KURSPLAN

Kvantfysik 7,5 högskolepoäng

Quantum Physics
Grundnivå, F0047T
Version
Kursplan gäller: Höst 2019 Lp 1 - Tillsvidare
Vald version visar för vilken termin och läsperiod som denna kursplanen gäller för. Senaste version visas först.

Kursplanen fastställd
Kursplanen är fastställd av Institutionen för tillämpad fysik, maskin- och materialteknik 2008-12-15, att gälla från H09.

Reviderad
av Niklas Lehto 2019-06-14

Utbildningsnivå
Grundnivå
Fördjupningskod
G2F
Betygskala
G U 3 4 5
Ämne
Fysik
Ämnesgrupp (SCB)
Fysik
Ingår i huvudområde
Teknisk fysik och elektroteknik

Behörighet

Grundläggande behörighet samt Grundkurser i modern fysik, mekanik (svängningsrörelse och rörelsemängdsmoment i 3 dimensioner) F0008T, lineär algebra, analys, ordinära och partiella differentialekvationer (separabla) samt kunna skriva enklare datorprogram i tex matlab eller c. Kurser som ger detta är: D0009E, F0008T, F0007T, M0032M, M0018M, M0014M.


Urval

Urvalet grundas på 1-165 högskolepoäng.



Mål/Förväntat studieresultat
Efter avslutad kurs ska studenten kunna och tillämpa: - Varför kvantmekaniken behövs inom den moderna fysiken. - Kvantmekanikens grundvalar. - Våg- partikeldualism, vågpaket, sannolikhetstolkning, Heisenbergs osäkerhetsrelation. - Transmission. - Operatorer, egenvärden och förväntningsvärden. - Förstå och beräkna egenskaperna hos kvantfysikaliska system och processer i 1 till 3 dimensioner. - Banimpulsmoment och centralrörelse. - Väteatomen och spinn. - Störningsräkning. - Dipolövergången och övergångsregler. - Atomens och molekylens spektra. - Grunder inom statistisk mekanik, Boltzmanfaktorn.

Kursinnehåll
Kvantmekanikens grunder, Schrödinger ekvationen, tillstånd, operatorer, egenvärden, lådpotentialen, Harmonisk oscillator, Väteatomen, rörelsemängdsmoment och spinn, tunnling, störningsräkning på enklare system, dipolövergången i en atom. Grunderna från statistiska mekaniken, hur temperaturen förs in i ett kvantfysikaliskt system med hjälp av Boltzmannfaktorn. Laborationen består av tre moment: Franck-Hertz försök, analys av atomens spektra samt en störningsräkning på dator med hjälp av matlab.

Genomförande
Undervisning sker i form av lärarledda lektioner med teorigenomgång och problemlösning. Dessutom ingår laborationer som redovisas skriftligt. Laborationerna är obligatoriska moment.

Examination
Skriftlig tentamen med differentierade sifferbetyg. Skriftliga laborations rapporter. Alternativa examinationsformer kan förekomma.

Övrigt
Kursen kan inte ingå i examen tillsammans med F0018T

Examinator
Hans Weber

Övergångsbestämmelser
Kursen F0047T motsvarar kursen MTF107

Litteratur. Gäller från Höst 2019 Lp 1 (Kan ändras fram till 10 veckor innan studiestart)
Introduction to Quantum Mechanics
David Griffiths
https://www.bokus.com/bok/9781107189638/introduction-to-quantum-mechanics/

Kursgivare
Institutionen för teknikvetenskap och matematik (TVM)

Moduler
KodBenämningBetygskalaHPTillståndGäller frånTitel
0001TentamenG U 3 4 56.50ObligatoriskH09
0002LaborationU G#1.00ObligatoriskH09

Studiehandledning
Studiehandledning finns i lärplattformen Canvas före kursstart. Du som är ny student hittar all information du behöver på www.ltu.se/nystudent. Du som redan studerar vid Luleå tekniska universitet hittar information om kursstart via schema på studentwebben alternativt via kursrummet i lärplattformen. Du når lärplattformen via Mitt LTU.
Se även