Behörighetskrav

Linjär algebra. Flerdimensionell analys. Transformmetoder. Mekanik I. Vågrörelselära.

Syfte

Kursen skall ge en introduktion till den moderna fysikens begrepp, teori och arbetsmetoder. Den skall ge teori och modeller för beskrivning av atomer och molekyler.

Kursen skall träna förmågan att utföra experimentella observationer och att tolka resultaten utifrån lämpliga teoretiska modeller.

Innehåll

Översikt över den moderna fysiken: Partiklar och vågor, kvantfenomen. Balmerserien. Sannolikhet och osäkerhet. Fotoner, fotoelektriska effekten, Comptonspridning, svartkroppstrålning. Atomer, molekyler. Röntgenstrålning och Braggdiffraktion. Partikelspridning, elektrondiffraktion. Schrödingerekvationen, partikel i låda, harmonisk oscillator, operatorer.

Atomfysik: Absorption och emisson av ljus, Fraunhoferlinjer, Rydbergsserier, Bohrmodellen. Schrödingerekvationen tillämpad på väteatomen, kvantisering av energi och impulsmoment, kvanttal. Vågfunktioner, elektroners sannolikhetsfördelningar. Elektriska dipolövergångar och urvalsregler. Elektronens spinn. Flerelektronatomer, skärmning och penetration, oberoende partikelmodellen och centralfältsapproximationen, antisymmetriska vågfunktioner, elektronkonfigurationen, periodiska systemet, LS- och jj-koppling, termer, finstruktur, relativistiska effekter, Lambskift, hyperfinkoppling, inverkan av yttre fält.

Optisk spekroskopi, Röntgenspektroskopi, fotoelektronspektroskopi. Identiska partiklar, Bose-Einstein och Fermi-Dirac fördelning.

Molekylfysik: Born-Oppenheimerseparation, MO-LCAO-modellen, elektronkonfigurationer, jonbindning, kovalent bindning.

Laborationer: Balmerserien, fotoelektrisk effekt, röntgenspektrum från koppar.(Tre halvdagslaborationer)

Seminarier: Redovisning av resultat från litteraturstudier eller rapportering av besök hos forskningsgrupp.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, laborationer och seminarier.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut. För godkännande fordras även godkänd laborationskurs samt seminariemedverkan.