Behörighetskrav

Funktionsteori. Mekanik I. Vektoranalys. Vågrörelselära. Termodynamik

Syfte

Att ge kunskaper om grundläggande begrepp, teori

och experimentella metoder inom kvantmekanik,

atom- och molekylfysik, fasta tillståndets fysik

samt kärn- och partikelfysik för att

ge deltagarna förståelse om verktyg och modeller i

den moderna fysiken samt ge kännedom om

den moderna fysikens världsbild.

Innehåll

Kursen består av de två delkurserna Kvantfysik I, 4 poäng och Kvantfysik II, 4 poäng

Kvantfysik I, 4 poäng

De första kvantteorierna, svartkroppsteori:

Bohrs atommodell. Växelverkan mellan strålning och

materia, fotoner. Kvantmekanikens postulat, spinn,

osäkerhetsrelationen, rörelsemängdsmoment.

Väteatomen, approximationsmetoder, Zeeman-effekt.

Atomer, molekyler, oberoende partikelmodellen.

Spektroskopi: NMR, Mikrovåg, Raman, IR, ESCA.

Bose-Einstein- och Fermi-Dirac-statistik. Laser.

Laborationer: En av följande (12h) där

både muntlig och skriftlig redovisning krävs:

1. Optisk spektroskopi. 2. Atomära vågfunktioner

och energinivåer.

3. Röntgenstrålning 4. Molekylspektroskopi och

IR-spektroskopi.

5. Vätes emissionsspektrum och Vätemolekyljonen.

>6. Franck-Hertz försök och Excitation i helium.

7. Fotoelektrisk effekt och Elektrondiffraktion.

8. Elektronens g-faktor och Zeemaneffekt

Kvantfysik II, 4 poäng

Kristallstrukturer: gitter, struktur, symmetri,

reciprokt gitter.

Fononer: gitterdynamik, Bose-Einstein statistik,

termiska egenskaper.

Elektroner: Fermi-Dirac statistik, fria

elektronmodellen, energiband, fermiytor, termiska

och elektriska egenskaper, isolatorer, halvledare.

Bevarandelagar, relativitetsteori, atomkärnor.

Alfa-, beta- och gammastrålning.

Naturkrafterna, kärnreaktioner, fission och fusion.

Tillämpningar inom energi och medicin. Mesoner och

baryoner. Kvarkar och leptoner.

Laborationer:

1. Halvledare. 2. Detektion av gammastrålning

med NaI-detektor

Undervisning

Föreläsningar , lektioner, laborationer och seminarier

Examination

Inlämningsuppgifter samt en skriftlig tentamen i slutet av varje delkurs. För godkännande fordras även godkända laborationskurser samt seminareimedverkan