Kursplan för Kvantfysik

Tidigare kurser i matematik, mekanik och fysik.

Denna första kurs, i ett block om två, avser att få deltagaren att inse den experimentella nödvändigheten av partikel-våg-dualismen och av en kvantiserad beskrivning av materia och strålning, att bekanta sig med och använda grundläggande kvantmekaniska begrepp, storheter och metoder, att lösa modellproblem, att beskriva och tillämpa modellutveckling som ett växelspel mellan experiment och teori, att dra viktiga konsekvenser av den kvantmekaniska beskrivningen och tillämpa kvantfysiken på elementära fenomen, samt att identifiera kvantfysikens roll för den tekniska fysiken, inklusive högteknologiska tillämpningar. Kvantfysikens förverkligande i ett antal naturliga och artificiella system uppmärksammas i räkneuppgifter och projektarbete.

• Redogöra för kvantfysikens grundläggande principer.
• Förstå vissa specifikt kvantfysikaliska fenomen såsom sammanflätning, osäkerhetsrelationen och tunneleffekt.
• Tillämpa den allmänna kvantformalismen på vissa viktiga system såsom fotonpolarisation, elektronspinn, den harmoniska oscillatorn, endimensionella potentialproblem och centralkraftspotentialer, i synnerhet Coulomb-potentialen.
• Använda störningsteori för att analysera mer allmänna system.

1. Lite historia
2. Några (tanke)experiment
3. Kvanttillstånd
4. Mätningar
5. Symmetrier och observabler
6. Sammanflätning
7. Schrödinger-ekvationen
8. Den harmoniska oscillatorn
9. Translationer
10. Oändlig volym
11. Partikelrörelse i potentialfält
12. Centralrörelse
13. Rotationer
14. Coulomb-potentialen
15. Störningsteori

Föreläsningar, räkneövningar.

Inlämningsuppgifter, obligatorisk dugga, muntlig tentamen.