Behörighetskrav

120 hp inom teknik/naturvetenskap inklusive Fasta tillståndets fysik I. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• förklara den klassiska teorin för hur ljus propagerar i en fast kropp,
• göra kvalitativa och kvantitativa analyser av optiska egenskaper för olika material utifrån deras elektroniska egenskaper, samt förklara samband mellan elektronstruktur, storlek och optiska egenskaper,
• redogöra för olika typer av elektroniska och optiska processer i isolatorer, metaller och halvledare, samt frekvens- och storleksberoende egenskaper,
• redogöra för olika tillämpningar av optiska material såsom optiska filter, ljusdioder, diodlasrar, solceller, solabsorbatorer, smarta fönster, och metamaterial.
• bedöma betydelse, möjligheter och begränsningar för att funktionalisera material med specifika elektroniska och optiska egenskaper.

Innehåll

Bandstruktur och optiska egenskaper för olika typer av material klassificerade utifrån deras elektroniska struktur: isolatorer, halvledare och metaller. Bandstrukturmodeller och tillståndstäthet. Optiska processer och excitoner i material. Fresnelformalism som beskriver ljusets växelverkan med materia. Oscillatormodeller. Tunnfilmsoptik med

interferenseffekter i tunna ytskikt. Nano-optik. Metamaterial. Kunskaper om funktionella optiska material i tillämpningar såsom absorbatorytor i termiska solfångare, solceller, kemisk katalys och värmereflekterande ytskikt i smarta fönster.

Undervisning

Föreläsningar, laborationer och räkneövningar.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut (4 hp) och laborationer (1 hp).

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.