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Mecánica Cuántica AvanzadaCC. Físicas UAM, Grupo 81, Curso 2012-2013
Profesor: Carlos Pena, 01.08.315, IFT 202 ([email protected])
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Mecánica Cuántica Avanzada
Clases: L, X, J 11:30.
Colecciones de problemas para aplicar / profundizar conocimientos (calendario flexible ∼ 1/4 de las clases).
Tutorías: J 10:30-11:30, 01.08.303 // cita previa (clase o vía email).
CC. Físicas UAM, Grupo 81, Curso 2012-2013Profesor: Carlos Pena, 01.08.315, IFT 202 ([email protected])
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Mecánica Cuántica AvanzadaCC. Físicas UAM, Grupo 81, Curso 2012-2013
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Mecánica Cuántica Avanzada
Clases: L, X, J 11:30.
Colecciones de problemas para aplicar / profundizar conocimientos (calendario flexible ∼ 1/4 de las clases).
Tutorías: J 10:30-11:30, 01.08.303 // cita previa (clase o vía email).
Calificación:
Examen a final de curso.
Discusión de problemas en clase: mejora nota, hasta +2 puntos sobre el examen.
N.B.:
No obligatorio, pero muy recomendable.
Nota mínima examen para optar a mejora = 4.
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Mecánica Cuántica Avanzada
Clases: L, X, J 11:30.
Colecciones de problemas para aplicar / profundizar conocimientos (calendario flexible ∼ 1/4 de las clases).
Tutorías: J 10:30-11:30, 01.08.303 // cita previa (clase o vía email).
(Calificación)
Materiales del curso:
Colecciones de problemas.
Guiones de clase.
Transparencias sobre temas de profundización.
CC. Físicas UAM, Grupo 81, Curso 2012-2013Profesor: Carlos Pena, 01.08.315, IFT 202 ([email protected])
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Mecánica Cuántica Avanzada
K. Gottfried, T.M. Yan, Quantum Mechanics (Fundamentals), 2nd Ed. Springer, 2004.
W. Greiner, Quantum Mechanics: Special Chapters. Springer-Verlag 2001.
L.D. Landau and E.M. Lifshitz, Quantum Mechanics (Non-relativistic Theory). Course of Theoretical Physics Volume 3. Butterworth Heinemann 2003.
A. Messiah, Mecánica Cuántica. Ed. Tecnos 1975.
C. Rossetti, Istituzioni di Fisica Teorica: Introduzione alla Meccanica Quantistica. Levrotto & Bella 1990.
J.J. Sakurai, Modern Quantum Mechanics. Addison-Wesley 1994.
J.J. Sakurai, Advanced Quantum Mechanics. Addison-Wesley 1967.
F. Scheck, Quantum Physics. Springer-Verlag 2007.
F.J. Yndurain, Mecánica Cuántica (Relativista). Alianza Editorial 1988-9.
Bibliografía seleccionada:
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I. Teoría cuántica de la dispersión.
II. Introducción a la teoría cuántica del campo electromagnético.
III. Introducción a la Mecánica Cuántica Relativista.
Mecánica Cuántica Avanzada
PROGRAMA:
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Scattering
E
r
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Scattering
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estados ligados
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Scattering
E
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estados ligados
estados de scattering
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Scattering
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
LHC
Scattering
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Scattering
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Scattering
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Scattering
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Scattering
Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Experimentos a bajas energías: análisis de la materia desde escalas moleculares (decenas de Å) hasta escalas nucleares (pocos fm).
Radiación e.m. desde radio-microondas hasta el X, electrones y neutrones no relativistas, ...
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Scattering
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Scattering
Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Experimentos a bajas energías: análisis de la materia desde escalas moleculares (decenas de Å) hasta escalas nucleares (pocos fm).
Radiación e.m. desde radio-microondas hasta el X, electrones y neutrones no relativistas, ...
Altas energías: colisiones relativistas necesarias para generar formas de materia existentes poco después del Big Bang (E=mc2) ➝ estudio de interacciones fundamentales.
LHC, RHIC, B factories, ...
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
LHC
Scattering
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Scattering
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Scattering
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Scattering cuántico: instrumento esencial para comprender la materia.
Scattering
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Electrodinámica Cuántica
velocidad
acci
ón (
E x
t)
v∼c
S∼ħ
mecánica newtoniana
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Electrodinámica Cuántica
velocidad
acci
ón (
E x
t)
v∼c
S∼ħ
mecánica newtoniana
mecánica relativista / e.m. clásico
mecánica cuántica
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Electrodinámica Cuántica
velocidad
acci
ón (
E x
t)
v∼c
S∼ħ
mecánica newtoniana
mecánica relativista / e.m. clásico
mecánica cuántica
teoría cuántica de campos
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Electrodinámica Cuántica
Cuantización del campo electromagnético libre
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Electrodinámica Cuántica
Interacción fotones - materia no relativista
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Electrodinámica Cuántica
Mecánica Cuántica Relativista: ecuaciones de Klein-Gordon y de Dirac
Relatividad Especial1928
E = p
2
2m! ih "
"t# = $ h2
2m %2#Compárese con la ecuación de Schrödinger
(no-relativista)
P.A.M. Dirac
E2 = p2 +m2 !
E = ±(" # p) + $ m
¡Predicción de la existencia de antipartículas!
Observación matemática: la generalización sólo existe si la partícula tiene cuatro grados de libertad
La ecuación de Dirac generaliza la de Schrödinger (p.ej. electrón) al régimen relativistaUnificación de relatividad y mecánica cuántica
Interpretación física: - Dos estados de spin - Dos estados corresponden a una partícula con igual masa y carga opuesta: antipartícula
Mecánica Cuántica
Relativista
Física de Partículas1932
Cámara de niebla
Descubrimiento del positrón(antipartícula del electrón)
C. Anderson
¡Dirac tenía razón!
Descubrimiento experimental de la antimateria
e+
Antipartículas
Creación de nuevas partículas mediante conversión de energía (E=mc2)
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Electrodinámica Cuántica
... hacia la Teoría Cuántica de Campos