| Zimski semester 2008/09 | ||||||
| teden | Teorijska fizika/P | Teorijska fizika/S | Teorijska fizika/V | |||
| 1. | 1. 10. | Uvod; napotki za pisanje seminarjev in za predstavitve | ||||
| 2. | 7. 10. | Funkcija stanja in prosti delec: lastnosti funkcije stanja, ravni val, valovni paketi, produkt nedoločenosti, gibanje in časovni razvoj prostega valovnega paketa. | 8. 10. | Planckov zakon | 6. 10. | Pregled eksperimentov onstran klasične fizike. Planckov zakon, Einsteinova razlaga fotoefekta, de Broglieva enačba, Bohrova stara kvantna mehanika, korespondenčno načelo, načelo komplementarnosti, interferenčni poskusi z delci. (predavanja) |
| 3. | 14. 10. | Zgled: tok verjetnostne gostote pri 1D valovnem paketu. Rešitve Schroedingerjeve enačbe I: pričakovane vrednosti, Ehrenfestova enačba, operatorji. | 15. 10. | Spektroskopija plinov | 13. 10. | Gibalna enačba: delec v potencialu, funkcija stanja, stacionarna faza, Schroedingerjeva enačba, verjetnostna gostota in tok verjetnostne gostote, kontinuitetna enačba. (predavanja) |
| 4. | 21. 10. | Rešitve Schroedingerjeve enačbe: stacionarna stanja, časovni razvoj, ortonormiranost stacionarnih stanj, splošne rešitve Schoedingerjeve enačbe pri danih začetnih pogojih. Delec v odsekoma konstantnem enorazsežnem potencialu: oblika rešitev, robni pogoji. | 22. 10. | Delec v odsekoma konstantnem enorazsežnem potencialu: potencialni skok, tok verjetnostne gostote; odbojnost, prepustnost. | 20. 10. | |
| 5. | 28. 10. | Delec v odsekoma konstantnem enorazsežnem potencialu: potencialna bariera, tuneliranje. Kvaziklasični približek: ideja in veljavnost približka, povezovalne formule. | 29. 10. | Kvaziklasični približek: vezana stanja delca v potencialni jami, energijski nivoji harmoničnega oscilatorja. | 27. 10. | |
| 6. | 4. 11. | (nadomeščali 6. 10.) | 5. 11. | 3. 11. | ||
| 7. | 11. 11. | (nadomeščali 13. 10.) | 12. 11. | 10. 11. | ||
| 8. | 18. 11. | Linearni harmonični oscilator: pomen, asimptotično obnašanje in robni pogoji, lastne funkcije, Hermitovi polinomi, spekter, verjetnostna gostota v lastnih stanjih. | 19. 11. | Normalizacija ravnih valov I. | 17. 11. | |
| 9. | 25. 11. | Načela kvantne mehanike: koordinatna reprezentacija in reprezentacija gibalne količine, hermitski operatorji, lastna stanja in lastne vrednosti operatorjev, komutatorji. Heisenbergovo načelo nedoločenosti, konstante gibanja. | 26. 11. | Normalizacija ravnih valov II. | 24. 11. | |
| 10. | 2. 12. | Vrtilna količina: komutacijske zveze, sočasno merljive količine. Vrtilna količina kot konstanta gibanja in faktorizacija funkcij stanja pri centralnih silah; krogelne funkcije. | 3. 12. | Franck-Hertzov poskus (Tjaša Černoša) | 1. 12. | |
| 11. | 8. 12. | Vodikov atom: robni pogoji, asimptotično obnasanje, funkcije stanja, spekter, degeneriranost lastnih stanj, elektronska stanja. | 10. 12. | Comptonov pojav (Marko Osovnik) | 8. 12. | |
| 9. 12. | Spin: odkritje spina, spin-tirna sklopitev; spinorji, matrična teorija spinorjev, operatorji nad spinorji. Operator lastnega magnetnega momenta, Paulijeve matrike, operator lastne vrtilne količine, giromagnetni razmerji. | |||||
| 12. | 16. 12. | (nadomeščali 8. 12.) | 17. 12. | Stern-Gerlachov poskus (Mateja Erjavec) | 15. 12. | |
| 13. | 23. 12. | Teorija motenj: fina struktura atoma vodika, konstanta fine strukture; osnove perturbativnega opisa. Popravek energije in funkcije stanja v I. redu teorije motenj. | 24. 12. | Popravek energije v II. redu, Starkov efekt pri osnovnem stanju vodika. | 22. 12. | |
