Behörighetskrav

Kvantmekanik MN1 samt Atom- och molekylfysik MN1

eller Fysikalisk kemi MN1.

Syfte

Kursen skall ge kunskap och förtrogenhet med teori, begrepp och arbetsmetoder inom atomfysiken. I kursen ingående laborationer ger ökad insikt om arbetsmetoder och träning i användning av mätapparatur.

Innehåll

Kvantmekaniska grunder: Tillstånd och

tillståndsfunktioner. Impulsmoment och addition av

impulsmoment. Stationära tillstånd.

Förväntningsvärden. Övergångar. Elektriska

dipolapproximationen. Kvanttal och urvalsregler.

Multipolstrålning. Strålningslösa övergångar.

Enelektronatomer: Energinivåer och vågfunktioner.

Spinn-bankoppling. Relativistiska effekter. QED.

Alkalihalogenider. Spektra.

Helium: Approximationsmetoder, Coulomb- och

utbytesintegralen, grundtillståndet, exciterade

tillstånd, vågfunktioner och Slaterdeterminanter.

Spektra

Flerelektronatomer: Centralfältsapproximationen,

SCF-metoden, Thomas-Fermipotentialen, LS-koppling,

finstruktur, jj-koppling, intermediär koppling,

andra kopplingsfall, konfigurationsblandning.

Spektra.

Inverkan av yttre fält: Zeeman-, Paschen-Back- och

Starkeffekter. Spektra.

Inverkan av kärnan på elektronstrukturen:

Massberoende, hyperfinstruktur. Spektra.

Datorstödda kvantmekaniska beräkningar och

simuleringar:

Beräkningar av orbitalenergier med potentiell

energi som beräknas enligt Thomas-Fermi. Hartree-

Fockberäkningar.

Laborationer: Fotoelektronspektroskopi. Optisk

spektroskopi. Röntgenfysik.

Undervisning

Föreläsningar och räkneövningar. Laborationer och obligatoriska uppgifter. Undervisning ges även i form av demonstrationer och handledning i samband med laborationer och räkneövningar. Deltagande i laborationer och med dessa integrerad undervisning är obligatoriskt.

Examination

I anslutning till kursen ges prov med problem och beräkningsuppgifter. Proven är normalt skriftliga. För godkänt betyg på kursen krävs förutom godkända prov även att i kursen ingående laborationer och beräkningsuppgifter redovisats och godkänts. För studerande som ej godkänts vid det ordinarie provtillfället anordnas två extra provtillfällen varje läsår, vid terminens slut och i augusti.