Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Бесплатный курс "Quantum mechanics for scientists and engineers" на Coursera

Ключевые слова:  квантовая механика, Стэнфордский университет

01 сентября 2015

QUANTUM MECHANICS FOR SCIENTISTS AND ENGINEERS

Date: Tuesday, September 29, 2015 to Thursday, December 24, 2015

Go to Course Platform: Stanford OpenEdX Course topic: Engineering & Computer Science

ABOUT THIS COURSE

This 9 week course aims to teach quantum mechanics to anyone with a reasonable college-level understanding of physical science or engineering. Quantum mechanics was once mostly of interest to physicists, chemists and other basic scientists. Now the concepts and techniques of quantum mechanics are essential in many areas of engineering and science such as materials science, nanotechnology, electronic devices, and photonics. This course is a substantial introduction to quantum mechanics and how to use it. It is specifically designed to be accessible not only to physicists but also to students and technical professionals over a wide range of science and engineering backgrounds.

COURSE SYLLABUS

INTRODUCTION TO QUANTUM MECHANICS

How quantum mechanics is important in the everyday world, the bizarre aspects and continuing evolution of quantum mechanics, and how we need it for engineering much of modern technology.

SCHROEDINGER’S WAVE EQUATION

Getting to Schroedinger’s wave equation. Key ideas in using quantum mechanical waves — probability densities, linearity. The "two slit" experiment and its paradoxes.

GETTING "QUANTUM" BEHAVIOR

The "particle in a box", eigenvalues and eigenfunctions. Mathematics of quantum mechanical waves.

QUANTUM MECHANICS OF SYSTEMS THAT CHANGE IN TIME

Time variation by superposition of wave functions. The harmonic oscillator. Movement in quantum mechanics — wave packets, group velocity and particle current.

MEASUREMENT IN QUANTUM MECHANICS

Operators in quantum mechanics — the quantum-mechanical Hamiltonian. Measurement and its paradoxes — the Stern-Gerlach experiment.

WRITING DOWN QUANTUM MECHANICS SIMPLY

A simple general way of looking at the mathematics of quantum mechanics — functions, operators, matrices and Dirac notation. Operators and measurable quantities. The uncertainty principle.

THE HYDROGEN ATOM

Angular momentum in quantum mechanics — atomic orbitals. Quantum mechanics with more than one particle. Solving for the the hydrogen atom. Nature of the states of atoms.

HOW TO SOLVE REAL PROBLEMS

Approximation methods in quantum mechanics.

PREREQUISITES

The course is approximately at the level of a first quantum mechanics class in physics at a third-year college level or above, but it is specifically designed to be suitable and useful also for those from other science and engineering disciplines.

The course emphasizes conceptual understanding rather than a heavily mathematical approach, but some amount of mathematics is essential for understanding and using quantum mechanics. The course presumes a mathematics background that includes basic algebra and trigonometry, functions, vectors, matrices, complex numbers, ordinary differential and integral calculus, and ordinary and partial differential equations.

In physics, students should understand elementary classical mechanics (Newton’s Laws) and basic ideas in electricity and magnetism at a level typical of first-year college physics. (The course explicitly does not require knowledge of more advanced concepts in classical mechanics, such as Hamiltonian or Lagrangian approaches, or in electromagnetism, such as Maxwell’s equations.) Some introductory exposure to modern physics, such as the ideas of electrons, photons, and atoms, is helpful but not required.

The course includes an optional and ungraded “refresher” background mathematics section that reviews and gives students a chance to practice all the necessary math background background. Introductory background material on key physics concepts is also presented at the beginning of the course.

COURSE STAFF

DAVID MILLER

David Miller is the W. M. Keck Foundation Professor of Electrical Engineering and, by Courtesy, Professor of Applied Physics, both at Stanford University. He received his B. Sc. and Ph. D. degrees in Physics in Scotland, UK from St. Andrews University and Heriot-Watt University, respectively. Before moving to Stanford in 1996, he worked at AT&T Bell Laboratores for 15 years. His research interests have included physics and applications of quantum nanostructures, including invention of optical modulator devices now widely used in optical fiber communications, and fundamentals and applications of optics and nanophotonics. He has received several awards and honorary degrees for his work, is a Fellow of many major professional societies in science and engineering, including the Royal Society of London, and is a member of both the National Academy of Sciences and the National Academy of Engineering in the US. He has taught quantum mechanics at Stanford for more than 10 years to a broad range of students ranging from physics and engineering undergraduates to graduate engineers and scientists in many disciplines.

FREQUENTLY ASKED QUESTIONS

REQUIRED TEXT

The text “Quantum Mechanics for Scientists and Engineers” (Cambridge, 2008) is recommended for the course, though it is not required. It follows essentially the same syllabus, has additional problems and exercises, allows you to go into greater depth on some ideas, and also contains many additional topics for further study.

Источник: http://online.stanford.edu/course/quantum-mechanics-scientists-and-engineers-FALL-15?utm_source=iContact&utm_medium=email&utm_campaign=Stanford%20Online&utm_content=AUGUST+

Блистеринг и отслаивание
Блистеринг и отслаивание

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.