| 14. | 30. 12. | (praznik) | 31. 12. | (praznik) | 29. 12. | (praznik) |
| 15. | 6. 1. | Feynmanova formulacija: koncept poti, klasična akcija, jedro propagatorja, klasična limita, funkcionalni integral. | 7. 1. | Zavorno sevanje in rentgenska svetloba (Blaž Zabret) | 5. 1. | |
| 16. | 13. 1. | Jedro propagatorja za prosti delec, de Broglieva enačba; zaporedni dogodki, infinitezimalni propagator, propagator in funkcija stanja, Schroedingerjeva enačba. | 14. 1. | Odkritje atomskega jedra (Bernand Pavlovič) | 12. 1. | |
| 17. | 19. 1. | Thomas-Fermijev model atoma. | 21. 1. | 20. 1. | ||
| Spomladanski semester 2008/09 | ||||||
| teden | Teorijska fizika/P | Teorijska fizika/S | Teorijska fizika/V | |||
| 1. | 17. 2. | Ravnovesna stanja, termodinamične spremenljivke, temperatura. Enačba stanja: integralna, diferencialna oblika; idealni plin, realni plin, paramagnet, superprevodnik, sevanje črnega telesa. | 18. 2. | Kvantna teleportacija (Peter Lukan) | 16. 2. | (nadomeščanje 17. 3.) |
| 16. 2. | Energijski zakon: delo, toplota, notranja energija. Specifična toplota, entalpija. Energijski zakon za plin, Hirnov poskus. Joule-Kelvinov pojav. | |||||
| 2. | 24. 2. | Entropijski zakon: reverzibilne in ireverzibilne spremembe, nadomestna reverzibilna sprememba; entropija kot funkcija stanja, entropija kot termodinamični potencial. Posledice entropijskega zakona. Entropija idealnega plina. | 25. 2. | Merjenje temperature in temperaturne lestvice (Andreja Eršte) | 23. 2. | Enačba stanja: naloge 1.8 (idealni plin in megla), 1.1 (realni plin) in 1.11 (magnetni sistem). |
| 3. | 3. 3. | Termodinamični potenciali: entalpija, Legendrova transformacija, prosta energija, prosta entalpija, kemijski potencial. Maxwellove relacije:adiabatna stisljivost, razlika specifičnih toplot. Joule-Kelvinov pojav. | 4. 3. | Razlika specifičnih toplot, Joule-Kelvinov pojav, adiabatno razmagnetenje. | 2. 3. | Energijski zakon: naloge 2.2, 2.3, 2.9 in naloga iz mehanike: delo notranjih sil pri skoku na splav. |
| 4. | 10. 3. | Fazni prehodi: fazni diagram, kritična točka, zvezni/nezvezni prehodi, utajena toplota, Clausius-Clapeyronova enačba. Fazni prehod kapljevina-plin: termodinamično, mehanično ravnovesje, Maxwellovo pravilo. | 11. 3. | Razvoj energijskega in entropijskega zakona (Martin Čokl) | 9. 3. | Entropijski zakon: sprememba entropije pri (a) mešanju vode, (b) mešanju dveh plinov z različnima p, T in V, (c) pri spremembi p ~ 1/sqrt(V). |
| 5. | 17. 3. | (hospitacije) | 18. 3. | (nadomeščanje 9. 3.) | 16. 3. | |
| 17. 3. | Bencinski motor, hladilnik, parni stroj. | |||||
| 6. | 24. 3. | Fazni prehod kapljevina-plin: van der Waalsova tekočina blizu kritične točke. Doseganje nizkih temperatur (Mihael Gojkošek) | 25. 3. | Razvoj toplotnih strojev in inženirske termodinamike (Maja Požar) | 23. 3. | Termodinamični potenciali: naloge 4.1 (stiskanje zivega srebra), 4.18, 4.19 (ravnovesno sevanje), 4.6 (cp - cv in adiabata za van der Waalsov plin). |
| 7. | 31. 3. | Termodinamika zmesi: entropija plinaste zmesi, kemijski potencial sestavin v ravnovesju, Gibbs-Duhemova identiteta, osmozni tlak, kemijski potencial topila, fazno pravilo, znižanje tališča, zvišanje vrelišča, fazni diagram binarne zmesi. | 1. 4. | Perpetuum mobile (Nina Kovačič) | 30. 3. | Termodinamični potenciali: 4.20 (Joule Kelvinov poiskus za realni plin); 4.9 (ES - ET in cF - cl za palico); elektrostrikcija. |
