Moderna fizika I

Vpis v letnik (opravljeni izpiti iz Fizike I in II in Matematike I in II).
Pozitivna ocena vaj in opravljene domače naloge pogoj za opravljanje izpita.

Posebna teorija relativnosti:
Galilejeva transformacija in hitrost svetlobe, poskus Michelsona in Morleya. Osnovni načeli posebne teorije relativnosti. Lorentzova transformacija, prostor-čas, podaljšanje časa in skrčenje dolžin. Četverci, skalarni produkt četvercev. Četverci gibalne količine, hitrosti in sile. Zakon o ohranitvi gibalne količine. Sistemi delcev, trki. Lorentzova transformacija jakosti električnega polja in gostote magnetnega polja.
Kvantna fizika:
Težave klasične fizike: stabilnost atomov, sevanje črnega telesa, fotoefekt. Delci kot valovanje, verjetnostna amplituda, valovna funkcija, načelo nedoločenosti. Fizikalne količine kot operatorji. Schroedingerjeva enačba, lastne vrednosti in lastna stanja energije. Delec v neskončni potencialni jami, razvoj po lastnih stanjih energije. Harmonično nihalo. Diracov zapis. Tok delcev. Odsekoma konstanten potencial, tunelski pojav. Schroedingerjeva enačba v 3 dim. Delec v škatli. Vrtilna količina: komutacijska pravila, lastne vrednosti, krogelne funkcije, rotator. Vodikov atom: lastne vrednosti energije, lastna stanja. Tirni magnetni moment, Stern-Gerlachov poskus, spin. Dvonivojski sistem. Seštevanje vrtilnih količin. Sklopitev spin-tir. Zeemanov pojav. Prehodi s sevanjem, izbirna pravila, širina spektralnih črt. Več-elektronski atomi: enodelčna stanja, Paulijevo izključitveno načelo, periodni sistem. Vidni in rentgenski spektri. Energijski nivoji elektronov v periodičnem potencialu, Kronig Penneyev model, pojem pasov.
Kemijske vezi: ionska vez, kovalentna vez, van der Wallsova vez. Molekularne vibracije, rotacije in spektri.

J. Strnad, Fizika, 3. del. DMFA, Ljubljana, 2002.
J. J. Brehm, W. J. Mullin, Introduction to the structure of matter. Wiley, 1989.
J. Berstein, P.M. Fishbane, S. Gasiorowitz, Modern Physics. Prentice Hall, 2000.
J. W. Rohlf, Modern Physics from a to Zo. Wiley, 1994.
K. Krane, Modern Physics. 2. ed. , Wiley, 1996.
T. Čopič, Zapiski in računalniške simulacij. Dostopno na spletu: http://www.fiz.fmf.uni-lj.si/~tine/fizikaII.html.

Seznaniti z osnovami relativnostne teorije in kvantne fizike kot podlage za obravnavo pojavov v mikroskopskem svetu.

Znanje in razumevanje:
Poznavanje in razumevanje principa nedoločenosti, pomena valovne funkcije, superpozicije, fizikalnih količin kot operatorjev, lastnih vrednosti in lastnih funckij operatorjev

Uporaba:
Reševanje preprostih kvantnih problemov
Refleksija:
Abstraktno modeliranje fizikalnih sistemov
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet:
Podlaga za razumevanje mikroskopskih pojavov: fizike atomov, molekul, jeder, osnovnih delcev, trdne snovi

Predavanja, seminarji, individualne konzultacije, računske vaje, domače naloge.

2 pisna kolokvija iz vaj
Ustni izpit
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

1. VILFAN, Mojca, OSTERMAN, Natan, ČOPIČ, Martin, RAVNIK, Miha, ŽUMER,
   Slobodan, KOTAR, Jurij, BABIČ, Dušan, POBERAJ, Igor. Confinement effect on
   interparticle potential in nematic colloids. Phys. rev. lett. 101, 237801 (2008).
2. GORJAN, Martin, MARINČEK, Marko, ČOPIČ, Martin. Pump absorption and
   temperature distribution in erbium-doped double-clad fluoride-glass fibres.
   Opt. express, 17, 19814(2009).
3. PETELIN, Andrej, ČOPIČ, Martin. Observation of a soft mode of elastic
   instability in liquid crystal elastomers. Phys. rev. lett. 103, 077801 (2009).
4. MERTELJ, Alenka, REŠETIČ, Andraž, GYERGYEK, Sašo, MAKOVEC, Darko,
   ČOPIČ, Martin. Anisotropic microrheological properties of chain-forming
   magnetic fluids. Soft matter 7, 118 (2011).
5. MERTELJ, Alenka, CMOK, Luka, ČOPIČ, Martin, COOK, Gary, EVANS, Dean R.
   Critical behavior of director fluctuations in suspensions of ferroelectric
   nanoparticles in liquid crystals at the nematic to smectic-A phase transition.
   Phys. rev. E 85, 021705 (2012).