Créditos ECTS Créditos ECTS: 4.5
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 74.2 Horas de Titorías: 2.25 Clase Expositiva: 18 Clase Interactiva: 18 Total: 112.45
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física de Partículas
Áreas: Física Atómica, Molecular e Nuclear
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable
(Nota: neste apartado non se prevén modificacións en relación con posibles cambios de escenario docente debido á evolución da Covid-19).
O obxectivo desta materia é lograr unha comprensión das leis cuánticas que rexen nos procesos que dan lugar a estruturas atómicas e moleculares. Dado que estes difiren esencialmente dos principios da física clásica, que o alumno empregou ata o momento para modelizar estas estruturas, é necesario revisar a fondo unha serie de ideas comúns tanto en mecánica como en electromagnetismo.
RESULTADOS DA APRENDIZAXE:
Na materia de física cuántica III o alumno deberá demostrar:
- Que comprende as leis cuánticas que rexen nos procesos que dan lugar ás estruturas atómicas e moleculares.
- Que coñece as diferenzas que xorden no estudo dos sistemas cuánticos fronte ás aproximacións clásicas.
- Que sabe aplicar as relacións da mecánica cuántica para resolver os problemas asociados con cálculos en sistemas atómicos e moleculares.
- Que entende e asimila as ordes de magnitude das enerxías, lonxitudes e unidades características dos procesos e forzas que actúan entre nucleóns, núcleos e átomos.
(Nota: neste apartado non se prevén modificacións en relación con posibles cambios de escenario docente debido á evolución da Covid-19).
ESTRUTURA CUÁNTICA DO ÁTOMO. Correccións relativistas á enerxía atómica. O desprazamento de Lamb. Átomos alcalinos. O átomo de helio. Átomos de moitos electróns. Propiedades dos elementos. O espectro óptico e o espectro dos raios X dos átomos. Estrutura hiperfina. A resonancia magnética de spin. A resonancia magnética nuclear.
O ENLACE MOLECULAR E A ESTRUTURA CRISTALINA. Moléculas diatómicas. Partícula nun dobre pozo de potencial. A molécula H2+. A molécula de hidróxeno: O enlace covalente. O modelo de orbitais moleculares. A cuantificación das enerxías rotacional e vibracional. Espectros moleculares. Espectroscopía Raman. Tipos de enlaces na estrutura cristalina. A ecuación de Schrödinger para potenciais periódicos. A teoría de bandas. Propiedades dos sólidos. Illantes, semiconductores e condutores.
TEORIA CUANTICA DE COLISIÓNS. Conceptos básicos. Dispersión por un potencial: Ondas parciais e aproximación de Born. Resonancias. Dispersión elástica. Excitación de niveis discretos. Ionización e intercambio de carga.
(Nota: No momento de aprobar esta programación docente, pensando nun posible escenario 2 ou 3 en relación coa Covid-19, estase tamén en proceso de solicitude e adquisición de novo material bibliográfico electrónico; por iso, o profesorado da materia especificará no Campus Virtual que material bibliográfico pode atoparse en formato electrónico na biblioteca da USC cando os fondos estean dispoñibles.)
BÁSICA:
Weissbluth, M. Atoms and Molecules. Academic Press, Inc. (1978).
Griffiths, D.J. and Schroeter, D.F. Introduction to Quantum Mechanics. Cambridge University Press (2018).
Bransden, B.H. and Joachain, C.J. Physics of atoms and molecules. Longman Scientific & Technical (1990).
Foot, C.J. Atomic Physics. Oxford University Press (2005).
Sakurai, J.J. and Napolitano, J. Modern Quantum Mechanics (second edition). Cambridge University Press (2017).
Eisberg e Resnik, Quantum Physics. Wiley.
Sánchez del Río, C. Física Cuántica. Pirámide.
Alonso e Finn, Fundamentos Cuánticos y Estadísticos. Fondo Educativo Interamericano.
Alasdair I.M. Rae, Quantum Mechanics. Adam Hilger.
COMPLEMENTARIA:
Weinberg, S. Lectures on Quantum Mechanics (second edition). Cambridge University Press (2015).
