Del I (Moderna fysikens experimentella bakgrund och kvantmekanik), 7,5 hp
Moderna fysikens experimentella bakgrund: Elementär relativitetsteori. Michelson-Morleys experiment. Einsteins postulat för speciell relativitetsteori. Längdkontraktion. Tidsdilatation. Elementär kvantfysik. Plancks strålningslag. Röntgenstrålning och röntgenspektra. Rutherfords atommodell. Atomens struktur. Bohrs atommodell. Atomens energinivåer. Kärnans struktur. Radioaktivt sönderfall. Materievågor (de Broglie-vågor). Vågpaket och Heisenbergs obestämbarhetsrelation. Våg-partikel-dualism.
Kvantmekanik: Kvantmekanikens grunder. Operatorer, postulat och kommuterings-relationer. Schrödingerekvationen tillämpad på enkla potentialer. Tolkning av vågfunktioner. Plana vågor. Harmonisk oscillator. Rörelsemängdsmoment och spinn. Väteatomen samt periodiska systemet. Pauliprincipen. Lägsta ordningens tidsoberoende störningsräkning med tillämpningar och variationskalkyl. Tillämpningar på fysikaliska fenomen såsom fotoelektriska effekten, Comptoneffekten, röntgendiffraktion, elektrondiffraktion, Starkeffekten och Zeemaneffekten. Kvantfysikaliska tillämpningar på naturvetenskap och teknik såsom tunnling, sveptunnelmikroskop, Stern-Gerlachs experiment, atomkärnor, heliumatomen, enklare molekyler och fasta kroppar.
Del II (Laborationer och projektuppgift), 3 hp:
Tre laborationer med skriftliga rapporter (1,5 hp) och en projektuppgift (1,5 hp).