Deskripsi Mata Kuliah Fisika Kuantum

Mata kuliah ini adalah lanjutan dari mata kuliah Fisika Modern. Sebelum memasuki mata kuliah ini, mahasiswa diharapkan telah mempelajari dasar-dasar fisika kuantum pada mata kuliah Fisika Modern, seperti Sifat Dualisme Gelombang Partikel, Persamaan Schrodinger Tak-Bergantung Waktu dan aplikasinya pada sistem satu dimensi; dan Formalisme Dasar Mekanika Kuantum.

Materi pada mata kuliah ini dimulai dengan Osilator Harmonik. Materi ini memuat sistem kuantum sederhana dengan potensial kuadratik. Potensial ini menghasilkan sistem kuantum osilasi dengan energi terendah berbentuk setengah dari konstanta Plank (per dua pi) dikali dengan frekuensi getar (omega). Sistem ini dikaji secara aljabar dengan menggunakan notasi Dirac dan operator-operator (operator kreasi dan anihilasi).

Bab selanjutnya adalah Atom Hidrogen dalam kajian tiga dimensi, yang meliputi derivasi persamaan Schrodinger sistem ini (dalam koordinat bola : bagian radial, bagian polar, dan bagian azimutal), solusi persamaan, dan pernyataan level energinya. Solusi persamaan bagian radial memuat fungsi Laguerre, bagian polar memuat fungsi Legendre Asosiasi, sedangkan bagian azimutal memuat fungsi osilasi. Gabungan antara solusi polar dan azimuth disebut fungsi harmonik bola, sedangkan gabungan dari fungsi harmonik bola dengan fungsi radial menghasilkan fungsi gelombang total atom hidrogen

Bab berikutnya adalah Momentum Sudut. Bab ini terbagi menjadi 3 bagian, yaitu pertama formalisme momentum sudut; kedua, momentum sudut orbital; dan ketiga, momentum sudut spin. Momentum sudut dalam kajian kuantum memiliki interpretasi yang sangat berbeda dengan tafsiran klasik, terutama untuk momentum sudut spin.

Bab terakhir yang dibahas adalah Teori Perturbasi (Teori Gangguan). Teori Perturbasi yang dikaji hanya dibatasi pada Teori Perturbasi tak-bergantung waktu. Pembahasan ini juga dibagi ke dalam dua bagian utama, yaitu untuk keadaan non-degenerasi dan keadaan degenerasi. Selanjutnya dibahas juga beberpa aplikasi dari teori ini, seperti Efek Stark, Efek Zeeman, Stuktur Halus, dan Struktur Hiperhalus.