1. KUANTUM FİZİĞİNİN DOĞUŞU
21
1.2. SİYAH CİSMİN IŞIMASI
23
1.2.1. Siyah Cisim İçin Kovuk Modeli
24
1.2.2. Titreşici Başına Ortalama Enerji
25
1.2.3. Kovuktaki Bağımsız Titreşicilerin Sayısı
25
1.2.4. Enerji Yoğunluğu
27
1.2.5. Max Planck Formülü
29
1.3. FOTOELEKTRİK OLAY
35
1.4. RUTHERFORD ATOM MODELİ
37
1.4.1. Rutherford Modelinin Kabulleri
37
1.4.2. Rutherford Modelinin Karşılaştığı Güçlükler
38
1.5.1. Bohr Postulatları
39
1.5.2. Bohr Atom Modeli
40
1.5.3. Bohr Atom Modelinden Çıkan Sonuçlar
41
1.5.3.1. Uygunluk İlkesi
41
1.5.3.2. Eliptik Yörünge Kabulü
42
1.6. COMPTON SAÇILMASI
43
1.7. Louis de Broglie HİPOTEZİ
46
1.8. ELEKTRON KIRINIMI
48
1.9. DALGA–PARÇACIK İKİLİĞİ
49
1.9.1. İki Yarık Deneyi
49
1.9.2. Kutuplanmış Işının Analizleyiciden Geçişi
50
1.9.3. Uzak Bir Yıldızdan Gelen Işın
50
1.9.4. Aynı Olayda Hem Dalga Hem Parçacık Yorumu
51
DALGA PAKETİ VE BELİRSİZLİK İLKESİ
2. DALGA PAKETİ VE BELİRSİZLİK İLKESİ
55
2.3.1. Dalga Paketi Elde Etmenin Değişik Yolları
58
2.3.1.1. Çan Eğrisinden Yararlanma
59
2.3.1.2. Dalga Boyları Birbirine Çok Yakın İki Dalga
60
2.3.1.3. Dalga Paketi Elde Etmek İçin Fourier Serisini Kullanma
61
2.3.3. Fourier Katsayıları
62
2.3.4. Fourier İntegrali
63
2.3.5. Dirac–Delta Fonksiyonu
65
2.3.6. Gauss Dağılımı ve Fourier Dönüşümü
66
2.4. BELİRSİZLİK İLKESİ
68
2.4.1.Heisenberg Mikroskopu
71
2.4.2. İki Yarık Deneyi
73
2.4.3. Bohr Atomundaki Yörüngelerin Durumu
74
2.4.4. Enerji–Zaman Belirsizliği
75
2.4.6. Çekirdek Kuvvetleri
76
2.6. DALGA PAKETİNİN İLERLEMESİ
77
SCHRÖDİNGER DALGA DENKLEMİ VE İŞLEMCİLER
3. SCHRÖDİNGER DALGA DENKLEMİ VE İŞLEMCİLER
85
3.1. DALGA FONKSİYONU VE GRUP HIZI
85
3.2. SCHRÖDİNGER DALGA DENKLEMİ
86
3.2.1. Bir–Boyutlu Uzayda Schrödinger Dalga Denklemi
86
3.2.2. Klasik ve Klein–Gordon Dalga Denklemleri
88
3.3. SCHRÖDİNGER DALGA DENKLEMİNİN ÖZELLİKLERİ
89
3.4. DALGA FONKSİYONLARININ ÖZELLİKLERİ
91
3.4.1. Şans (=ihtimal=olasılık) Yoğunluğu
91
3.4.2. Şans Yoğunluğunun Zamanla Değişmesi
94
3.4.3. Üç–Boyutlu Uzaydaki İfadeler
98
3.4.4. Sınır Şartlarının Dalga Fonksiyonuna Etkisi
99
3.5. BEKLENEN DEĞER ( = ORTALAMA DEĞER )
100
3.5.1. x’in Beklenen Değeri
101
3.5.2. Doğrusal Momentumun Beklenen Değeri
102
3.5.3. x’in Momentum Uzayında Temsili
104
3.6. FOURIER UZAYINDAKİ DALGA FONKSİYONUNUN FİZİKSEL YORUMU
105
3.6.1. Parseval Teoremi
105
3.6.2. Momentum Uzayında Momentumun Beklenen Değeri
106
3.6.3. Zamana Bağlı Fonksiyonu
106
3.7. İŞLEMCİLER VE İŞLEMCİLERİN ÖZELLİKLERİ
106
3.7.1. Doğrusal İşlemciler
107
3.7.2. İşlemcilerin Sıra Değiştirme Özelliği (Bağıntısı)
