Kursplan för Kvantfysik

Tidigare kurser i matematik, mekanik och fysik.

Denna första kurs syftar till att deltagaren ska bekanta sig med kvantfysikens grundläggande principer och experimentella nödvändighet samt utveckla baskunskaper som följande kurser ska bygga på. Deltagaren ska genom kursen skaffa sig de matematiska och konceptuella verktygen för att beskriva fysikaliska system i ett kvantmekaniskt sätt och tillämpa dessa verktyg för att förutsäga praktiskt relevanta kvantmekaniska fenomen. Kursen syftar vidare till att ta fram kopplingen mellan kvantmekaniska begrepp och klassisk fysik, kemi och teknologiska tillämpningar. Betoningen ligger på problemlösning.

• Beskriva kvantmekaniska system genom att använda kvanttillstånd, vågfunktioner och sannolikhetsamplituder.
• Förutsäga partikelrörelse i endimensionella och tredimensionella (sfäriskt symmetriska) potentialer, inklusive "partikel i en låda", den harmoniska oscillatorn och väteatomen.
• Förklara kvantmekaniska fenomen med hjälp av vågfunktionens kollaps, interferens och osäkerhetsprincipen.
  

1. Experimentell bakgrund: varför behövs kvantfysik?
2. Sannolikhet och sannolikhetsamplituder
3. Tillstånd och vågfunktioner
4. Position- och rörelsemängdsoperatorer samt Hamiltonianen
5. Mätning och väntevärden
6. Tidsberoende och tidsoberoende Schrödingerekvationer
7. Fria partiklar
8. Endimensionella potentialer: bundna tillstånd, spridning och tunnling
9. Den harmoniska oscillatorn
10. Tidsoberoende störningsteori
11. Rotationer, rörelsemängdsmoment och spinn
12. Väteatomen
    

Föreläsningar och räkneövningar.

Inlämningsuppgifter (20 % x 3), obligatorisk dugga (40 %) och frivilligt muntlig tentamen. För att bli godkänd krävs minst 40 % av totala poängen i både inlämningsuppgifterna och duggan separat.