Kursen innehåller grundläggande begrepp och matematiska redskap som används inom kvantmekanik. Kursen inleds med kvantmekanikens grundläggande postulat och den matematiska formuleringen av kvantmekaniken med operatorer, egenvärdesekvationer och väntevärden. Tunneleffekten studeras. Lösningen av Schrödingerekvationen för väteatomen behandlas och rörelsemängdsmoment, spinn och addition av rörelsemängdsmoment tas upp. System med identiska partiklar tas upp och som exempel på detta behandlas den ideala kvantgasen. Tidsoberoende störningsräkning behandlas och som tillämpning på denna behandlas finstruktur i väteatomen och Zeemaneffekt.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs ska den studerande kunna:
- redogöra för superpositionsprincipen och Schrödingerekvationen,
- lösa praktiska kvantmekaniska problem i en dimension,
- förklara egenskaper hos en harmonisk oscillator,
- redogöra för tunnlingsfenomen,
- utföra beräkningar av tunnlingssannolikhet för vanliga tunnelstrukturer,
- förklara den kvantmekaniska beskrivningen av rörelsemängdsmoment,
- redogöra för spinnfrihetsgrader,
- genomföra kvantmekaniska beräkningar på väteatomen,
- förklara egenskaper hos system av identiska partiklar,
- analysera egenskaper hos atomära spektra,
- översiktligt sammanfatta kvantmekanikens betydelse för modern teknologi.
Behörighetskrav
Univ: FYSB07 Kvantfysik, B eller motsvarande.
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av lektionsundervisning, räkneövningar och handledning vid laborationer och inlämningsuppgifter. Laborationer är obligatoriska moment i kursen.
Examination
Kunskapsredovisningen sker dels i form av muntlig och skriftlig rapportering av laborationer och inlämningsuppgifter, dels i form av ett prov vid kursens slut. Provet är normalt skriftligt. På rapporter sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). Vid det avslutande provet sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG).
På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). För att bli godkänd på hela kursen krävs att samtliga prov och obligatoriska moment är godkända.
Studerande som två gånger har underkänts i prov, har rätt att hos styrelsen för institutionen för fysik begära att annan lärare utses att bestämma betyg åt henne/honom vid förnyat prov. Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.
TILLGODORÄKNANDE
Tillgodoräknande prövas individuellt.
Litteratur
Giltig från:
2007 vecka 35
Griffiths David J.q (David Jeffery) Introduction to quantum mechanics 2. ed. : Upper Saddle River, NJ : Pearson Prentice Hall : 2004, c2005 : ix, 468 s.b ill. : ISBN: 0-13-111892-7 (inb.) Se Umeå UB:s söktjänst
