In English

SI2170 Kvantfysik 9,0 hp

Quantum Physics

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå

  • Kursnivå (A-D)

    C

  • Huvudområde

    Fysik

  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Det finns inget planerat kurstillfälle.

Lärandemål

Efter fullgjord kurs skall du kunna:

  • Redogöra för den vetenskapliga grunden inom kvantfysiken.
  • Tillämpa kvantmekanisk formalism på fysikaliska problemställningar såväl analytiskt som numeriskt.
  • Ha god inblick i viktiga tillämpningar av kvantfysik.

Kursens huvudsakliga innehåll

Del I Fördjupad kvantmekanik, 7,5 poäng:

Kvantmekanikens grunder och postulat. Schrödingerekvationen tillämpad på enkla potentialer med hjälp av analytiska och numeriska lösningsmetoder. Harmonisk oscillator (analytiska och numeriska lösningar). Diracs bracketnotation. Operatorformalism och kommuteringsrelationer. Rörelsemängdsmoment och spinn. Matrisrepresentation av kvantmekaniken. Pauliprincipen. Addition av rörelsemängdsmoment. Icke-degenererad och degenererad tidsoberoende störningsräkning med tillämpningar. Spinn-ban-koppling. Zeemaneffekten. Hyperfinstruktur. Introduktion till tidsberoende störningsräkning och Fermis gyllene regel. Laddade partiklar i elektromagnetiska fält. Introduktion till spridningsteori och Bornapproximationen. Väteatomen. Heliumatomen. Enklare molekyler.

Del II Seminarier i kvantfysik, 1,5 hp:

Tio tvåtimmarsföreläsningar med 80% närvaro. Rapportskrivning, som baseras på en av de tio föreläsningarna. Föreläsningarna kommer att ges av aktiva forskare från fysikinstitutionernas olika avdelningar. Tillämpningar på t.ex. kemisk bindning, sp3-hybridisering, kvantdatorer, kvantprickar, kvantkretsar, kvantoptik, kvantkommunikation, kvantvätskor, supraledning, optiska gitter, kvantHalleffekten, kärnspinnresonans och medicinska tillämpningar, neutrinooscillationer samt kosmisk bakgrundstrålning.

Behörighet

Rekommenderade förkunskaper: Kunskaper i fysik motsvarande modern fysik (SH1009) och fysikens matematiska metoder (SI1140).

Litteratur

S. Gasiorowicz, Quantum Physics, 3rd ed., Wiley (2003) eller D.J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, 2nd ed., Pearson (2005).

Examination

  • PRO1 - Projekt experimentell fysik, 1,5 hp, betygsskala: P, F
  • PRO2 - Projekt tillämpad fysik, 1,5 hp, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 6,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

En skriftlig tentamen (TEN1, 6 hp),  seminariedel 1 (PRO1, 1,5 hp) och seminariedel 2 (PRO2, 1,5 hp)

Ges av

SCI/Teoretisk fysik grundutbildning

Examinator

Patrik Henelius <henelius@kth.se>

Övrig information

Kursen ersätts av SI1151

Påbyggnad

SI2380 Kvantmekanik fortsättningskurs.

Versionsinformation

Kursplan giltig från och med HT08.
Examinationsinformation giltig från och med HT07.