107
3.7.3. Momentumun Beklenen Değeri
108
3.7.4. Periyodik Fonksiyonlar
109
3.7.5. Hermityen İşlemciler
109
3.8. MOMENTUM İŞLEMCİSİ VE SCHRÖDİNGER DALGA DENKLEMİ
110
4. ÖZDEĞER DENKLEMİ, ÖZFONKSİYON VE ÖZDEĞER
115
4.1. ÖZDEĞER DENKLEMİ
115
4.1.1. Schrödinger Dalga Denkleminin Çözümünün Zamana Bağlı Kısmı
116
4.1.2. Schrödinger Dalga Denkleminin Çözümünün Yere Bağlı Kısmı
117
4.1.3. Schrödinger Dalga Denkleminin Genel çözümü
117
4.1.4. Özdeğer ve Özfonksiyon
118
4.2. SCHRÖDİNGER’İN ELDE ETTİĞİ ENERJİ ÖZDEĞER DENKLEMİ
118
4.3. BİR–BOYUTLU UZAYDA HARMONİK TİTREŞİCİ
120
4.4. POTANSİYEL KUYUSU
121
4.4.1. Potansiyel Kuyusu
121
4.4.1.1. E < 0 Olması Durumu
122
4.4.1.2. E > 0 Olması Durumu
123
4.4.2. Dalga Boyları ve Bunlara Karşı Gelen Enerji Özdeğerleri
127
4.4.3. Momentumun Beklenen Değeri
131
4.4.4. Momentumun Karesinin Beklenen Değeri
133
4.4.5. Belirsizlik İlkesi
134
4.4.6. Uygunluk İlkesi
134
4.4.7. Seriye Açma Postulatı
136
4.4.8. Zamana Bağlı Olarak Değişme
137
4.4.9. Enerjinin Beklenen Değeri
137
4.4.10. Normalizasyon
138
4.5. PARİTE İŞLEMCİSİ
138
4.5.1. Parite (Yansıtma) İşlemcisi
139
4.5.2. Fiziksel Sistem ve Koordinat Sistemi Seçimi
143
4.6. DOĞRUSAL MOMENTUM ÖZFONKSİYONU
145
4.7. KARESİ İNTEGRALLENEMEYEN FONKSİYONLARLA İLGİLİ BİR AÇIKLAMA
147
4.8. DEJENERE ÖZDEĞERLER ve ÖZFONKSİYONLAR
150
BİR–BOYUTLU POTANSİYELLER
5. BİR–BOYUTLU POTANSİYELLER
159
5.2. SONSUZ GENİŞLİKLİ POTANSİYEL ENGELİ
160
5.2.1. Parçacığın Enerjisinin Engelden Büyük Olması Durumu
161
5.2.2. Parçacığın Enerjisinin Engelden Küçük Olması Durumu
166
5.2.3. Potansiyel Engelinin Sonsuz Olması
169
5.3. POTANSİYEL ÇUKURU
170
5.3.1. Parçacığın Enerjisinin Artı İşaretli Olması Durumu
171
5.3.2. Parçacığın Enerjisinin Eksi İşaretli Olması Durumu
173
5.4. POTANSİYEL ENGELİ – TÜNEL OLAYI
177
5.5. DOĞRUSAL TİTREŞİCİ – GEVŞEK YAY
181
5.5.1. Asimtotik Çözüm
183
5.5.2. Koordinat Başlangıcı Civarındaki Çözüm
184
5.5.3. Hermite Polinomları
186
5.5.4. Hermite Polinomlarının Özellikleri
190
5.5.4.1. Dalga Fonksiyonu
190
5.5.4.2. Dalga Fonksiyonunun Paritesi
190
5.5.4.3. Hermite Polinomları Arasındaki İlişki
191
5.5.4.4. Hermite Polinomlarının Ortonormallik Bağıntısı
191
5.5.4.5. Hermite Polinomlarının Türevleri
191
DALGA MEKANİĞİNİN GENEL YAPISI VE
