Después de describir los diferentes métodos para analizar el mundo microscópico, se presentarán los límites de validez de la descripción de la física clásica y se introducirá la idea de la dualidad onda-corpúsculo. Asimismo, plantearemos y en algún caso sencillo resolveremos la ecuación de Schrodinger. Finalmente, la física estadística nos permitirá enlazar los mundos microscópicos y microscópicos.

Poseer los conocimientos necesarios para llegar a una comprensión global de los principios teóricos básicos de la asignatura.



Documentarse y plantear de manera organizada temas relacionados con la asignatura para afianzar o ampliar conocimientos y para discernir entre lo importante y lo accesorio.



Ser capaz de exponer por escrito y oralmente problemas y cuestiones sobre la asignatura, desarrollando destrezas en la comunicación científica.

1- Teoría cuántica antigua



Teoría atómica. Modelos atómicos. Modelo de Rutherford. Primeros fenómenos cuánticos. La radiación del cuerpo negro. Teorías clásicas. Teoría de Planck. El efecto fotoeléctrico. Teoría de Einstein. El efecto Compton. Experimento de Franck-Hertz. Creación y aniquilación de pares. La naturaleza dual de la luz Espectros atómicos. Modelo de Bohr del átomo hidrogenoide. El átomo de Sommerfeld. Reglas de cuantización de Bohr-Sommerfeld. Ejemplos. Crítica a la teoría cuántica antigua.



2- Introducción a la física cuántica



Postulado de de Broglie. Resultados experimentales. El experimento de la doble rendija: partículas clásicas, ondas, partículas microscópicas. Funciones de onda. Analogía con las ondas luminosas. Abandono del determinismo. Interpretación estadística de la función de onda. Transformadas de Fourier. Paquetes de ondas. Ejemplos. Principio de incertidumbre. La partícula libre unidimensional. Ecuación de Schrödinger.



3- Mecánica estadística



Introducción. Microestados y macroestados. Ejemplos. Conjunto de N partículas distinguibles. Distribución de Boltzmann. Entropía. Función de partición Ejemplos. El material paramagnético. El oscilador armónico. El gas monoatómico. Indistinguibilidad. El gas ideal. Propiedades. Distribución de velocidades. Paradoja de Gibbs. Gases ideales diatómicos. Rotaciones y vibraciones. Estadísticas cuánticas. Densidad de estados. El gas de electrones. El gas de fotones. La condensación de Bose.



4- Demostraciones y prácticas



Efecto fotoeléctrico. El efecto Compton. Difracción de electrones. Espectros atómicos: H, He, Na, Hg, Cd. El borrador cuántico. Distribución de velocidades de Maxwell. Ley de Stefan-Boltzmann

Lecciones expositiva, resolución de problemas, demostraciones de laboratorio.

• Sistema de Evaluación Final
• Herramientas y porcentajes de calificación:
  • Prueba escrita a desarrollar (%): 100

Durante el cuatrimestre, tras finalizar los dos primeros bloques de la asignatura (1. Teoría cuántica antigua y 2. Introducción a la física cuántica) se realizará un examen parcial (EP).

-Si se aprueba este parcial (EP), el alumno tendrá la opción de examinarse solamente de la parte relativa al último bloque (3. Mecánica estadística) en el examen ordinario (EO). La nota final se calcula en este caso como 0.5*EP+0.5*EO

-En caso de suspender, no presentarse, o querer mejorar la nota del examen parcial, el alumno deberá realizar la totalidad del examen ordinario. La nota final en este caso será la obtenida en el examen ordinario.

Examen final (%100)

No hay material obligatorio.

Bibliografía básica

* R. Eisberg & R. Resnick, "Física Cuántica", Editorial Limusa 1978.

* P.A. Tipler, R.A Llewellyn "Modern Physics", Freeman 1999.

* D.H. Trevena, Statistical Mechanics, 1996.

* A.M. Glazer, J. Wark, Statistical Mechanics: a survival guide, Oxford University Press, 2001.

Bibliografía de profundización

* C. Sánchez del Río (coord.) "Física Cuántica" (vol. 1 y 2). Eudema Universidad 1991.
* R.P. Feynman, Vol III, The Feynmann Lectures on Physics, Fondo Educativo Interamericano.

Direcciones web

http://www.ehu.eus/aitor/irakas/mes/main.html