Introduction à la mécanique quantique (avec exercices)

  • Teaching

    Details

    Faculty Faculty of Science and Medicine
    Domain Chemistry
    Code UE-SCH.02342
    Languages French
    Type of lesson Exercise
    Lecture
    Level Bachelor
    Semester SA-2022

    Title

    French Introduction à la mécanique quantique (avec exercices)
    German Einführung in die Quantenmechanik (mit Übungen)
    English Introduction to quantum mechanics (with exercice)

    Schedules and rooms

    Summary schedule Wednesday 10:15 - 12:00, Hebdomadaire, PER 10, Room 0.014 (Autumn semester)
    Struct. of the schedule 2h par semaine durant 14 semaines
    Contact's hours 28

    Teaching

    Responsibles
    Teachers
    Description

    Le cours couvre les fondements de la mécanique quantique. Le programme du cours commence avec une introduction historique de la mécanique quantique, suivit par un introduction à l’équation de Schrödinger, à sa signification physique, et à ses caractéristiques mathématique. Après, on étudie la solution de l’équation de Schrödinger pour certaines problèmes importantes, comme la particules dans une boîte (à une et à plusieurs dimensions), de l’oscillateur harmonique quantique, du rotateur rigide. On traite aussi le problème du moment angulaire, avant de traiter l’atome d’hydrogène, avec introduction des concept d’orbitaux et de niveaux énergétiques. On introduit la discrétisation de l’énergie, le concept d’opérateur, la théorie de la mesure d’une grandeur physique, le principe d’indétermination de Heisenberg, les concepts de fonctions propres d’un opérateur et de valeurs propres. On suit avec un traitement de la méthode variationnelle et la méthode de la perturbation, comme exemple de méthodes pour le traitement approximé de problèmes où une solution de l’équation de Schrödinger n’est pas possible. On finit avec le concept de Spin, les atomes avec plusieurs électrons et le principe de Pauli.

    Le cours sera enseigné en Français avec la possibilité de poser les questions en Allemand, Italien et Anglais. Des exercices seront distribués tous les deux semaines. Chaque deux semaines la deuxième heure de leçon sera utilisée pour la résolution des exercices.

    Training objectives

    Après avoir suivi le cours, l’étudiant connaitra les bases physique et mathématiques de la mécanique quantique, les principe fondamentaux nécessaires pour comprendre le fonctionnement des atomes avec plusieurs électrons et des molécules, et les bases nécessaires pour les cours de spectroscopie.

    Softskills
    No
    Off field
    No
    BeNeFri
    Yes
    Mobility
    Yes
    UniPop
    No
  • Dates and rooms
    Date Hour Type of lesson Place
    21.09.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    28.09.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    05.10.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    12.10.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    19.10.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    26.10.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    02.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    09.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    16.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    23.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    30.11.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    07.12.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    14.12.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
    21.12.2022 10:15 - 12:00 Cours PER 10, Room 0.014
  • Assessments methods

    Written exam - SA-2022, Session d'hiver 2023

    Date 13.02.2023 08:00 - 09:30
    Assessments methods By rating
    Descriptions of Exams

    Epreuve écrite de 90 min

    Comment

    Examen écrit 90 min 

    Examen est CLOSED BOOK avec deux parties: 60 min + 30 min.

    Début de toutes les épreuves à 8h00 précises.

    1 épreuve CH.2342 = 90 min (1h30)
    2 épreuves CH.2342 et CH.2329 = 180 min (3h)

  • Assignment
    Valid for the following curricula:
    Additional Courses in Sciences
    Version: ens_compl_sciences
    Paquet indépendant des branches > Advanced courses in Chemistry (Bachelor level)

    Additional Programme Requirements to the MSc in Bioinformatics and Computational Biology [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    Additional Programme Requirements to the MSc Bioinformatics and Computational Biology > Advanced courses in Chemistry (Bachelor level)

    Additional Programme Requirements to the MSc in Chemistry [MA]
    Version: 2022_1/V_01
    Supplement to the MSc in Chemistry (Bridging courses HES -> Uni) > Standard or personalized gateway to the MSc-CH > Personalized gateway to the MSc-CH > Advanced courses in Chemistry (Bachelor level)
    Supplement to the MSc in Chemistry (Bridging courses HES -> Uni) > Standard or personalized gateway to the MSc-CH > Standard gateway Applied Uni –> Uni to the MSc-CH > Chemie, gateway HES -> Uni, compulsory courses (from AS2020 on)

    Additional TDHSE programme in Chemistry [DEEM]
    Version: 2022_1/V_01
    Additional TDHSE Programme Requirements for Chemistry 60 or +30 > Programme 60 or +30 > Additional Programme Requirements to Chemistry CHD-60 > Additional TDHSE programme for Chemistry CHD-60 (from AS2022 on)

    Chemistry 150
    Version: 2022_1/V_01
    BSc in Chemistry, Major, 2nd-3rd year > BSc in Chemistry, Major, 2nd-3rd year (from AS2022 on)

    Chemistry 30
    Version: 2022_1/V_01
    Minor in Chemistry 30 > Chemistry, Minor CH-30, elective courses (from AS2022 on)

    Chemistry 60
    Version: 2022_1/V_01
    Minor in Chemistry 60 > Chemistry, Minor CH-60, elective courses (from AS2022 on)

    Chemistry (TDHSE) 60
    Version: 2022_1/V_01
    Minor in Chemistry 60 (D60 for TDHSE) > Chimie, Minor CHD-60 (for TDHSE), elective courses (from AS2022 on)

    Chemistry [3e cycle]
    Version: 2015_1/V_01
    Continuing education > Advanced courses in Chemistry (Bachelor level)

    Chemistry [POST-DOC]
    Version: 2015_1/V_01
    Continuing education > Advanced courses in Chemistry (Bachelor level)

    Pre-Master-Programme in Chemistry [PRE-MA] 0
    Version: 2022_1/V_01
    Prerequisite to the MSc in Chemistry > Advanced courses in Chemistry (Bachelor level)

    Pre-Master-Programme to the MSc in Bioinformatics and Computational Biology [PRE-MA]
    Version: 2022_1/V_01
    Prerequisite to the MSc in Bioinformtics and Computational Biology > Advanced courses in Chemistry (Bachelor level)