Hoppa till huvudinnehållet

SH1009 Modern fysik 10,5 hp

Kursomgångar saknas för tidigare och kommande terminer, samt för innevarande termin.
Rubriker med innehåll från kursplan SH1009 (HT 2008–) är markerade med en asterisk ( )

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll

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).

Lärandemål

Efter fullgjord kurs skall du kunna:

  • Redogöra för den vetenskapliga grunden för modern fysik såsom uppräknat i kursinnehållet
  • Ställa upp och utföra kvantmekaniska beräkningar på enkla system.
  • Tillämpa kvantfysikaliska principer inom naturvetenskap och teknik.
  • Ha praktisk erfarenhet av experimentella metoder inom modern fysik.

Kursupplägg

Ingen information tillagd

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

Kunskaper i fysik motsvarande SI1100, SK1100 och SI1140, i matematik motsvarande SF1604, SF1602 och SF1603, i mekanik motsvarande SG1130.

Rekommenderade förkunskaper

Kunskaper i fysik motsvarande SI1100, SK1100 och SI1140, i matematik motsvarande SF1604, SF1602 och SF1603, i mekanik motsvarande SG1130.

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

Modern Physics, Randy Harris. Pearson / Addison-Wesley.

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
  • PRO1 - Projekt, 1,5 hp, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 7,5 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

Tre frivilliga inlämningsuppgifter och en skriftlig tentamen (TEN1; 7,5 hp.) samt laborationer (LAB1; 1,5 hp.) och en projektuppgift (PRO1; 1,5 hp).

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Profile picture Bengt Gustav Lund Jensen

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 SH1009

Ges av

SCI/Fysik

Huvudområde

Fysik, Teknik

Utbildningsnivå

Grundnivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Kontaktperson

Bengt Lund-Jensen, lund@particle.kth.se, tel. 5537 8179