Βίντεο από το από το ΔΩΡΕΑΝ διαδικτυακό μάθημα «Εφαρμοσμένη Κβαντομηχανική 3: Στερεά» (διδάσκων Στέφανος Τραχανάς)

Εγγραφείτε στο μάθημα ΕΔΩ

Περιγραφή μαθήματος
Η «κβαντομηχανική εν δράσει» είναι κι εδώ το βασικό «στίγμα» του μαθήματος μόνο που το πεδίο δράσης δεν είναι πλέον τα άτομα ή τα μόρια, αλλά η στερεά ύλη. Στην απλούστερη δυνατή εκδοχή της που είναι εκείνη ενός περιοδικού κρυστάλλου —και μάλιστα μονοδιάστατου τις περισσότερες φορές— ώστε να είναι δυνατό να αναδυθούν με σαφήνεια οι βασικές ιδέες που διέπουν και τη συμπεριφορά πιο ρεαλιστικών μορφών στερεάς κατάστασης. Όπως και τα δύο προηγούμενα μέρη του, έτσι και τούτο απευθύνεται σε φοιτητές φυσικής, χημείας, επιστήμης υλικών και τμημάτων ηλεκτρολόγων ή χημικών μηχανικών καθώς και σε ανήσυχους εκπαιδευτικούς που αισθάνονται την ανάγκη μιας βαθύτερης κατανόησης θεμάτων που καλούνται σήμερα, ή θα κληθούν αύριο, να διδάξουν στους μαθητές τους.
Τι θα μπορείτε να κάνετε στο τέλος του μαθήματος

• Θα είστε σε θέση να καταλαβαίνετε γιατί σ’ έναν περιοδικό κρύσταλλο το ενεργειακό φάσμα αποτελείται από ζώνες επιτρεπόμενων ενεργειών και παρεμβαλλόμενων ενεργειακών χασμάτων και τί συνέπειες έχει αυτό στη δυνατότητα κίνησης των ηλεκτρονίων μέσα στον κρύσταλλο,
• Θα είστε σε θέση να επικαλεστείτε την ταινιωτή υφή του ενεργειακού φάσματος για να εξηγήσετε την ύπαρξη αγωγών και μονωτών —και τις τεράστιες διαφορές στην αγωγιμότητά τους— αλλά κυρίως την ύπαρξη των ημιαγωγών που αποτελούν και τη βάση όλης της σύγχρονης τεχνολογίας.
• Σε επίπεδο θεμελιώδους φυσικής θα έχετε καταλάβει τον καθοριστικό ρόλο της αρχής του Pauli για την κατανόηση της συμπεριφοράς των ηλεκτρονίων στη στερεά ύλη και θα μπορείτε επίσης να την εφαρμόζετε για να καταλαβαίνετε την αντίσταση των νεκρών άστρων στη βαρυτική κατάρρευση και να υπολογίζετε τις ακτίνες τους με στοιχειώδεις υπολογισμούς λίγων γραμμών.
• Τέλος, θα έχετε μυηθεί στις βασικές αρχές της αλληλεπίδρασης των φωτονίων με την ύλη και θα μπορείτε να τις εφαρμόζετε για να καταλαβαίνετε, μεταξύ άλλων, τη λειτουργία του σωλήνα λέιζερ και τις θαυμαστές ιδιότητες του φωτός που παράγεται απ’ αυτόν.

Προαπαιτούμενα του μαθήματος

Κατηγορίες:ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ, ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