Kursplan för Optiska material

Optical Materials

  • 5 högskolepoäng
  • Kurskod: 1TM003
  • Utbildningsnivå: Avancerad nivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Materialteknik A1N, Fysik A1N, Teknik A1N

    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: 2022-03-02
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Reviderad: 2023-02-07
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: HT 2023
  • Behörighet:

    120 hp inom teknik/naturvetenskap. Genomgången kurs i Fasta tillståndets fysik I eller motsvarande. 
    Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.) 

  • Ansvarig institution: Institutionen för materialvetenskap

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.

Versioner av kursplanen

Litteratur

Uppgift om kurslitteratur saknas. Ta kontakt med ansvarig institution för mer information.

Skriv ut