F5030 Základy kvantové mechaniky (podzim 2026)

záznam o předmětu v Informačním systému MU: https://is.muni.cz/auth/predmet/sci/podzim2026/F5030

Materiály k přednášce

Následující plánovaná osnova kurzu pro podzimní semestr 2026 se bude pozvolna naplňovat materiály k přednášce a také upřesňovat podle toho, jak budeme postupovat semestrem. Na materiály se nevztahují žádné záruky, objevené chyby mi, prosím, hlaste k opravení.

17.9. úvod, Schrödingerova rovnice - základní poznatky
24.9. Schrödingerova rovnice v 1D - vázané stavy
1.10. Schrödingerova rovnice v 1D - rozpylové stavy a shrnutí
8.10. časový vývoj
lineárně-algebraická formulace kvantové mechaniky, Diracův formalismus
15.10. formalismus kvantové mechaniky - pokračování
22.10. aplikace formalismu na dvouhladinové systémy, souřadnicová a hybnostní reprezentace
29.10. harmonický oscilátor, Ehrenfestův teorém
5.11. moment hybnosti, rotační symetrie potenciálů
12.11. úlohy s centrálním potenciálem (zejména atom vodíku)
19.11. částice v EM polích, magnetický moment a spin
26.11. přibližné metody pro stacionární úlohy
3.12. nestacionární poruchová teorie, dipólové přechody
10.12. systémy více částic
17.12. ochutnávka "moderních" témat z oblasti kvantové fyziky

Doplňkové materiály (verze z roku 2024):

Sbírka příkladů k cvičení

Sbírka příkladů byla postupně revidována kvůli novému obsahu přednášek a cvičení. V průběhu semestru se zde mohou objevovat její mírně aktualizované verze. Část úloh ze sbírky bude vyřešena na cvičení, část úloh poslouží k domácímu procvičování v rámci přípravy na semestrální testy a na zkouškovou písemku a zbývající úlohy mohou být chápány jako náměty pro hlubší zájemce.

verze z 1.9.2026

Poznámky k literatuře

Doporučovaná sbírka (částečně vyřešených) příkladů autorů Pelega, Pniniho, Zaarura a Hechta je zakoupená knihovou PřF. Jeden výtisk je k dispozici v knihovně, v online verzi máme zaplaceny tři současné přístupy. Ke knize přistupujte přes následující odkaz:

Y. Peleg, R. Pnini, E. Zaarur, E. Hecht - Schaum's Outline of Quantum Mechanics

Odkazy na některé další materiály zmiňované na přednášce, které jsou (částečně) dostupné online:

P. Dub, J. Spousta, J. Zlámal: Kvantová mechanika (pomalu a těžce, ale radostně)
- skripta z VUT pokrývající část našeho kurzu, ve které se pracuje s vlnovými funkcemi

skripta prof. Kulhánka z ČVUT - Kvantová fyzika

učebnice prof. Münstera z Münsteru: G. Münster - Quantentheorie (de Gruyter, 2006, 2010, 2020)

Podmínky připuštění ke zkoušce

V semestru proběhne celkem 13 cvičení (jedno cvičení se kryje se státním svátkem). Povoleny jsou maximálně 3 neomluvené neúčasti. Každé cvičení kromě prvního bude zahájeno krátkým testem, za který lze získat až dva body. Body z deseti nejúspěšnějších testů poté poslouží jako kritérium přístupu ke zkoušce a zároveň se (v menší míře) zohledňují v jejím hodnocení. Minimální počet bodů potřebných k postupu ke zkoušce je deset. V případě, že více než čtvrtina studentů na základě tohoto kritéria ke zkoušce nepostoupí, bude pro zájemce přichystán dodatečný test ekvivalentní dvěma semestrálním. Možnosti dodatečného testu budou moci využít i studenti s delší omluvenou absencí, například v důsledku dlouhodobé nemoci.

Zkouška

Zkouška má písemnou a ústní část. V písemné části bude zadán test obsahující řadu otázek a krátkých příkladů (zaměřeno zejména na poznatky shrnuté v kvantověmechanickém minimu). Náročnost úkolů bude pokrývat poměrně široký rozsah, od jednoduchých po rafinované, aby bylo dosaženo náležitého rozvrstvení hodnocení testu. Na písemnou část bude časový limit přibližně tři hodiny. V navazující ústní části se budeme zabývat diskuzí řešení testu a rozvíjet vybraná témata související s úkoly testu. Po celou dobu zkoušky je možné využívat bestiáře.