Beräkningsatomfysik med astrofysikaliska tillämpningar
Kursplan, Avancerad nivå, 1FA261
- Kod
- 1FA261
- Utbildningsnivå
- Avancerad nivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik A1N
- Betygsskala
- Med beröm godkänd, icke utan beröm godkänd, godkänd, underkänd
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 20 januari 2022
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
120 hp inom teknik/naturvetenskap med Kvantfysik och Programmeringsteknik I. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
Mål
Efter godkänd kurs skall studenten kunna:
- beskriva hur modellering av atomära system utförs med moderna beräkningsmetoder
- redogöra för teoretiska koncept som elektronkorrelation, strålningsövergångar, resonanser i fotojonisering och kollisionstvärsnitt
- förklara hur atomära data tillämpas i plasmamodellering samt ställa upp och utföra enklare sådana beräkningar för system i och ur jämvikt.
- utföra beräkningar av atomära egentillstånd, strålnings- och kollisionsprocesser, samt tolka och diskutera erhållna resultat
- presentera och argumentera för beräknade resultat på ett systematiskt och vetenskapligt korrekt vis
- reflektera kring atomfysikens roll för analys av astrofysikaliska plasma.
Innehåll
Atomstruktur: centralfältsapproximationen, elektronkorrelation och relativistiska effekter. Atomära processer: excitations- och joniseringsprocesser relaterade till elektromagnetisk strålning och elektronkollisioner. Metoder: Hartree- och Dirac-Fock-metoder för beräkning av icke-relativistisk och relativistisk atomstruktur utan elektronkorrelation, konfigurationsväxelverkan och självkonsistenta multikonfigurationsmetoder för att inkludera elektronkorrelation, Z-beroende störningsteori för uppskattning av hur olika atomära egenskaper varierar med kärnladdningen, samt R-matrismetoder för beräkning av kontinuumprocesser som exempelvis jonisiering vid elektronkollisioner. Tillämpningar: atomära data i studier av astrofysikaliska plasma, grundläggande plasmamodellering i och ur jämvikt.
Undervisning
Föreläsningar, datorlaborationer samt ett fördjupande slutprojekt.
Examination
Muntlig presentation och skriftlig rapport av datorlaborationer (7 hp), muntlig presentation och skriftlig rapport av slutprojekt (3 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.