Kursplan för Modern fysik

Kursplan fastställd 2023-02-24 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnModern physics
  • KurskodMCC176
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTKMED
  • UtbildningsnivåGrundnivå
  • HuvudområdeMedicinteknik, Teknisk fysik
  • InstitutionMIKROTEKNOLOGI OCH NANOVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Svenska
  • Anmälningskod 73124
  • Max antal deltagare80
  • Sökbar för utbytesstudenterNej
  • Endast studenter med kurstillfället i programplan.

Poängfördelning

0123 Projekt 3 hp
Betygsskala: TH		 3 hp
0223 Tentamen 4,5 hp
Betygsskala: TH		 4,5 hp
  • 12 Jan 2024 em J
  • 05 Apr 2024 em J
  • 29 Aug 2024 em J

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för grundnivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Samma behörighet som det kursägande programmet.
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Inledande matematik, Matematisk analys i en variabel, Linjär algebra, Grundläggande fysik.
Färdighetsmässiga förkunskaper: hantering av linjära differentialekvationer av första och andra ordningen, hantering av vektorer.

Syfte

Kursen syftar till att examinera studenter med goda färdigheter att hantera grundläggande fysikaliska begrepp och samband rörande elektromagnetism och elektromagnetiska vågor, kvantmekanik och nukleär fysik, på ett sätt som är ingenjörsmässigt relevant särskilt för medicintekniska tillämpningar.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Känna till och formulera lagarna inom elektromagnetism, Maxwells ekvationer, beskriva deras begränsningar och använda lagarna som verktyg för att lösa enkla problem.
Använda centrala begrepp och samband inom elektromagnetism, elektromagnetiska vågor, kvantmekanik och nukleär fysik för att avgöra vilka konsekvenser som är rimliga i en väldefinierad situation med givna förutsättningar. Användandet inbegriper att kunna utföra enklare beräkningar.
Renodla medicintekniskt relevanta och realistiska problemställningar för att dra användbara slutsatser utgående från begrepp och samband från elektromagnetisk och joniserande strålning och kvantmekanik.

Innehåll

Elektromagnetiska grundekvationer inklusive Maxwells ekvationer
Elektromagnetisk vågutbredning
Partikel och vågnatur hos fotoner
Kvantfysik
Nukleär fysik
Elektromagnetisk och joniserande strålning
Begrepp som ingår:
Gauss, Faradays och Ampères lagar, Maxwells ekvationer, elektromagnetisk vågutbredning, Poyntings vektor, joniserande strålning, fotoner och röntgen, våg-partikel dualitet, Heisenbergs osäkerhetsrelation, atomer och energinivåer, laser, Schrödingerekvationen, partikel i låda, tunnling, väteatomen, Zeeman-effekten, elektronspin, Pauliprincipen, kvantsammanflätning, molekyler, kristaller, fasta tillståndets fysik, isolatorer, halvledare, metaller och supraledare, kärnfysik, NMR och MRI, radioaktivitet, partikelfysik.

Organisation

Kursen ges i form av lektioner i helklass, samt projektarbete med handledning. Projektarbetet kommer att ge en djupare förståelse kring fysiken bakom ett avancerat  medicintekniskt instrument, exempelvis MRI. Mer information ges på kurshemsidan innan kursstart.

Litteratur

Young and Freedman: University Physics with Modern Physics, kapitel 21-25, 27-29, 30-32, 38-43. Pearson (2020). Komplementerande litteratur: Hobbie and Roth: Intermediate Physics for Medicine and Biology. Springer International Publishing (2015).

Examination inklusive obligatoriska moment

Kursen examineras genom obligatoriska inlämningsuppgift(er), ett betygssatt projekt och en betygssatt skriftlig tentamen i slutet av kursen. Slutbetyget baseras på betygen på tentamen och på projektet. Mer detaljerad information ges på kursens webbsida på Canvas före kursstart.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.