1 of 12

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

А.Минарский & А.Кавокин, в роли приглашенного профессора

ФИЗИКА, курс усиленный + МАТЕМАТИКА для физики

2 of 12

На прошедшем в июне в Сколково Практикуме по Квантовой физике для школьников Москвы профессоры «Российского Квантового Центра» А.Кавокин и А.Федоров сформулировали ряд ожиданий к студентам, которые приходят в РКЦ на 4 курсе: от Computer Science – до топологии. По мнению профессора Федорова – сейчас, на пороге создания Квантовых Компьютеров, мы стоим перед вызовами, которые не уступают по своей сложности вызовам Космической или Ядерной эпох середины прошлого века.�� Данный курс не направлен на успешную сдачу ЕГЭ и поступление на Физтех или в другой ведущий ВУЗ – он ориентирован на следующий этап: подготовка со школьной скамьи к работе в таких престижных и высокотехнологичных организациях, как РКЦ.�� Важно отметить, что этот курс уже был опробирован в Физико-технической школе академика Алфёрова Заслуженным учителем РФ Минарским, где было показано, что группа сильных школьников в состоянии успешно освоить данный материал.

3 of 12

Аннотация

Есть два важнейших раздела физики: Специальная теория относительности и Квантовая механика, которые вот уже целое столетие являются основой и даже краеугольным камнем всей современной физической науки.

Сегодня существует ЗАПРОС на хорошее владение Квантовой физикой молодыми учеными со стороны Российского Квантового Центра и других крупных работодателей. Им нужны юные умелые интеллектуалы с хорошим владением соответствующей научной базой.

Данный факультатив и является шагом в этом направлении, попыткой научить школьников элементам Квантовой физики, а так же и СТО (которая, на самом деле очень простая наука, – в отличие от Общей теории относительности).

При этом попутно будут даваться необходимые важные моменты обычной (доквантовой) науки и Математики для физиков (без доказательства теорем, но с решением большого количества физических задач).

Андрей Минарский

4 of 12

Чему мы научимся (9-11 класс) ?

Узнаем механизм получения ответов в Квантовой физике

Узнаем, что такое дифференциальные уравнения, ряды Фурье, элементы теории вероятностей

Выйдем на количественное понимание идей и подходов квантовой физики

Освоим �язык для векторных полей:� векторный анализ

Узнаем особенности физического поведения и некоторые свойства решений некоторых задач

5 of 12

Получим навык решения интересных и сложных задач �+ навыки некоторых (простых) реальных расчетов

Для 9 класса: навык решения задач о движении �с меняющимся ускорением

Получим навыки решений простейших дифференциальных уравнений

Навыки разложения по волнам (ряды Фурье) �+ Векторный анализ

Качественно �(без доказательной базы) освоим сложный математический аппарат

Приобретаемые навыки (9-11 класс)

6 of 12

Некоторые используемые инструменты (9-11 класс)

7 of 12

11 класс, 1-й семестр

  • Проблемы Классической физики
  • и
  • бесконечность Степеней Свободы

  • историческая картина нарастания нерешенных вопросов,
  • и существование физических ситуаций, когда классическое описание оказалось неприменимо

СВЕТ КАК ПОТОК ЧАСТИЦ ( Ньютон) �и СВЕТ КАК ВОЛНА (Френель, Юнг)

  • дифракция Фраунгофера и дифракция Френеля
  • Принцип наименьшего времени

НАЧАЛО КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ

  • Открытие радиации, открытие электрона
  • Ультрафиолетовая катастрофа�
  • Идея Планка: квантование энергии волны
  • Фотоэффект, формула Эйнштейна, опыт Комптона

  • опыт Резерфорда, планетарная модель атома и ее проблемы
  • полу-квантовая модель Бора, спектры атомов
  • Спектр атома водорода.
  • Формула Бальмера, постоянная Ритберга

8 of 12

11 класс, 2-ой Семестр

«ШРЕДИНГЕРОВСКОЕ ОПИСАНИЕ» Квантовой механики

  • волна-пилот де Бройля, волновая функция
  • опыт по дифракции электронов
  • интерпретация Борна волновой функции
  • соответствие классических соотношений и квантовых средних
  • Уравнение Шредингера
  • Проблема измерения в квантовой механике

 

«ГЕЙЗЕНБЕРГОВСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ»

  • Общее операторное описание
  • Принцип неопределенности
  • 2х-уровненвая квантовая система
  • Поляризация и Спин
    • парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена, неразделимость (зацепленность) квантового мира

МАТЕМАИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТАРИЙ:

операторы и волновые функции

собственные числа и собственные функции

среднее физической величины �и среднее от оператора

решение уравнения Шредингера в простых ямах

9 of 12

Награды педагогов

9

АНДРЕЙ МИНАРСКИЙ

Заслуженный учитель РФ из Физико-технической школы академика Алфёрова, СПб.

Лауреат премии Санкт-Петербурга за подготовку победителей Всероссийских и Международных олимпиад по физике.

в прошлом – победитель Всесоюзных олимпиад по математике.

АЛЕКСЕЙ КАВОКИН

директор Международного центра теоретической физики МФТИ

им. А. А. Абрикосова.

Профессор Саутгемптонского университета �и университета Блеза Паскаля.

Лауреат Премии ISCS Awards в области квантовой физики.

10 of 12

Какой путь мы пройдем за год?

Ноябрь

идея Голографии

Февраль

формула Планка

Май

соответствие классических соотношений �и квантовых средних

11 of 12

Команда

Руководитель Семинара�Андрей Минарский

приглашенный Профессор�Алексей Кавокин

менеджер проекта�Игорь Аполонский

11

12 of 12

администратор кружка

12

Аполонский Игорь Юрьевич

apolonskiy.igor@bk.ru

8 (965) 285-1188