Engelskt namn: Statistical and Solid State Physics
Denna kursplan gäller: 2025-09-01 och tillsvidare
Kurskod: 5FY232
Högskolepoäng: 12
Utbildningsnivå: Grundnivå
Huvudområden och successiv fördjupning:
Fysik: Grundnivå, har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
Betygsskala: Med beröm godkänd, icke utan beröm godkänd, godkänd, väl godkänd, godkänd, underkänd
Ansvarig institution: Institutionen för fysik
Beslutad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 2025-06-06
Kursen består av två delar, Statistisk fysik och Fasta tillståndets fysik.
Statistisk fysik. Denna del inleds med en genomgång av grundläggande begrepp inom den statistiska fysiken, inklusive sannolikhetsteorin. Kanonisk ensemble och begrepp som partitionsfunktioner och tillståndstäthet introduceras. Därefter ges en genomgång av teorin för stor kanonisk ensemble och dess tillämpningar. Särskild tonvikt läggs vid system av partiklar i specifika enpartikeltillstånd och vid Bose Einstein-, Planck- och Fermi Diracdistributionsfunktionerna. Egenskaper hos degenererade Bose- och Fermigaser härleds. Begrepp och fenomen som fotongas, svartkroppsstrålning, Fermienergi och Bose-Einsteinkondensation behandlas. Delen med Statistisk fysik avslutas med en genomgång av den klassiska gränsen, Maxwells fartdistribution och ekvipartitionsteoremet.
Fasta tillståndets fysik. Denna del inleds med en genomgång av kristallers uppbyggnad samt bestämning av kristallstruktur med röntgendiffraktion. Därefter behandlas i huvudsak elektriska och termiska egenskaper hos kristallina grundämnen samt dessa egenskapers beroende av olika variabler som t.ex. temperatur. Frielektronmodellen introduceras för att beskriva enklare metallers elektriska och termiska egenskaper medan bandstrukturmodeller måste introduceras för mer komplicerade metaller och för halvledare. Även dopade halvledare och några halvledartillämpningar behandlas. Gitterdynamik beskrivs genom införandet av fononbegreppet. Debyemodellen används för att beskriva värmekapacitet, volymutvidgning och värmeledningsförmåga hos isolatorer.
I kursen ingår obligatoriska laborationer och kursen omfattar följande moduler:
Modul 1: Statistisk fysik (teori) 4,5 hp
Modul 2: Fasta tillståndets fysik (teori) 6 hp
Modul 3: Fasta tillståndets fysik (laboration) 1,5 hp
Modul: Statistisk fysik
För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
Moduler: Fasta tillståndets fysik (teori) och Fasta tillståndets fysik (laboration)
För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
Modul: Statistisk fysik
För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
Moduler: Fasta tillståndets fysik (teori) och Fasta tillståndets fysik (laboration)
För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
Modul: Statistisk fysik
För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
Moduler: Fasta tillståndets fysik (teori) och Fasta tillståndets fysik (laboration)
För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
Termodynamik 6 hp, Kvantmekanik 1, 6 hp, Elektromagnetismens grunder 6 hp, Fysikalisk mätteknik med ellära 7,5 hp och Vågfysik och optik 6 hp, eller motsvarande.
Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, lektionsundervisning, räkneövningar samt handledning vid laborationer. Laborationerna är obligatoriska. Utöver schemalagda aktiviteter förutsätts även individuellt arbete med kursmaterialet.
Modul 1: Statistisk fysik (teori):
Examinationen sker individuellt i form av en skriftlig salstentamen. På skriftlig salstentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5).
Modul 2: Fasta tillståndets fysik (teori):
Examinationen sker individuellt i form av en skriftlig salstentamen. På skriftlig salstentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5).
Modul 3: Fasta tillståndets fysik (laboration):
Examinationen sker i grupp, med individuell bedömning, genom skriftliga rapporter och muntliga redovisningar. På skriftliga rapporter och på muntliga redovisningar sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). På hela modulen sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). Betyget Godkänt (G) sätts först då samtliga rapporter och redovisningar är godkända.
På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Betyget utgör en sammanfattande bedömning av resultaten vid examinationens olika delar, med vikt i proportion till storleken på kursens modul 1 (0,43) och modul 2 (0,57), och sätts först när alla moduler är godkända.
Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg. För studenter som missat eller inte blivit godkända på examinationen erbjuds ytterligare provtillfällen. För mer information, se Regler för betyg och examination, dnr: FS 1.1-574-22.
Examinator kan besluta om avsteg från kursplanens examinationsform. Individuell anpassning av examinationsformen ska övervägas utifrån studentens behov. Examinationsformen anpassas inom ramen för kursplanens förväntade studieresultat. Student som har behov av en anpassad examination ska senast 10 dagar innan examinationen begära anpassning hos kursansvarig institution. Examinator beslutar om anpassad examination som sedan meddelas studenten.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för Institutionen för fysik. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.
Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.
I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas.
Litteraturlistan är inte tillgänglig via den webbaserade utbildningskatalogen. Kontakta aktuell institution.