10
Efeito Zeeman, Parte 1
Problemas sugeridos
Griffiths: 20 e 21*
Qua 25/10
Efeito Zeeman, Parte 2
Problemas sugeridos
Griffiths: 23*, 24* e 26
Seg 30/10
Aula de exercícios
Prova 1 (Qua 01/11)
Teoria de perturbação independente do tempo
Aplicação da teria de perturbação no átomo de hidrogênio
Partículas idênticas
Referências
Griffiths: Cap. 5
Cohen-Tannoudji, Diu & Laloë: Cap. XIV
Seg 06/11
Mec. Clássica vs. Mec. Quântica
Equação de Schrödinger
Emaranhamento quântico
Bósons e férmions, spin e estatística
Problemas sugeridos
Griffiths: 1*, 2(a)*, 3, 4* e 5*
Qua 08/11
Postulado da simetrização
Determinante de Slater
Forças de troca
Problemas sugeridos
Griffiths: 6* e 7; também fazer o 3* do Cap. 6
Cohen (Complemento D): 1
Outros métodos de aproximação: Variacional
Referências
Griffiths: Cap. 7
Cohen-Tannoudji, Diu & Laloë: Cap. XI, Complemento E
Seg 13/11:
Método Variacional
Exemplos: oscilador harmônico e átomo de hélio
Problemas sugeridos
Griffiths: 1*, 4*, 6*, 7*, 11, 14
Qua 15/11: Feriado
Espalhamento
Referências
Griffiths: Cap. 11
Cohen-Tannoudji, Diu & Laloë: Cap. VIII
Seg 20/11
Espalhamento: clássico vs. quântico
Seção de choque diferencial
Amplitude de espalhamento
Leitura sugerida
Livro "Mecânica Clássica" do John R. Taylor, Seção 14.6 "Espalhamento de Rutherford"
Problemas sugeridos
Griffiths: 2*
Qua 22/11
Método das ondas parciais
Problemas sugeridos
Griffiths: 4*
Seg 27/11
Exemplo de aplicação
Problemas sugeridos
Griffiths: 5*, 6*, 7, 19
Qua 29/11
Aproximação de Born, Parte 1
Eq. de Helmholtz e função de Green
Fórmula Integral de Cauchy
Forma integral da Eq. de Schrödinger
Problemas sugeridos
Griffiths: 8 e 9*, 16
Seg 04/12
Aproximação de Born, Parte 2
Primeira aproximação de Born
Exemplos
Problemas sugeridos
Griffiths: 10*, 11, 12*, 17, 18
Qua 06/12
Aproximação de Born, Parte 3
Série de Born
Problemas sugeridos
Griffiths: 13*, 14, 15 e 20
Seg 11/12
Aula de exercícios
Qua 13/12
Aula de exercícios
Prova 2 (Seg 18/12)
Partículas idênticas
Princípio variacional
Espalhamento
Outros métodos de aproximação: WKB
Referências
Griffiths: Cap. 8
Qua 20/12
Método WKB, Parte 1
Problemas sugeridos
Griffiths: 1, 2, 14
Seg 15/01
Método WKB, Parte 2
Problemas sugeridos
Griffiths: 3, 4, 16
Teoria de perturbação dependente do tempo
Referências
Griffiths: Cap. 9
Cohen-Tannoudji, Diu & Laloë: Cap.XIII
Qua 17/01
Sistemas de dois níveis
Problemas sugeridos
Griffiths: 1*, 2*, 5, 6, 17
Seg 22/01
Perturbação senoidal
Emissão e absorção de radiação
Problemas sugeridos
Griffiths: 7*, 19*, 20, 21
Notas de aula: 1
Qua 24/01
Perturbações incoerentes
Emissão espontânea: coefficientes A e B de Einstein
Problemas sugeridos
Griffiths: 8*, 9*, 15 e 16
Seg 29/01
Emissão espontânea: tempo de vida de estados excitados
Problemas sugeridos
Griffiths: 10 e 11*
Qua 31/01
Regras de seleção
Problemas sugeridos
Griffiths: 12, 13, 14*
Seg 05/02
Aula de exercícios
Prova 3 (Qua 07/02)
Teoria de perturbação dependente do tempo
Partículas idênticas
Exame Especial (Seg 19/02)
Exame Especial aplicado conforme Resolução CEPE n° 2.880