Explorando a Física Quântica

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Explorando a Física Quântica

Universidade de Maryland, College Park

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An introduction to quantum physics with emphasis on topics at the frontiers of research, and developing understanding through exercise.

100% on-line

Comece imediatamente e aprenda em seu próprio cronograma.

Prazos flexíveis

Redefinir os prazos de acordo com sua programação.

Aprox. 30 horas para completar

Inglês

Legendas: Inglês

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Programa - O que você aprenderá com este curso

Semana

Semana 1

3 horas para concluir

Week 1 - Welcome, Lecture 1 and 2 - Conceptual Grounds

3 horas para concluir

11 vídeos (Total 125 mín.), 1 teste

11 videos

Welcome and overview13min

Part I: Comments on studying QM10min

Part II: Pioneering Experiments10min

Part III: Pioneering Experiments (cont'd) 8min

**Part IV: "Deriving" the Schrödinger Eq.15min

***Part V: Spreading of quantum wavepackets12min

Part I: Meaning of the wavefunction7min

***Part II: Continuity Equation10min

**Part III: Observables; Operators; Expectation Values9min

**Part IV: Time Independent Schrödinger Eq.13min

**Part V: Superposition; Dirac Notation; Representations12min

1 exercício prático

Homework 11h

Semana

Semana 2

3 horas para concluir

Week 2 - Lecture 3 and 4 - Path Integral

3 horas para concluir

7 vídeos (Total 103 mín.), 2 testes

7 videos

Part I: Introduction7min

**Part II: Propagator15min

***Part III: Derivation (difficult material, optional)11min

***Part IV: Derivation (cont'd) (difficult material, optional)15min

**Part I: Classical Limit22min

*Part II: Quantum corrections to diffusion17min

**Part III: Quantum corrections to diffusion; Localization (cont'd)13min

2 exercícios práticos

Homework 21h 20min

Homework 2 Bonus Questions (Ungraded)2min

Semana

Semana 3

4 horas para concluir

Week 3 - Lecture 5 and 6 - Quantum Wells to Cooper Pairs

4 horas para concluir

8 vídeos (Total 139 mín.), 3 testes

8 videos

*Part I: Electron in a Box13min

**Part II: Finite Potential Well19min

**Part III: Bound state in a 1D shallow potential15min

***Part IV: Bound states in a delta potential (any dimension)20min

Part I: The phenomenon of superconductivity15min

*Part II: Quantum Statistics20min

***Part III: Two-particle Schrödinger equation12min

**Part IV: The Cooper problem19min

3 exercícios práticos

Homework 340min

Homework 3 Optional: time propagation of a wavepacket1h

Homework 3 Bonus Questions (Ungraded)4min

Semana

Semana 4

3 horas para concluir

Week 4 - Lecture 7 and 8 - Quantum Oscillators

3 horas para concluir

8 vídeos (Total 134 mín.), 2 testes

8 videos

*Part I: Quantizing the classical oscillator13min

**Part II: Creation/annihilation operators9min

**Part III: Generating the energy spectrum17min

**Part IV: Harmonic oscillator wave-functions11min

Part I: Collective modes; Goldstone theorem17min

**Part II: Classical phonons in an oscillator chain22min

***Part III: Quantum oscillator chain16min

***Part IV: Deriving phonon spectrum; Bogoliubov transform (difficult material; optional)24min

2 exercícios práticos

Homework 440min

Homework 4 Bonus Questions (Ungraded)12min

Semana

Semana 5

3 horas para concluir

Week 5 - Lecture 9 and 10 - The (Simplest) Atom

3 horas para concluir

8 vídeos (Total 92 mín.), 2 testes

8 videos

Part I: Introduction to optical spectra6min

Part II: Cracking the hydrogen code 15min

Part III: Classical hydrogen atom: angular momentum11min

Part IV: Classical hydrogen atom: Runge-Lenz vector15min

Part I: The Bohr model of the atom7min

Part II: Applications of the Bohr Model15min

Part III: Simple constructive techniques9min

Part IV: Gaussians and the variational theorem11min

2 exercícios práticos

Homework 51h 40min

Homework 5 Bonus Questions (Ungraded)2min

Semana

Semana 6

4 horas para concluir

Week 6 - Lecture 11 and 12 - The Bouncing Ball

4 horas para concluir

8 vídeos (Total 107 mín.), 2 testes

8 videos

Part I: Variational Estimates and Applications14min

Part II: Hydrogen atom: variational and virial theorems18min

Part III: Use of Special Functions14min

Part IV: The Bouncing Ball16min

Part I: Basic Properties of Angular Momentum Operators11min

Part II: Basic Commutation Relations8min

Part III: Angular Momentum as an Effective Potential8min

Part IV: Angular Momentum and Runge-Lenz Vector14min

2 exercícios práticos

Homework 62h 20min

Homework 6 Bonus Questions (Ungraded)2min

Semana

Semana 7

4 horas para concluir

Week 7 - Lecture 13 and 14 - Rotation and Spin

4 horas para concluir

10 vídeos (Total 110 mín.), 2 testes

10 videos

Part I: Rotation and Dipole Moments of Molecules 11min

Part II: Atomic and Molecular Polarizabilities: Perturbation Theory 12min

Part III: Atomic and Molecular Polarizabilities: Perturbation Theory (cont'd) 11min

