Optiska material

5 hp

Kursplan, Avancerad nivå, 1TM003

Kod
1TM003
Utbildningsnivå
Avancerad nivå
Huvudområde(n) med fördjupning
Fysik A1N, Materialteknik A1N, Teknik A1N
Betygsskala
Med beröm godkänd, icke utan beröm godkänd, godkänd, underkänd
Fastställd av
Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 7 februari 2023
Ansvarig institution
Institutionen för materialvetenskap

Behörighetskrav

120 hp inom teknik/naturvetenskap. Genomgången kurs i Fasta tillståndets fysik I eller motsvarande.

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, halvledare och kvantbegränsade strukturer,
  • 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, metaller, kvantbrunnar, kvanttrådar och kvantprickar.

Fresnels formler och geometrisk optik. Komplex formalism och vågfunktionen. Oscillatormodeller. Interband absorption. Fononer - gitter vibrationer. Luminescence. Excitoner. Tunnfilmsoptik med interferenseffekter i tunna ytskikt - koherent och icke-koherent interferens. Låg-dimensionella system. Nano-optik. Metamaterial. Tillämpningar inom funktionella optiska material, inklusive absorberande ytor i termiska solfångare, solceller, smarta fönster, displayer, fotokatalys, strålningskylning och värmereflekterande ytor.

Undervisning

Föreläsningar, laborationer och räkneövningar.

Examination

Skriftlig tentamen (4 hp). 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.

Litteraturlista saknas.

FÖLJ UPPSALA UNIVERSITET PÅ

facebook
instagram
twitter
youtube
linkedin