KUANTUM FİZİĞİNİN POSTULATLARI
6. DALGA MEKANİĞİNİN GENEL YAPISI VE KUANTUM FİZİĞİNİN POSTULATLARI
195
6.3. VEKTÖR (=FONKSİYON) UZAYI
198
6.3.1. Vektör Uzayı ve Fonksiyon Uzayı
198
6.3.2. Vektör Uzayı İle Fonksiyon Uzayı Arasındaki İlişki
199
6.3.2.2. Bir Sabit İle Çarpma
201
6.3.2.3. Skaler Çarpma
201
6.4.1. Hermityen İşlemciler
204
6.4.2. Hermityen Eşlenik İşlemciler
204
6.4.3. Çarpmanın Eşleniği
207
6.4.4. Belirsizlik Bağıntısını Elde Etme
208
6.5. KUANTUM MEKANİĞİ VE KLASİK MEKANİK
212
6.5.1. Beklenen Değerin Zamana Bağlı Olarak Değişmesi
213
6.5.2. Yerin Beklenen Değerinin Zamana Bağlı Olarak Değişmesi
215
6.5.3. Doğrusal Momentumun Beklenen Değerinin Zamana Bağlı Olarak Değişmesi
216
6.5.4. Newton’un Hareket Yasası
217
6.6. KUANTUM FİZİĞİNİN POSTULATLARI
218
KUANTUM FİZİĞİNDE İŞLEMCİ YÖNTEMİ
7. KUANTUM FİZİĞİNDE İŞLEMCİ YÖNTEMİ
233
7.1.1. Tanımlar ve Sıra Değiştirme Bağıntıları
233
7.1.2. En Küçük Enerji Özdeğeri
239
7.1.3. Merdiven İşlemcileri: Eksiltme İşlemcisi
239
7.1.4. Merdiven İşlemcileri: Artırma İşlemcisi
240
7.1.5. Taban Durumunu Temsil Eden Özfonksiyon
242
7.1.6. Uyarılmış Durumlar
243
7.2. SİSTEMİN ZAMANA GÖRE DEĞİŞİMİ
246
7.2.1. Zamana Bağlı Olmayan Bir İşlemci
247
7.2.2. Gözlenebilirin Zamanla Değişmesi
248
7.2.3. Harmonik Titreşici
249
ÇOK PARÇACIKLI SİSTEMLERİN
BİR–BOYUTLU UZAYDA İNCELENMESİ
8. ÇOK PARÇACIKLI SİSTEMLERİN BİR–BOYUTLU UZAYDA İNCELENMESİ
255
8.1. ÇOK PARÇACIKLI SİSTEMLER
255
8.2. DIŞ POTANSİYELİN SIFIR OLMASI DURUMU
257
8.2.1. Klasik Mekanikte Doğrusal Momentumun Korunumu
259
8.2.2. Kuantum Mekaniğinde Doğrusal Momentumun Korunumu
260
8.3. İKİ PARÇACIKLI SİSTEMLER
261
8.3.1. Toplam Potansiyel Enerjinin Sıfır Olması Durumu
261
8.3.2. Sadece Etkileşme Potansiyel Enerjisinin Olması Durumu
266
8.4. ÖZDEŞ PARÇACIKLAR
268
8.4.1. Ayırt Edilemeyen Parçacıkların Koordinatları
268
8.4.2. Çok Parçacıklı Bir Sistemin Dalga Fonksiyonu
269
8.4.3. Özdeş İki Parçacıktan Oluşan Bir Sistemin Enerji Özdeğer Denklemi
269
8.4.4. Koordinat Değiştirme İşlemcisi
269
8.5. DIŞ POTANSİYEL İÇİNDE BİRBİRİ İLE ETKİLEŞMEYEN N–ÖZDEŞ FERMİON
273
8.6. DIŞ POTANSİYEL İÇİNDE BİRBİRİ İLE ETKİLEŞMEYEN N–ÖZDEŞ BOZON
274
8.7. PAULİ DIŞARLAMA İLKESİ
275
8.7.1. Pauli Dışarlama İlkesi Makroskopik Ölçekte Ne İfade Eder?
