Informações sobre o curso de Mecânica Quântica, SFI5774, 2017-1

Semestre: 2017-1
Responsável: Prof. Philippe W. Courteille, philippe.courteille@ifsc.usp.br, Sala 45 do Grupo de Óptica
Início e termino das aulas:6.3.2017 até 22.6.2017
Horário e local da aula:Segunda-feira de 10h00 à 12h00 e Quinta-feira de 14h00 à 16h00 na Sala F-210
Data das provas: 8.5.2017 e 12.6.2017
Data do seminário: 15.6.2017
Feriados: 10.4.-15.4.2017 (semana santa), 1.5.2017 (dia do trabalho), 15.-17.6.2017 (corpus cristi)
Carga Horária (por semana):
Teória 4
Prática 3
Estudos 8
Duração 15 semanas
Total 225 horas

Conteúdo:
1) Operadores em mecânica quântica
2) Postulados da mecânica quântica e equação de Schrodinger
3) Mecânica quântica matricial
4) Movimento linear e oscilador harmônico
5) Momento angular e átomo de hidrogênio
6) Teoria de perturbação e método variacional
7) Noções sobre simetrias e representação de grupos
8) Estruturas atômicas e moleculares
9) Rotações e vibrações moleculares
10) Transições eletrônicas moleculares
11) Propriedades elétricas e ópticas de moléculas

Critérios de avaliação/aprovação:
Serão realizadas 2 provas, uma para cada metade do curso. A média aritmética obtida nestas provas deverá ser >5.0. Cada aula conta por 30% na nota final.
Será organizado um seminário com um trabalho escrito e uma apresentação oral. A nota do seminário conta por 30% na nota final.
Serão distribuídas listas de exercícios que serão discutidas em aula. A participação nas discussões será avaliada e conta por 10% na nota final.

Literatura recomendada:
Philippe W. Courteille, Apostila do Curso
P.W. Atkins and R.S. Friedman, Molecular Quantum Mechanics (3rd ed.) Oxford University, (1997, 2001)
I.N. Levine, Quantum Chemistry, Allyn and Bacon (3rd ed.) Boston (1983)
C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe, Quantum mechanics (vol. 1) Wiley Interscience



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Constant.mMatlab program loads physical constants
QA_EvolucaoTemporal.mA função exponencial de matrizes "expm"
QA_Movimento_SquareWell.mFunções de onda num poço de potencial
QA_Movimento_SquareFinite.mPoço de potencial finito
QA_Movimento_Reflection.mTunnelling e reflexão quântica
QA_Movimento_Reflection1.mTunnelling e reflexão quântica
QA_Movimento_Reflection2.mTunnelling e reflexão quântica
QA_Movimento_Reflection3.mTunnelling e reflexão quântica
QA_Movimento_Reflection4.mTunnelling e reflexão quântica
QA_Movimento_Harmonic.mFunções de onda num potencial harmônico
QA_Rotacao_Legendre.mDistribuições angulares das funções de onda do hidrogênio
QA_Rotacao_Laguerre.mDistribuições radiais das funções de onda do hidrogênio
AM_Hidrogenoido_Legendre.mPolinômios de Legendre
AM_Hidrogenoido_Laguerre.mPolinômios de Laguerre
XX_Aproximacao_SteepestDescent.mEstado fundamental pelo método do Steepest Descent em 1D
XX_Aproximacao_SteepestDescent2D.mEstado fundamental pelo método do Steepest Descent em 2D
AM_Fundacao_CollapseLithium.mColapso de um condensado de Bose-Einstein de 7Li
AM_Campostatico_HiperLithium.mCálculo numérico do efeito Zeeman



