Kursplan för Kvantfysik
Quantum Physics
Kursplan
- 10 högskolepoäng
- Kurskod: 1FA521
- Utbildningsnivå: Grundnivå
-
Huvudområde(n) och successiv fördjupning:
Fysik G2F
Förklaring av koder
Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:
Grundnivå
G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.Avancerad nivå
A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras. - Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Inrättad: 2008-03-13
- Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
- Reviderad: 2020-01-21
- Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
- Gäller från: vecka 30, 2020
- Behörighet: Transformmetoder/Fourieranalys, Mekanik II/KF, Elektromagnetism I, Vågor och optik och Fysikens matematiska metoder som kan läsas samtidigt. Kunskaper i speciell relativitetsteori (t.ex. från Mekanik III eller Astrofysik I).
- Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- redogöra för den grundläggande kvantmekanikens begrepp, språk och formalism.
- utföra grundläggande teoretiska studier och beräkningar för kvantsystem utifrån Schrödingerekvationen.
- utföra beräkningar avseende atomer och molekyler samt beskriva kvantfenomen inom elektronhöljets fysik utifrån kvantmekaniska samband.
- utföra spektroskopiska undersökningar av olika ämnen och tolka resultaten.
- redogöra för kvantfysikens betydelse inom natur, teknik och samhälle.
- muntligt redovisa resultatet av experimentella undersökningar och diskutera deras kvantmekaniska tolkning.
Innehåll
Kvantfysikens experimentella bakgrund, partiklar och atommodeller, fotonen, fotoelektriska effekten, Comptonspridning, dubbelspaltexperimentet, svartkroppsstrålning, väteliknande atomers spektrum. Korrespondensprincipen. Våg-partikeldualitet, sannolikheter, vågfunktioner, Schrödingerekvationen, vågpaket. Väntevärden, operatorer, osäkerhetsrelationer. Diracformalism.
Endimensionella system, stationära tillstånd, partikel i låda, harmonisk oscillator, transmission, tunnling och reflektion.
Tredimensionella system, väteatomen och enelektronatomer, rörelsemängdsmoment och centralrörelse, övergångar, energinivådiagram, Born-Oppenheimer-approximationen. Tidsoberoende störningsteori, variationsprincipen. Flerelektronatomer. Spinn, addition av rörelsemängdsmoment, identiska partiklar, fermioner och bosoner, Pauliprincipen, elektronkonfigurationer, Zeemaneffekt, spinn-bankoppling, centralfältsapproximationen, skärmning, finstrukturnivåer, periodiska systemet, optiska övergångar och röntgenstrålning, spektroskopi.
Tvåatomiga molekyler: bindning, vibrations- och rotationsrörelse, övergångar.
Kvantfysikens betydelse inom natur, teknik och samhälle.
Undervisning
Föreläsningar, lektioner, laborationer. Gästföreläsning. På kursen förekommer ämnesintegrerad kommunikationsträning med återkoppling och självvärdering.
Examination
Skriftlig tentamen vid kursens slut (9 hp) tillsammans med inlämningsuppgifter. Inlämningsuppgifterna ger bonuspoäng som kan användas på sluttentamen och vid ordinarie omtentamenstillfällen.
Laborationer samt muntlig redovisning av laboration(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.
Versioner av kursplanen
- Senaste kursplan (giltig från vecka 30, 2020)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 26, 2020)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 30, 2019)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 24, 2013)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 28, 2012)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 31, 2011)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 31, 2009)
- Äldre kursplan (giltig från vecka 04, 2008)
Litteratur
Litteraturlista
Gäller från: vecka 30, 2020
I bibliotekets söktjänst kan du se om en titel finns elektroniskt.
-
Griffiths, David J.;
Schroeter, Darrell F.
Introduction to quantum mechanics
Third edition.: Cambridge, United Kingdom: Cambridge University Press, 2018
Obligatorisk
-
Tipler, P.A.;
Llewellyn, R.A.
Modern Physics
5th ed.: W.H. Freeman,
-
Gasiorowicz, S.
Quantum Physics
3rd ed.: J. Wiley Intern.,