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양자역학입문(II)

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  • 주제분류
    자연과학 >수학ㆍ물리ㆍ천문ㆍ지리 >물리학
  • 강의학기
    2015년 2학기
  • 조회수
    8,554
  •  
양자역학입문(I)에서 배운 양자역학의 기본원리와 개념을 여러 가지 물리현상에 응용하며, 양자역학에 대한 이해를 높인다. 다양한 물리계를 양자역학적으로 분석하는데 널리 쓰이는 주요한 근사 방법들을 배운다. 끝으로 양자역학의 이론체계에 대한 문제점을 공부하고, 최근 많이 연구되고 있는 양자얽힘 현상에 대해 알아본다

차시별 강의

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1. 과목 소개 및 1학기 내용 요약, 제6장 섭동이론 과목에 소개와 1학기 내용을 요약한다. 제6장 섭동이론의 이론체계를 배운다. URL
2. 섭동이론 이론체계 섭돈이론의 이론체계를 배우고 1차와 1차항 보정에 대해 공부한다. URL
축퇴 섭동이론 체계 축퇴가 있는 경우 섭동 이론체계를 공부한다. URL
3. 수소원자 스펙트럼의 미세구조 섭동이론의 응용으로 수소원자의 미세구조에 대해 공부한다. 우선 상대론적 보정에 대해 공부한다. URL
수소원자에서 스핀-궤도 운동량 결합, Zeeman splitting 수소원자에서 전자의 스핀과 각운동량 결합에 의한 미세구조를 공부한다. 그리고 약한 외부 자기장에 의한 Zeeman splitting을 공부한다. URL
4. 강한 Zeeman splitting 과 중간 세기의 Zeeman Splitting 수소원자에서 강한 Zeeman 효과와 중간 세기 Zeeman 효과를 섭동이론으로 공부한다. URL
수소원자의 hyperfine 구조 및 양자역학에서 degeneracy 수소원자에서 원자핵의 스핀과 전자의 스핀간의 상호작용에 의한 hyperfine 구조에 대해서 공부한다. 양자역학에서 degeneracy의 의미와 수학적 구조를 공부한다. URL
5. 양자역학에서 변분원리의 이론. 헬륨원자의 바닥상태 에너지 구하기 바닥상태의 에너지를 변분원리로 구하는 기초 원리를 공부한다. 이에 대한 응용으로 헬륨의 바탁상태 에너지를 구해본다. URL
6. 수소분자 이온에 변분법 적용. WKB 근사 수소분자 이온의 바닥상태 에너지를 변분법으로 구하고, 수소분자 이온이 안정된 결합상태를 유지함을 보인다. WKB 근사의 이론에 대해 공부한다. URL
WKB 근사를 원자핵의 알파 붕괴에 적용. WKB 근사의 연결공식 WKB 근사를 터널링 과정에 적용하여 원자핵의 알파 붕괴에 대한 가모브 공식 유도한다. 그리고 WKB 파동함수에 대한 연결공식을 공부한다. URL
7. WKB 연결공식, 구속상태 에너지 준위에 대한 WKB 근사 고전적인 영역에서의 WKB 해와 비고전적인 영역에서의 WKB 해를 연결시키는 공식을 유도하고 이 결과를 구속상태 에너지 스펙트럼을 구하는데 적용해본다. URL
시간에 의존하는 섭동이론에 대한 이론체계 공부, 2 준위 문제의 천이 확률 시간에 의존하는 섭동이론에 대한 이론체계를 공부하고 이를 2준위 문제에 대해 적용하여, 천이 확률을 구한다. URL
8. 복사선 흡수와 방출, 외부 전지기 파에 의한 원자의 천이 외부 전자기파에 의한 원자의 천이에 대해 공부를 하고 원자의 자발적 방사선 방출에 대해 배운다. URL
원자의 자발적 방출 전이 및 선택규칙 외부 교란이 없을 때 일어나는 원자의 자발적 방출전이에 대한 아인슈타인의 이론을 공부하고 이를 시간에 의존하는 섭동이론의 결과와 비교한다. 원자의 천이에 대한 선택규칙을 공부한다. URL
9. 단열근사와 단열 정리 계의 하밀토니안이 시간에 대해 아주 천천히 변할 때 성립하는 단열근사의 원리에 대해 공부하고 단열 정리를 배운다. URL
베리의 위상과 기하학적 위상 단열근사에서 생기는 기하학적 위상이 언제 물리적인 의미를 갖는지 배우고 베리의 위상에 대해 공부한다. URL
10. 아하로노프-봄 효과와 베리 위상 전하를 띤 입자가 솔레노이드 주위를 지나갈 때 생기는 아하로노프-봄 효과를 공부하고 이를 베리의 위상으로 이해할 수 있음을 배운다. URL
물질의 구조를 이해하는 대표적인 실험방법인 충돌이론 충돌에 대한 고전적인 이론을 먼저 공부하면서, 충돌이론에 필요한 용어인 충격변수, 산란 각, 산란 미분 단면적 등을 배운다. 그 다음 탄성충돌에 대한 양자 이론을 배운다. URL
11. 산란 이론과 부분파 분석 각운동량이 보존되는 산란 실험에서 주어진 각운동량에 따른 산란 진폭과 산란 단면적을 계산한다. URL
탄성 충돌실험에서 위상 변화 공부 탄성충돌에서는 산란파의 진폭의 크기는 변화가 없고 단지 위상변화만 생긴다. 이 위상변화와 산란 진폭의 관계를 공부하고, 광학 정리를 배운다. URL
12. 산란문제에서 Born 근사 공부, 부드러운 퍼텐셜 구, 유가와 퍼텐셜과 쿨롱 퍼텐셜에서의 충돌문제 공부 산란문제에서 Born 근사를 배우고 이를 여러가지 예에 적용해본다. 부드러운 퍼텐셜 구, 유가와 퍼텐셜과 쿨롱 퍼텐셜에서의 충돌문제를 Born 근사를 이용하여 푼다. URL
Born 근사 복습. Born 수열, EPR 역설과 양자얽힘 공부 지난 시간에 배운 산란에 대한 Born 근사를 복습하고 양자얽힘에 관계되는 EPR 역설을 공부한다. URL
13. 양자얽힘과 얽힘 및 엔트로피 공부, 벨 부등식과 벨 정리 공부 양자얽힘과 얽힘 엔트로피에 대해 공부하고 벨 부등식 및 벨정리를 배운다. 양자역학은 벨 부등식을 만족하지 않음을 보인다. URL
양자 얽힘 복습, 양자 복제 불가능성 원리, 제노 역설과 양자 계산 소개 지난시간에 배운 양자얽힘에 대해 복습을 하고, 양자 복제 불가능성과 측정에서 제노 역설을 공부한다. 그리고 간략히 양자 전산에 대해 소개한다. URL
14. 숨은 변수이론의 CHSH 부등식, 보른-오펜하이머 근사와 베리 위상 숨은 변수이론의 CHSH 부등식을 유도하고 양자역학이 이 부등식을 만족하지 않음을 보인다. 이원자 분자 에너지 준위를 보른-오펜하이머 근사를 써서 구하고 베리 위상을 계산한다. URL
15. 강의노트 URL

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