2005/2006 - Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten - Uppsala ...

UPPSALA UNIVERSITET STUDIEHANDBOK 2005/2006Uppsala tekniska högskolaCivilingenjörsprogrammenKursplanerKvantfysik, 5 poängQuantum physics1TT306Kursplanen är fastställd 2001-05-22 av teknisk- naturvetenskapliga fakultetsnämndenKursens placering i utbildningsprogram Civilingenjörsprogrammet i teknisk fysikStudieperiod: Kursen ges i period 24Mål för utbildningenKursen skall ge en introduktion till den moderna fysikens begrepp, teori och arbetsmetoder. Denskall ge teori och modeller för beskrivning av atomer och molekyler. Kursen skall tränaförmågan att utföra experimentella observationer och att tolka resultaten utifrån lämpligateoretiska modeller.Kursens innehållÖversikt över den moderna fysiken: Partiklar och vågor, kvantfenomen. Balmerserien.Sannolikhet och osäkerhet. Fotoner, fotoelektriska effekten, Comptonspridning,svartkroppstrålning.Atomer, molekyler, atomkärnor, elementarpartiklar och växelverkan. Partikelspridning,elektrondiffraktion.Elektronmikroskop, laser, acceleratorer, synkrotronljus.Atomfysik: Absorption och emisson av ljus, Fraunhoferlinjer, Rydbergsserier, Bohrmodellen.Schrödingerekvationen tillämpad på väteatomen, kvantisering av energi och impulsmoment,kvanttal.Vågfunktioner, elektroners sannolikhetsfördelningar. Elektriska dipolövergångar ochurvalsregler. Grotriandiagram.Flerelektronatomer, skärmning och penetration, oberoende partikelmodellen ochcentralfältsapproximationen, antisymmetriska vågfunktioner, elektronkonfigurationen,periodiska systemet, LS- och jj-koppling, termer, finstruktur, relativistiska effekter, Lambskift,hyperfinkoppling, inverkan av yttre fält.Optisk spekroskopi, Röntgenspektroskopi, fotoelektronspektroskopi.Molekylfysik: Born-Oppenheimerseparation, MO-LCAO-modellen, elektronkonfigurationer,vibrationer, rotationer, symmetrielement och operatorer, symmetriadapterade molekylorbitaler.Laborationer: Balmerserien, heliums termschema, kvävemolekylens spektrum,röntgenspektrum från koppar.(Fyra halvdagslaborationer)Seminarier: Redovisning av resultat från litteraturstudier eller rapportering av besök hosforskningsgrupp.Särskild behörighet Linjär algebra. Flerdimensionell analys. Transformmetoder. Mekanik I.Vågrörelselära.Undervisningsform Föreläsningar, lektioner, laborationer och seminarier.Examinationsform Skriftlig tentamen vid kursens slut. För godkännande fordras även godkändlaborationskurs samt seminariemedverkan.Betyg: Något av betygen underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4) och medberöm godkänd (5)Övriga föreskrifter Kursen ges inom programmet i teknisk fysik och ersätter där kursenKvantmekanik, 4 poäng (1TT104). Kursen kan inte tillgodoräknas i en examen samtidigt meddenna eller någon av Kvantfysik I (delkurs inom 1TT302) och Atom- och molekylfysik(1TT105).Kurslitteratur P. A. Tipler: Modern PhysicsNivå: Kursen ges på C-nivåÄmne: Kursen ges inom huvudämnet Fysik, Kursen ges inom huvudämnet TeknikKursansvarig institution Fysiska institutionen288