| 8. | 7. 4. | Transportni pojavi: difuzija snovi in toplote, prevajanje toplote, viskoznost, termoelektrični pojavi, konvekcija. | 8. 4. | Statistična fizika: mikroskopske koordinate, statistični ansambel, centralni limitni izrek, fazni prostor, verjetnostna gostota, Liouvillov izrek, Liouvillova enačba, stacionarna porazdelitev. | 6. 3. | Fazni prehodi: regelacija, naloge z roso in meglo, 5.5; 5.2; 5.8 (Clausius-Clapeyronova enačba). |
| 9. | 14. 4. | Klasična kanonična porazdelitev: mikrokanonična porazdelitev, izmenjava toplote, kanonična porazdelitev, temperatura. Fazna vsota, povprečna energija, ekviparticijski izrek. | 15. 4. | (vaje namesto seminarja) | 13. 4. | (Velika noč) |
| 15. 4. | Zmesi: 6.2 (osmoza); kemijsko ravnovesje: izpeljava; 6.5 (ravnovesje H ↔ e + p pri dani T) (1 ura) | |||||
| 10. | 21. 4. | Enačba stanja: tlak v statistični fiziki, enačba stanja idealnega plina, β = 1/kT; virialni razvoj, drugi virialni koeficient, van der Waalsova enačba stanja. | 22. 4. | Enačba stanja: polarizacija plinastega dielektrika, Curiejev zakon. Entropija v statistični fiziki: Gibbsova formula. | 20. 4. | Kemijsko ravnovesje: e + p → H, H+OH → H2O (definicija pH); H2+I2 → 2 HI. |
| 11. | 28. 4. | (počitnice) | 29. 4. | (počitnice) | 27. 4. | (počitnice) |
| 12. | 5. 5. | (nadomeščanje 11. 5. in 18. 5.) | 6. 5. | (vaje namesto seminarja) | 4. 5. | Klasična kanonična porazdelitev: 1.1 (plin v gravitacijskem polju); podobna 1.3 (plin v električnem polju žice); 1.6, 1.7; 1.9 (dolžina vinilnega polimera). |
| 5. 5. | Enačba stanja: 2.1,2.2 (polarizacija dielektrika); 2.12, 2.13 (izpeljava van der Waalsove enačbe). | |||||
| 13. | 11. 5. | Entropija v statistični fiziki: Boltzmannova formula, razmik energijskih nivojev v makroskopskem sistemu; sidranje nematskih molekul; dvonivojski sistem. Kvantna statistična fizika: gostotna matrika. | 13. 5. | Debyev model specifične toplote trdnin: zvok, fononi, nizko- in visokotemperaturna limita cv. | 11. 5. | (predavanja namesto vaj) |
| 12. 5. | Kvantna statistična fizika: von Neumannova enačba, stacionarna stanja, kvantna kanonična poradelitev. Kvantni harmonični oscilator pri končni temperaturi: povprečno zasedbeno stevilo, visokotemperaturna limita. (1 ura) | |||||
| 14. | 18. 5. | Paramagnetizem: povprečna magnetizacija, Curiejev zakon. Isingov model: približek povprečnega polja, fero- in paramagnetina faza, kritični eksponent. (1 ura) | 20. 5. | Brownovo gibanje (Katja Kadunc) | 18. 5. | (predavanja namesto vaj) |
| 19. 5. | Velekanonična porazdelitev: velepotencial; klasični enoatomni plin, kemijska konstanta; Fermi-Diracova in Bose-Einsteinova porazdelitev, plin prostih elektronov v kovini pri T = 0; Bose-Einsteinova kondenzacija. | |||||
| 15. | 26. 5. | Kinetična teorija plinov: tlak idealnega plina, povprečna hitrost molekul, povprečna prosta pot, difuzija, viskoznost. | 27. 5. | Kinetična teorija plinov: pretakanje in prenos toplote v razredčenih plinih. | 25. 5. | Entropija: 3.2 (sila med ploščama v raztopini); entropija idealnega plina; dvonivojski sistem v klasičnem rezervoarju; stik dveh dvonivojskih sistemov. |
| 16. | 2. 6. | Lavalova šoba (Mihael Gojkošek), Pieter Debye (Zdenka Serušnik) | 3. 6. | 1. 6. | Kvantna kanonična porazdelitev: 3.9 (Isingov model); Isingov model za 3 spine (točno); 4.2 (specifična toplota v Einsteinovem modelu); 4.5-4.7 (rotator); kemijski potencial: adsorbcija plina na steno posode; kemijske reakcije. | |