| 1 |
Dersin Adı: |
KUANTUM FİZİĞİNE GİRİŞ |
| 2 |
Dersin Kodu: |
EEM3306 |
| 3 |
Dersin Türü: |
Seçmeli |
| 4 |
Dersin Seviyesi: |
Lisans |
| 5 |
Dersin Verildiği Yıl: |
3 |
| 6 |
Dersin Verildiği Yarıyıl: |
6 |
| 7 |
Dersin AKTS Kredisi: |
4 |
| 8 |
Teorik Ders Saati (saat/hafta): |
3 |
| 9 |
Uygulama Ders Saati (saat/hafta): |
0 |
| 10 |
Laboratuar Ders Saati (saat/hafta): |
0 |
| 11 |
Dersin Önkoşulu |
• Genel Fizik I ve II derslerini başarıyla tamamlamış olmak
• Matematiksel yöntemlere (türev, integral, diferansiyel denklemler) hakim olmak
|
| 12 |
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar |
Yok |
| 13 |
Dersin Dili: |
Türkçe |
| 14 |
Dersin Veriliş Şekli |
Yüz yüze |
| 15 |
Dersin Koordinatörü: |
Doç. Dr. UMUT AYDEMİR |
| 16 |
Dersi Veren Diğer Öğretim Elemanları: |
|
| 17 |
Ders Koordinatörünün İletişim Bilgileri: |
Doç.Dr. Umut AYDEMİR
umutaydemir@uludag.edu.tr |
| 18 |
Dersin Web Adresi: |
|
| 19 |
Dersin Amacı |
Bu ders, öğrencilere kuantum fiziğinin temel prensiplerini ve kavramlarını tanıtmayı amaçlamaktadır. Klasik fiziğin sınırlarını ve kuantum fiziğinin gerekliliğini vurgulayarak, öğrencilerin mikroskobik dünyayı anlamada yeni bir bakış açısı kazanmalarını sağlamak hedeflenmektedir. |
| 20 |
Dersin Mesleki Gelişime Katkısı: |
Temel Bilgi ve Anlayış: Kuantum fiziği, modern fizik ve teknolojinin temelini oluşturur. Bu dersi alanlar, maddenin ve enerjinin temel davranışlarını anlamada derinlik kazanır ve bu bilgiyi farklı alanlarda uygulayabilirler.
Problem Çözme Becerileri: Kuantum fiziği, karmaşık problemleri analiz etme ve çözme becerilerini geliştirir. Bu beceriler, araştırma, geliştirme ve inovasyon alanlarında çalışanlar için kritik öneme sahiptir.
Yeni Teknolojileri Anlama: Kuantum fiziği, lazerler, transistörler, MRI gibi birçok modern teknolojinin temelini oluşturur. Bu dersi alanlar, bu teknolojilerin çalışma prensiplerini daha iyi anlayabilir ve geliştirmelerine katkıda bulunabilirler.
Araştırma ve Geliştirme: Kuantum fiziği alanındaki araştırmalar, sürekli olarak yeni keşiflere ve teknolojilere yol açmaktadır. Bu dersi alanlar, bu alandaki gelişmeleri takip edebilir ve kendi araştırmalarına uygulayabilirler. |
| Hafta |
Teori |
Uygulama |
| 1 |
Kuantum Fiziğine Giriş ve Klasik Fiziğin Sınırları
• Kuantum fiziğinin doğuşu ve önemi
• Klasik fiziğin açıklayamadığı olaylar: Kara cisim ışıması, fotoelektrik etki, Compton saçılması
|
|
| 2 |
Dalga-Parçacık İkiliği
• Işığın dalga ve parçacık özellikleri
• De Broglie hipotezi
• Çift yarık deneyi ve maddenin dalga özelliği
|
|
| 3 |
Belirsizlik İlkesi
• Heisenberg belirsizlik ilkesi
• Belirsizlik ilkesinin yorumlanması ve sonuçları
• Uygulamalar: Enerji-zaman belirsizliği, konum-momentum belirsizliği
|
|
| 4 |
Schrödinger Denklemi (1)
• Dalga fonksiyonu ve olasılık yorumu
• Zaman-bağımsız Schrödinger denklemi
• Potansiyel kuyusu problemi
|
|
| 5 |
Schrödinger Denklemi (2)
• Tünelleme etkisi
• Harmonik osilatör
• Üç boyutlu Schrödinger denklemi
|
|
| 6 |
Hidrojen Atomu
• Hidrojen atomunun spektrumu
• Bohr modeli ve sınırları
• Kuantum sayıları ve orbital kavramı
|
|
| 7 |
Çok Elektronlu Atomlar
• Pauli dışlama ilkesi
• Periyodik tablo ve elementlerin özellikleri
• Atomik spektrumlar ve seçim kuralları
|
|
| 8 |
Moleküller
• Moleküler bağlar ve enerji seviyeleri
• Moleküler spektrumlar
• Moleküler orbital teorisi
|
|
| 9 |
Katılar
• Kristal yapı ve örgü
• Enerji bantları ve iletkenlik
• Yarıiletkenler ve uygulamaları
|
|
| 10 |
Kuantum İstatistikleri
• Bose-Einstein istatistikleri ve Fermi-Dirac istatistikleri
• Uygulamalar: Lazerler, Bose-Einstein yoğunlaşması
|
|
| 11 |
Kuantum Fiziğinin Teknolojik Uygulamaları (1)
• Lazerler: Çalışma prensipleri ve kullanım alanları |
|
| 12 |
Kuantum Fiziğinin Teknolojik Uygulamaları (2)
• Transistörler ve mikroelektronik
• Nükleer manyetik rezonans (NMR) ve manyetik rezonans görüntüleme (MRI)
|
|
| 13 |
Kuantum Bilgisayarlar ve Kuantum Kriptografi
• Kuantum bit (qubit) ve süperpozisyon
• Kuantum algoritmaları ve uygulamaları
• Kuantum kriptografi ve güvenli iletişim
|
|
| 14 |
Kuantum Fiziğinin Güncel Konuları ve Tartışmaları
• Kuantum dolanıklık ve EPR paradoksu
• Kuantum ölçüm problemi
• Kuantum fiziğinin yorumları
|
|
| 23 |
Ders Kitabı, Referanslar ve/veya Diğer Kaynaklar: |
Ders Kitabı:
• Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2014). Fizik for Scientists and Engineers with Modern Physics. Cengage Learning.
• Beiser, A. (2015). Concepts of Modern Physics. McGraw-Hill Education.
Önerilen Kaynaklar:
• Griffiths, D. J. (2004). Introduction to Quantum Mechanics. Pearson Prentice Hall.
• Shankar, R. (1994). Principles of Quantum Mechanics. Springer.
• Feynman, R. P., Leighton, R. B., & Sands, M. (2011). The Feynman Lectures on Physics, Vol. III: Quantum Mechanics. Basic Books.
|
| 24 |
Değerlendirme |
|