276
8.7.2. Pauli Dışarlama İlkesi ve Bozonlar
278
8.7.2.1. Etkileşmeyen N Tane Bozon
278
8.7.2.2. Etkileşmeyen N Tane Fermion
279
8.7.2.3. Potansiyel Kuyusuna Doldurulan Parçacık Sayısı
279
ÜÇ–BOYUTLU UZAYDA SCHRÖDİNGER
9. ÜÇ–BOYUTLU UZAYDA SCHRÖDİNGER DALGA DENKLEMİ
281
9.1. ÜÇ–BOYUTLU UZAYDA SCHRÖDİNGER DALGA DENKLEMİ
281
9.1.1. Üç–Boyutlu Uzayda Hareket Eden Bir Parçacık
281
9.1.2. Üç–Boyutlu Uzayda Hareket Eden İki Parçacık
282
9.2. ENERJİ VE DOĞRUSAL MOMENTUM ÖZFONKSİYONLARI
284
9.2.1. Yeni Koordinat Sisteminde Doğrusal Momentum Özfonksiyonu
284
9.2.2. Yeni Koordinat Sisteminde Enerji Özdeğer Denkleminin Çözümü
286
9.3. z–EKSENİ ETRAFINDA DÖNME ve HAMİLTONİYENİN DEĞİŞMEZLİĞİ
289
9.4. z–EKSENİ ETRAFINDAKİ SONSUZ KÜÇÜK DÖNME
292
9.5. AÇISAL MOMENTUM VEKTÖRÜ VE AÇISAL MOMENTUM İŞLEMCİSİ
294
9.6. HAMİLTONİYENİN KARTEZİYEN KOORDİNAT SİSTEMİNDEKİ AÇIK İFADESİ
299
9.7. SCHRÖDİNGER DENKLEMİNİN KÜRESEL KOORDİNATLARDA İFADE EDİLİŞİ
301
9.8. DEĞİŞİK BİR POTANSİYEL
304
10.2. İŞLEMCİLERİN KÜRESEL KOORDİNATLARDA İFADESİ
310
10.2.1. Kismi Türev İşlemcilerini Dönüştürme
310
10.2.2. Küresel Koordinatlarda Açısal Momentum İşlemcisi
313
10.2.3. Merdiven İşlemcileri
315
10.3. AÇISAL MOMENTUM İŞLEMCİLERİNİN ÖZDEĞERLERİ
316
10.3.1. Artırma İşlemcisinin Özdeğer Denklemlerine Etkisi
317
10.3.2. Eksiltme İşlemcisinin Özdeğer Denklemlerine Etkisi
319
10.4. AÇISAL MOMENTUM İŞLEMCİLERİNİN ÖZFONKSİYONLARI
322
10.5. AÇISAL MOMENTUM İŞLEMCİLERİNİN ÖZDEĞERLERİ ARASINDAKİ İLİŞKİ
327
10.6. ÖZFONKSİYONLARIN HESABI
332
10.6.1. Özfonksiyonların Hesabı
332
10.6.2. Normalizasyon Sabitinin Hesabı
335
10.6.3. Özfonksiyon Örnekleri
336
10.8. SPİN AÇISAL MOMENTUMU
337
10.8.2. Stern–Gerlach Deneyi
338
10.8.3. Stern–Gerlach Deneyi: Klasik Yaklaşım
338
10.8.4. Stern–Gerlach Deneyi: Bir Başka Yaklaşım
340
10.8.5. Stern–Gerlach Deneyi: Kuantum Mekaniği Yaklaşımı
340
10.8.6. Hakiki Açısal Momentum : Spin
341
10.9. TOPLAM AÇISAL MOMENTUM
343
10.10. TOPLAM AÇISAL MOMENTUM ÖZDEĞERLERİ
344
11. MERKEZİ ALAN PROBLEMİ VE HİDROJEN ATOMU
349
11.1. MERKEZİ ALAN PROBLEMİ
349
11.3. HİDROJEN ATOMU ve HİDROJENE BENZER İYONLAR
351
11.3.1. Bağlı Durumlar İçin Çözüm
351
11.3.2. Enerji Seviyeleri Arasındaki Geçişi Düzenleyen Kurallar
