FY521: Indledende kvantemekanik I (5 ECTS)

STADS: 07003801

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i forårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: mlomholt@sdu.dk

Yderligere undervisere
Ilia@sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Kommentar:
Samlæses med 1.del af FY507.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Studerende fra det naturvidenskabelige fakultet: Bestået første studieår. Hvis kurset FF505 Computational science ikke er fulgt, så skal KE529 Matematiske metoder i kemi og nanovidenskab være fulgt.

Studerende fra det tekniske fakultet: Forkundskaber i fysik og matematik svarende til ovenstående.

Kursusintroduktion
At give de studerende en grundlæggende forståelse af den kvantemekaniske bølgemekanik og dens fortolkning af forskellige fysiske fænomener, samt at give de studerende indledende træning i matematisk formulering og problemløsning.

Forventet læringsudbytte
Efter endt kursus forventes den studerende at kunne: 

1. kvalitativt forklare hvorledes bølgefunktionen for en stationær tilstand afhænger af partiklens energi og formen af potentialet
2. løse Schrödinger-ligningen for simple en-dimensionale tilfælde, både analytisk og numerisk
3. forklare energispektret af den uendelige brønd, den harmoniske oscillator og hydrogenatomet, samt kende til formen af de tilhørende bølgefunktioner
4. beregne partiklers reflektions- og transmissionskoefficienter
for spredning i en dimension
5. forstå hvordan energibånd fremkommer i endimensionale periodiske potentialer

Emneoversigt

1. Schrödinger-ligningen

2. Bølgefunktionen og dens sandsynlighedsfortolkning
3. Karakterisering af bølgefunktionerne af de stationære tilstande og deres energier
4. En-dimensionale systemer (potentialer), fx den uendelige og endelige firkantsbrønd, den harmoniske oscillator og den frie partikel
5. Superpositionsprincippet

6. Sfærisk symmetriske systemer
7. Brintatomet
8. Periodiske potentialer

9. Spredning i 1D
10. Tunneleffekt


Litteratur

• David J. Griffiths: Introduction to Quantum Mechanics, 2nd edition, Pearson Education International.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
Mundtlig eksamen med karakter efter 7-trinsskalaen og intern censur (07003802).
Eksamen tager udgangspunkt i skriftlige opgaver, som udarbejdes i løbet af kurset.

Reeksamen i samme eksamenstermin eller i umiddelbar forlængelse heraf. Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 14 timer
Træningsfase: 28 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 14 timer
 - Laboratorieøvelser: 14 timer

Aktiviteter i studiefasen

Sprog
Dette kursus undervises på dansk eller engelsk, afhængigt af underviseren.

Bemærkninger
Undervisningsformen er bygget op omkring arbejde med opgaver, der er en integreret del af undervisningen. Der afholdes forelæsninger efter behov. Computerøvelser benyttes som en ‘eksperimentel’ tilgang til faget. Hovedvægten er lagt på: en grundlæggende forståelse af principperne, deres anvendelser til praktiske problemer og fortolkning af resultaterne.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. februar 2015 til 31. januar 2016.