Exercícios

Aluno Data Exercício
----------------------------- ------------
Diego 09.3.2017 1.5.1.1 Conservação da probabilidade
Felipe 09.3.2017 1.5.1.2 Teorema de Fourier
Gabriel 13.3.2017 1.5.2.1 Realidade dos autovalores
Iago 13.3.2017 1.5.2.3 ? Superposição quântica
Priscila 13.3.2017 1.5.2.5 Átomo de dois níveis
Vicente 16.3.2017 1.5.3.1 Ortogonalidade
Michal 16.3.2017 1.5.3.3 Base ortonormal
Phamilla 16.3.2017 1.5.3.4 Equação de autovalores
Diego 20.3.2017 1.5.3.6 Operadores comutandos
Felipe 20.3.2017 1.5.3.7 Autovalores
Gabriel 20.3.2017 1.5.3.8 Inigualdade de Schwartz
Iago 23.3.2017 1.5.3.10 Cálculo com comutadores
Priscila 23.3.2017 1.5.3.13 Paridade
Vicente 23.3.2017 1.5.3.15 Representação de posição
Michal 23.3.2017 1.5.4.1 Átomo de dois níveis acoplados
Phamilla 27.3.2017 1.5.4.3 Movimento na imagem de Heisenberg
Diego 06.4.2017 2.5.2.1 Vibração de um oscilador harmônico
Felipe 30.3.2017 2.5.2.2 Partícula numa caixa bidimensional
Gabriel 30.3.2017 2.5.2.3 Partícula no poço
Iago 30.3.2017 2.5.3.2 ? Tunelamento
Priscila 03.4.2017 2.5.4.1 Estado fundamental do oscilador harmônico
Vicente 03.4.2017 2.5.4.2 ? Partícula num poço semi-harmônico
Michal 06.4.2017 2.5.4.3 Oscilador harmônico e estado coerente
Diego 06.4.2017 2.5.4.4 Vibração de um oscilador harmônico
Felipe 17.4.2017 2.5.4.5 Oscilador harmônico deslocado
Gabriel 20.4.2017 3.4.1.1 Paridade das funções harmônicas esféricas
Iago 20.4.2017 5.4.1.1 Movimento de uma partícula livre em coordenadas esféricas
Priscila 20.4.2017 5.4.1.2 Partícula numa caixa esférica
Vicente 24.4.2017 5.4.1.3 ? Poço de potencial 3D esférico finito
Michal 24.4.2017 5.4.1.5 ? Assimptotas dos polinômios de Laguerre
Diego 24.4.2017 5.4.1.8 Raios de orbitais no modelo de Bohr
Felipe 24.4.2017 5.4.1.9 Teorema virial e modelo de Bohr
Gabriel 27.4.2017 5.4.1.10 Elementos da matriz de transição
Iago 27.4.2017 3.4.2.1 Propriedades do momento angular orbital
Priscila 27.4.2017 3.4.2.2 Tensor de Levi-Civita
Vicente 04.5.2017 3.4.2.4 Comutação do modulo e das componentes do momento angular orbital
Michal 04.5.2017 3.4.2.5 Incerteza das componentes do momento angular
Diego 04.5.2017 3.4.2.6 Representação matricial das componentes do momento angular
Felipe 11.5.2017 3.4.3.1 Adição/subtração de momentos angulares
Gabriel 11.5.2017 3.4.3.2 CCOC de momentos angulares acoplados
Iago 11.5.2017 3.4.3.4 Acoplamento spin-órbita
Priscila 15.5.2017 4.6.1.1 Poço unidimensional com deformação central
Vicente 15.5.2017 4.6.1.5 ? Efeito Stark para um elétron numa caixa
Michal 15.5.2017 4.6.1.9 Perturbação num poço 3D com degenerescência
Diego 18.5.2017 4.6.2.1 Método variacional aplicado um potencial quártico
Felipe 18.5.2017 4.6.2.3 Efeito da massa nuclear finita no hidrogênio por Rayleigh-Ritz
Gabriel 22.5.2017 4.6.4.1 Oscilação de Rabi
Iago 22.5.2017 4.6.4.2 Oscilador harmônico perturbado
Priscila 25.5.2017 4.6.5.1 Impacto da velocidade de uma perturbação
Vicente 25.5.2017 5.4.2.1 Constantes do movimento no acoplamento ls
Diego 29.5.2017 5.4.3.2 Estrutura hiperfina do sódio
Felipe 29.5.2017 6.3.1.1 Efeito Zeeman com diferentes eixos de quantização
Gabriel 01.6.2017 6.3.1.3 Efeito Zeeman e NMR
Iago 01.6.2017 6.3.1.4 Formula de Breit-Rabi
Priscila 05.6.2017 6.3.2.1 Efeito Stark no hidrogênio
Vicente 05.6.2017 6.3.2.2 ? Acoplamento de dois elétrons