Haken, H. e Wolf, H.C. Physics of Atoms and Quanta, Ed. Springer Verlag (1987).
Bernstein, J. Modern Physics, Ed. Prentice Hall, 2000.
Feynmann, R. Física Vol III, Mecánica Cuántica. Fondo Educativo Interamericano (1965).
(Nota: neste apartado non se prevén modificacións en relación con posibles cambios de escenario docente debido á evolución da Covid-19).
BÁSICAS:
CB1 - Posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que, partindo da base da educación secundaria xeral, progresa a niveis máis especializados a través de libros de texto avanzados e outras fontes, e inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do correspondente campo de estudo.
CB2 – Ser capaz de aplicar os coñecementos adquiridos ao traballo ou vocación dunha forma profesional, e dominar competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da correspondente área de estudo.
CB3 – Ser capaz de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética.
XERAIS:
CG1 - Posuír e comprender os conceptos, métodos e resultados, máis importantes das distintas ramas da Física, con perspectiva histórica do seu desenvolvemento.
CG2 - Ter a capacidade de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e emitir informes razoados en problemas científicos, tecnolóxicos ou doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Física.
CG3 - Aplicar tanto os coñecementos teóricos-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e formulación de problemas e na procura das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais.
TRANSVERSAIS:
CT1 - Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT2 - Ter capacidade de organización e planificación.
CT5 - Desenvolver o razoamento crítico.
ESPECÍFICAS:
CE1 - Ter unha boa comprensión das teorías físicas máis importantes, localizando na súa estrutura lóxica e matemática, o seu soporte experimental e o fenómeno físico que pode ser descrito a través deles.
CE2 - Ser capaz de manexar claramente as ordes de magnitude e realizar estimacións adecuadas co fin de desenvolver unha sólida percepción de situacións que, aínda que fisicamente diferentes, mostren algunha analoxía, permitindo o uso de solucións coñecidas a novos problemas.
CE5 - Ser capaz de illar o esencial dun proceso ou situación e establecer un modelo de traballo do mesmo, así como realizar as aproximacións requiridas co obxecto de reducir o problema ata un nivel manexable. Demostrará posuír pensamento crítico para construír modelos físicos.
CE6 - Comprender e dominar o uso dos métodos matemáticos e numéricos máis comunmente utilizados en Física.
CE8 - Ser capaz de manexar, buscar e utilizar bibliografía, así como calquera fonte de información relevante e aplicala a traballos de investigación e desenvolvemento técnico de proxectos.
Activarase o correspondente curso na plataforma Moodle do Campus Virtual, á que se subirá información de interese para o alumnado así como material docente diverso. A metodoloxía docente para cada un dos tres posibles escenarios é a seguinte.
Escenario 1:
Seguiranse as indicacións metodolóxicas xerais establecidas na Memoria do Titulo de Grado en Física da USC. As clases serán presenciais e a distribución de horas expositivas e interactivas sigue o especificado na Memoria de Grao, coa excepción dunha redución de 3 horas expositivas debido ó retraso do inicio do curso. As titorías requiren cita previa e poderán ser presenciais ou telemáticas. Nas clases expositivas explicarase polo miúdo, usando proxeccións e o encerado, todos os contidos da materia cos cálculos necesarios, estimulando ós alumnos a preguntar publicamente as dúbidas para que todos poidan escoitar as respostas e participar no debate. Nas clases interactivas de seminarios serán os alumnos os que, preferentemente, resolvan e discutan os problemas no encerado. Os problemas serán distribuídos e asignados con suficiente antelación.
Escenario 2: ver o Plan de Continxencia no apartado de Observacións ó final desta programación.
Escenario 3: ver o Plan de Continxencia no apartado de Observacións ó final desta programación.
