 שנה"ל תשע"ד | |||||||||||||||||||||||||
 |
 |
||||||||||||||||||||||||
|
תופעות קוואנטיות בחיי היומיום ומעבר להם
Quantum Phenomena in Daily Life and Beyond |
1880-0304-01 | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||
סילבוס מקוצר
מהן תופעות קוואנטיות וכיצד הן משפיעות עלינו? האם ניתן לצפות בתופעות קוואנטיות? בקורס נסקור את העקרונות הבסיסיים של מכניקת הקוואנטים. נראה מהם התנאים שבהם אנו יכולים לצפות בתופעות קוואנטיות ומתי עלינו לזנוח את המכניקה הקלאסית. נעמוד על הדואליות של גל וחלקיק. נראה את ההבדל בין האי ודאות הקוואנטית לדטרמיניזם הקלאסי וכיצד זה בכל זאת אפשרי לחזות תופעות פיזיקאליות בדיוק רב. נראה שאנו חייבים להשתמש במכניקה קוואנטית כדי להסביר תופעות פשוטות לכאורה כגון כמות החום האגורה בחומר מוצק ומסובכות יותר (גם לכאורה) כגון קרינה תרמית וקרינת הרקע הקוסמית.
1880-0304-01 תופעות קוואנטיות בחיי היומיום ומעבר להם
Quantum Phenomena in Daily Life and Beyond
שנה"ל תשע"ד | סמ' ב' | פרופ דגן יורם
666סילבוס מפורט/דף מידע
נעמוד על עקרון פעולתם של התקנים שונים החל מהולכה בחוט נחושת וכלה בטרנזיסטור. לסיום נסקור שימושים עתידיים של תופעות קוואנטיות החל מרכבת מרחפת וכלה במחשב הקוואנטי.
1. על הדואליות גל-חלקיק, אורך הגל של דה ברוגלי, מתי עלינו להשתמש במכניקה קוואנטית ומתי הפיזיקה הקלאסית מספיקה?
2. דטרמיניזם קלאסי מול אי-ודאות קוואנטית. עיקרון אי הוודאות ומשמעותו, המיקרוסקופ של הייזנברג, הקופסה של איינשטיין.
3. ניסוי שני הסדקים באור ובחלקיקים, חלקיק בודד לעומת צבר חלקיקים. החתול של שרדינגר. כיצד אנחנו בכל זאת חוזים תופעות פיזיקאלית בדיוק רב. מהי פונקצית הגל?
4. אטום המימן, ספקטרוסקופיה, מהירותם של כוכבים רחוקים.
5. ניסויים ראשונים: אפקט פוטו-אלקטרי תעלומה ופתרונה, ניסוי פרנק-הרץ, קרינת גוף שחור כיצד נפתרה הקטסטרופה של העל סגול.
6. יישומים של קרינת גוף שחור: קרינת תרמית, מכשיר לראיית לילה, אפקט החממה מדוע איננו קופאים מקור, גזי חממה ומי אחראי להתחממות כדור הארץ?
7. קרינת הרקע הקוסמית, כיצד התגלתה, מה מקורה ומדוע שמי הלילה אפלים?
8. מוליכים, מבדדים, חצאי מוליכים. עיקרון האיסור של פאולי וכיצד נערמים אלקטרונים במתכת. מדוע לאלקטרונים במתכת תמיד קר?
9. הולכה חשמלית, התנגדות, טרנזיסטור. מה זה מסך LED?
10. מהי טמפרטורה ועד כמה ניתן לקרר? מהו האפס המוחלט?
11. הולכת זרם ללא התנגדות, זרימה ללא צמיגות: מוליכות-על ונוזליות-על. החיפוש אחר מוליך על בטמפרטורת החדר.
12. רכבות מרחפות ומחשבים קוואנטיים, שימושים עתידיים של תופעות קוואנטיות.
מטלת סיום קורס: מבחן