IF1602 Fysik del 2, materialfysik 6,0 hp

Physics part 2, Material Physics

Nivå: Grundläggande

Kursomgång och genomförande

Kursomgångar saknas för tidigare och kommande terminer, samt för innevarande termin.

Kursinformation

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll *

Kursen ger en introduktion till kvantfysik och kvantmekanik tillämpad på atomer och fasta material, med inriktning mot problemställningar inom materialfysik som en ingenjör kan tänkas möta i sin yrkesverksamhet.

Kursen går igenom:

Kvantfysik och partikel-våg-dualism, Schrödingerekvationen och dess lösning för olika potentialer.

Atomens och det periodiska systemets uppbyggnad. Elektronens kvanttal och elektronspinn.

Molekylers uppbyggnad, kemisk bindning, vibrationer och rotationer.

Atomkärnans uppbyggnad, modeller för atomkärnan, sönderfall, kärnreaktioner, fission, fusion, kärnenergi.

Materialfysik, kristallgitter, röntgendiffraktion, gittervibrationer, frielektronmodellen och metallers elektriska och termiska egenskaper, energiband, optiska och elektriska egenskaper hos halvledare, electroniska komponenter.

Lärandemål *

Kursens huvudmål är att ge en mikroskopisk beskrivning av elektroner, atomer, kärnor och fasta material hur detta relaterar till makroskopiska egenskaper hos fasta material.

Efter kursen skall studenten kunna:

- bedöma när klassisk fysik är tillämpbar och när en kvantmekanisk beskrivning är nödvändig.

- beskriva atomens och det periodiska systemets uppbyggnad och kunna förklara vad de olika kvanttalen representerar.

- beskriva och ge exempel på olika kemiska bindningar och hur dessa påverkar ett fast materials elektriska, optiska och mekaniska egenskaper.

- förklara hur och varför ett kärnkraftverk fungerar.

- beskriva de vanligaste kristallgittren, dessas dynamiska egenskaper och hur man bestämmer struktur och gitterparameter med röntgendiffraktion

- beskriva frielektronmodellen och utifrån denna uppskatta metallers termiska och elektriska egenskaper

- beskriva inverkan av en periodisk potential på elektroners egenskaper i fasta material

- utifrån ett banddiagram kunna uppskatta ett materials elektriska och optiska egenskaper.

- beskriva och beräkna enkla elektroniska komponenter och deras elektriska egenskaper

Kursupplägg

Ingen information tillagd

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet *

Fysik 1 (IF1601)
Matematik (5B1103

Rekommenderade förkunskaper

Ingen information tillagd

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Physics for scientists and engineers with modern physics, R.A.Serway, R.J.Beichner, 6th Ed, Harcourt College Publishers, ISBN: 0534408559

Solid State Physics, J.R. Hook & H.E. Hall, 2nd Ed, John Wiley & Sons, ISBN: 0-471-92805-4

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala *

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

Examination *

  • LAB1 - Laborationer, 1,5 hp, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 4,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Övriga krav för slutbetyg *

Laborationer, 1.5 hp (LAB1)
Tentamen, 4.5 hp (TEN1)
Betygsskala: A/B/C/D/E/Fx/F

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Mats Ahmadi Götelid

Etiskt förhållningssätt *

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kurswebb

Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.

Kurswebb IF1602

Ges av

SCI/Tillämpad fysik

Huvudområde *

Fysik, Teknik

Utbildningsnivå *

Grundnivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Övrig information

Kursen utvärderas och utvecklas i enlighet med KTH:s policy för Kursanalys (se KTH-Handbok 2, Flik 14.1)
Under kursens gång ges inlämningsuppgifter som ger pluspoäng på tentamen.

Kursen ersätts från och med HT17 av SK1107.