Escenario1:
Farase unha avaliación continua cun peso do 100% na nota final. A avaliación estará baseada na entrega de tarefas individuais ou en grupo a través do Campus Virtual, na participación nas clases interactivas e na realización de unha ou varias probas presenciais na aula. A valoración das probas presenciais suporá o 70% da nota final, que será calculada do seguinte xeito. Se denotamos por P a nota numérica global (entre 0 e 10) das probas presenciais e por T a nota (entre 0 e 10) das outra tarefas, a cualificación final será o MAX( P, 0.7*P+0.3*T ), onde MAX indica o máximo entre os dous valores que aparecen no paréntese.
Escenario 2: ver o Plan de Continxencia no apartado de Observacións ó final desta programación.
Escenario 3: ver o Plan de Continxencia no apartado de Observacións ó final desta programación.
(Nota: neste apartado non se prevén modificacións en relación con posibles cambios de escenario docente debido á evolución da Covid-19).
O tempo de traballo na aula en presenza do profesor é de 42 horas distribuídas do seguinte xeito: 21 horas de clase expositiva en grupo grande; 18 horas de clase interactiva en grupos reducidos; 3 horas de titoría para cada alumno. O tempo de traballo persoal autónomo adicional do alumno para conseguir un adecuado dominio da materia estímase en 70 horas.
(Nota: neste apartado non se prevén modificacións en relación con posibles cambios de escenario docente debido á evolución da Covid-19).
Recoméndase traballar especialmente os problemas propostos, como auto-avaliación sobre o bo entendemento da parte teórica. As probas de avaliación requirirán resultados numéricos.
A avaliación numérica dos resultados poñendo adecuadamente as unidades xoga un papel importante nesta materia.
A memorización dalgunhas das fórmulas máis relevantes, unha vez entendidas, axuda enormemente á boa asimilación da física cuántica e facilita a resolución de problemas nun tempo razoable.
Plan de Continxencia
Se se produce un cambio do escenario 1 ao escenario 2 de docencia debido á evolución da Covid-19, as adaptacións serán as seguintes:
Metodoloxía:
As clases expositivas serán telemáticas mantendo o horario oficial da clase, e síncronas, salvo que causas sobrevidas obriguen a unha docencia asíncrona, o que se comunicará ao alumnado con antelación. Se as autoridades sanitarias o permiten, as clases interactivas de seminario terán lugar de modo presencial no horario oficial. Se existe unha limitación de aforo imposto polas autoridades que impidan a asistencia simultánea de todos os alumnos estableceranse quendas de asistencia. Dentro das actividades presenciais, estarán priorizadas as probas de avaliación fronte ás clases interactivas. As titorías poderán ser presenciais ou telemáticas, previa cita. Neste escenario non se prevén cambios no sistema de avaliación.
O resto dos apartados do programa non sufrirían variacións.
Se se produce un cambio ó escenario 3 de docencia debido á evolución da Covid-19 as adaptacións serán as seguintes:
Metodoloxía: A docencia será telemática e as clases desenvolveranse de modo síncrono en horario oficial, salvo que por causas sobrevidas algunha clase teña que ser asíncrona, o que se comunicará ó alumnado con antelación. As titorías serán telemáticas e requirirán cita previa.
Sistema de avaliación: A avaliación será 100% continua e farase exclusivamente por medios telemáticos usando ferramentas da aplicación Moodle do Campus Virtual.
Juan Jose Saborido Silva
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Teléfono
- 881814109
- Correo electrónico
- juan.saborido [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
Cibran Santamarina Rios
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Teléfono
- 881814012
- Correo electrónico
- cibran.santamarina [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
Oscar Boente Garcia
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Correo electrónico
- oscar.boente [at] rai.usc.es
- Categoría
- Predoutoral Ministerio
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 19:00-20:00 | Grupo /CLIS_02 | Galego | Aula 130 |
| Martes | |||
| 19:00-20:00 | Grupo /CLIS_01 | Castelán, Galego | Aula 130 |
| Mércores | |||
| 19:00-20:00 | Grupo /CLIS_02 | Galego | Aula 130 |
| Xoves | |||
| 19:00-20:00 | Grupo /CLIS_01 | Galego, Castelán | Aula 130 |
| 22.01.2021 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 0 |
| 07.07.2021 09:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula C |