358
11.4. RADYAL DENKLEMİN ÇÖZÜMÜ
358
11.4.1. Asosiye Laguerre Polinomları
358
11.4.2. Laguerre Polinomları
361
12.2. KUANTUM MEKANİĞİNDE TEMSİL ÇEŞİTLERİ
364
12.2.1. Schrödinger Temsili
364
12.2.2. Heisenberg Temsili
365
12.2.3. Etkileşme Temsili
365
12.3.1. Bir Matrisin Rankı
369
12.3.2. Matrislerin Toplanması ve Çarpılması
369
12.3.3. Sıfır, Birim ve Sabit Matrisler
370
12.3.4. Bir Matrisin İzi, Determinantı ve Tersi
370
12.3.5. Hermityen ve Üniter Matrisler
372
12.3.6. Matrislerin Dönüştürülmesi ve Köşegenleştirilmesi
373
12.3.7. Matris Fonksiyonları
375
12.3.8. Rankı Sonsuz Olan Matrisler
375
12.4. DÖNÜŞÜM (TRANSFORMATION) TEORİSİ
376
12.5. İŞLEMCİLER VE MATRİSLER
378
12.5.2. Heisenberg’in Matris Temsili
379
12.5.3. Schrödinger Temsili İle Heisenberg Temsili Arasındaki İlişki
382
12.5.4. Açısal Momentum Matrisleri
383
12.5.5. Durum (Baz) Vektörleri
385
12.5.6. Durum (Baz) Vektörlerinin Çarpılması
386
12.5.7. İzdüşüm İşlemcisi
387
12.5.8. Durum Matrisleri (Vektörleri) Arasındaki İlişkiler
391
12.6. HEİSENBERG YÖNTEMİNDE ÖZDEĞER HESABI
393
12.6.1. Özdeğer Hesabı
393
12.6.2. Köşegen Matris
396
12.6.3. Köşegen Olmayan Matris
397
12.6.4. Köşegen Olmayan Matrisleri Köşegenleştirme
397
12.7. BAZI AÇISAL MOMENTUM İŞLEMCİLERİNİN MATRİS ELEMANLARI
407
12.8.1. Spin Matrisleri
408
12.8.2. Spin Matrisinin Özfonksiyonları
411
12.8.4. Köşegen Olmayan Spin Matrisi
413
12.8.5. Beklenen Değer Hesabı
414
YAKLAŞIK ÇÖZÜM YÖNTEMLERİ
13. YAKLAŞIK ÇÖZÜM YÖNTEMLERİ
417
13.2. ZAMANA BAĞLI OLMAYAN TEDİRGİNLİK YÖNTEMİ: DEJENERE OLMAYAN DURUMLAR
417
13.2.2. Enerjiye Birinci Dereceden Tedirginlik Katkısı
419
13.2.3. Enerji Özdurumuna Birinci Dereceden Düzeltme
420
13.2.4. Enerjiye İkinci Dereceden Tedirginlik Katkısı
423
13.2.5. Enerji Özdurumuna İkinci Dereceden Düzeltme
424
13.2.7. Uygulama:1– Bir–Boyutlu Harmonik Titreşici
425
13.2.7.1. Hermite Polinomları Kullanma
427
13.2.7.2. İşlemci Yönteminden Yararlanma
429
13.2.8. Uygulama:2– Normal Zeeman Olayı
431
13.2.9. Uygulama:3– Anormal Zeeman Olayı
434
13.3. ZAMANA BAĞLI OLMAYAN TEDİRGİNLİK YÖNTEMİ : DEJENERE DURUMLAR
437
13.3.2.1. Dejenere Olmayan Enerji Durumu
440
13.3.2.2. Dejenere Enerji Durumu
441
13.4. ZAMANA BAĞLI TEDİRGİNLİK YÖNTEMİ
449
13.5. VARYASYON YÖNTEMİ
452