Part IV: Polarizability of the Hydrogen Atom 13min

Part V: The Spectra of Hydrogen Isotopes 8min

Part I: Introduction to gauge potentials - magnetic fields 9min

Part II: Impossibility of magnetism in classical mechanics 17min

Part III: The Dirac Equation - Basics 8min

Part IV: The Dirac Equation - Spin 9min

Part V: Spin and Antimatter in Material Systems8min

2 exercícios práticos

Homework 72h

Homework 7 Bonus Questions (Ungraded)2min

Semana

Semana 8

2 horas para concluir

Week 8 - Lecture 15 and 16 - Quantum Gas and Time Dependence

2 horas para concluir

7 vídeos (Total 123 mín.)

7 videos

Part I: Bose-Einstein condensation in theory 10min

Part II. Bose-Einstein condensation in experiment 18min

Part III. Degenerate Fermi-Dirac gases 12min

Part IV. Current research in quantum gases 12min

*Part I: Time-dependent Schrödinger Eq.; general remarks 23min

**Part II: Sudden perturbations; quantum quenches 20min

***Part III: Geometric Berry phase (difficult, advanced material - optional) 26min

3 horas para concluir

Final Exam

3 horas para concluir

3 testes

3 exercícios práticos

Final Exam Part 1 (Timed) (1 Attempt Only)2h

Final Exam Part 2 (Timed) (1 Attempt Only)1h 20min

Bonus Questions (Ungraded)8min

Semana

Semana 9

1 hora para concluir

Bonus Lectures

1 hora para concluir

5 vídeos (Total 60 mín.)

5 videos

**Part I: Zeeman Effect 17min

**Part II: Stern-Gerlach Experiment 6min

Part III: Spin Dynamics and LS Coupling 8min

**Part IV: Spin Exchange and Magnetism 12min

**Part V: Non-equilibrium Spin Injection 13min

Instrutores

Charles W. Clark

Fellow

National Institute of Standards and Technology (NIST)

Dr. Victor Galitski

Professor

Department of Physics & Joint Quantum Institute

Sobre Universidade de Maryland, College Park

The University of Maryland is the state's flagship university and one of the nation's preeminent public research universities. A global leader in research, entrepreneurship and innovation, the university is home to more than 37,000 students, 9,000 faculty and staff, and 250 academic programs. Its faculty includes three Nobel laureates, three Pulitzer Prize winners, 47 members of the national academies and scores of Fulbright scholars. The institution has a $1.8 billion operating budget, secures $500 million annually in external research funding and recently completed a $1 billion fundraising campaign. ...

Perguntas Frequentes – FAQ

Quando terei acesso às palestras e às tarefas?
Ao se inscrever para um Certificado, você terá acesso a todos os vídeos, testes e tarefas de programação (se aplicável). Tarefas avaliadas pelos colegas apenas podem ser enviadas e avaliadas após o início da sessão. Caso escolha explorar o curso sem adquiri-lo, talvez você não consiga acessar certas tarefas.
O que recebo ao adquirir o Certificado?
Quando você adquire o Certificado, ganha acesso a todo o material do curso, incluindo avaliações com nota atribuída. Após concluir o curso, seu Certificado eletrônico será adicionado à sua página de Participações e você poderá imprimi-lo ou adicioná-lo ao seu perfil no LinkedIn. Se quiser apenas ler e assistir o conteúdo do curso, você poderá frequentá-lo como ouvinte sem custo.
Qual é a política de reembolso?
Existe algum auxílio financeiro disponível?

Mais dúvidas? Visite o Central de Ajuda ao Aprendiz.

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Inglês

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Aprox. 30 horas para completar

Inglês

Programa - O que você aprenderá com este curso

Semana 1

Week 1 - Welcome, Lecture 1 and 2 - Conceptual Grounds

Semana 2

Week 2 - Lecture 3 and 4 - Path Integral

Semana 3

Week 3 - Lecture 5 and 6 - Quantum Wells to Cooper Pairs

Semana 4

Week 4 - Lecture 7 and 8 - Quantum Oscillators

Semana 5

Week 5 - Lecture 9 and 10 - The (Simplest) Atom

Semana 6

Week 6 - Lecture 11 and 12 - The Bouncing Ball

Semana 7

Week 7 - Lecture 13 and 14 - Rotation and Spin

Semana 8

Week 8 - Lecture 15 and 16 - Quantum Gas and Time Dependence

Final Exam

Semana 9

Bonus Lectures

Instrutores

Charles W. Clark

Dr. Victor Galitski

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