header

מבוא לפיסיקה מודרנית

מרצה: דורון כהן
אוניברסיטת בן גוריון, המחלקה לפיסיקה

מטרת הקורס, מדיניות קורס

מטרת הקורס "מבוא לפיסיקה מודרנית" היא להשלים לבסס להעמיק ולהרחיב את הפרספקטיבה שיש לסטודנטים על הפיסיקה המודרנית. הקורס כולל גם נושאים "רגילים" שאמורים להיות מוצגים בלימודי בית ספר תיכון (גלים, דה ברולי, מבנה החומר), וגם נושאים מתקדמים יותר (ראו פרוט נושאים בהמשך). האתגר העיקרי הוא להסביר את רעיונות היסוד של המכניקה הקוונטית לתלמידים שיש להם השכלה תיכונית בפיסיקה, תוך המנעות משימוש בפורמליזם מתמטי כבד. זה כולל הבהרת מושגים בסיסיים, התיחסות לניסויים מחשבתיים, וניתוח "פראדוקסים". הפוטנציאל היישומי יודגם לא רק באופן המסורתי (האטום של בוהר) אלא גם בהקשרים פיקנטיים (הצפנה קוונטית, מיחשוב קוונטי). מבחינת רמת שליטה של הסטודנטים בחומר, היעד הוא הבנה ביקורתית ברמה "פסיבית". המרצה מנסה להימנע ממתכונת של הרצאות פופולריות שטחיות שמבוססות על הצגה לא ביקורתית של החומר ברמת "טריוויה". מאידך אין תירגולים: הקורס לא מחליף את קורסי הליבה שבהם נדרשת שליטה בחומר ברמה "אקטיבית".

הציון מבוסס על בחינה שמטרתה לודא שהסטודנט מבין את החומר שהועבר בהרצאות. הבחינה לא דורשת תירגול. היא תכלול מספר לא רב של שאלות קצרות שהתשובה על כל אחת מהן  היא 2-3 שורות. לא נדרשים חישובים. על מנת ליצור בידול בציונים ייתכן שרמת הקושי של השאלות לא תהיה זהה, אבל משקלן יהיה זהה. תהיה במהלך הסמסטר אופציה לצבור נקודות בונוס ע"ס הצעת שאלות לדוגמה.

להלן קישורים לסיכומים של החומר + קישורים להרצאות מוקלטות. (החומר וההרצאות בעברית).

Administration: Teaching material:

תכנית הקורס:

שבוע
נושא הרצאה
תקציר הרצאה
0
מטרת הקורס, קישורים קישור


 
1
חלקיקים ואינטראקציות (יועבר ברמת "טריוויה") קישור
1
התאור המתמטי של גלים קישור
2
ניסוי שני סדקים קישור
2
הגדרת המושגים מהירות, תנע, מסה קישור
2
חזרה על מכניקה קלאסית
קישור


 
3
ספין וקיטוב של אלקטרונים ופוטונים קישור
3
ניסוי שטרלן גרלך קישור
3
הצפנה קוונטית קישור



4
מצבים קוונטיים של חלקיק במרחב (מערכת פתוחה) קישור
4
מצבים קוונטיים של חלקיק קשור (בור פוטנציאל) קישור
5
מודל האטום של בוהר קישור
5
ניסוי פרנק הרץ (תאור איכותי)
"


 
6
מצבים קוונטיים של אוסצילטור הרמוני קישור
6
קיבול חום וקרינת גוף שחור (תאור איכותי) "
6
הפוטון כחלקיק - האפקט הפוטואלקטרי  קישור
6
הפוטון כחלקיק - פיזור קומפטון (אנליזה חלקית) "


 
7
אבחנה בין פרמיונים ובוזונים (יועבר ברמת "טריוויה") קישור
7
תאור מתמטי של מצב הסינגלט קישור


 
8
האם העולם קלאסי - ניסוי מחשבתי של מרמין. קישור
8
האם העולם קלאסי - אינשטיין פודולסקי רוזן ואי השיוויון של בל קישור
9
מדידה קוונטית, החתול של שרדינגר קישור


 
10
מיחשוב קוונטי (מבוא) קישור
10
מיחשוב קוונטי (האלגוריתם) קישור
11
דינמיקה קוונטית: מעבר מחסומים, מתכות, מוליכים למחצה, דיודות קישור
11
דינמיקה קוונטית: שדה מגנטי - כוח לורנץ ואפקט אהרונוב בוהם קישור


 
12
גרביטציה, משוואות אינשטיין וקוסמולוגיה קישור