FY803: Kvantefysik (10 ECTS)

STADS: 07002501

Niveau
Kandidatkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.
1. og 2. kvartal.

Ansvarlige undervisere
Email: jbp@ifk.sdu.dk

Yderligere undervisere
dietrich@ifk.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Bachelorgrad i fysik.

Kursusintroduktion
At give de studerende indsigt i kvantemekanikkens matematiske struktur, opøve fundamentale beregningsfærdigheder og benytte disse til problemer inden for fysik og kemi.

Forventet læringsudbytte
Ved kursets afslutning forventes den studerende at kunne:

• operere hjemmevant med Hilbertrumsbeskrivelsen af kvantemekanik, herunder basisskift, kommuttorberegninger og tidsudvikling.
• anvende symmetrier til simplificering af beregninger samt forstå forbindelsen til bevarelseslove.
• koble angulære momenter og benytte irreducible tensoroperatorer.
• opnå operationelle færdigheder i anvendelsen af tidsuafhængig og tidsafhængig perturbationsteori.

Emneoversigt
Blok 1:
Lineære vektorrum i kvantemekanik, selvadjungerede og unitære operatorer, kommutatorer og usikkerhedsrelationer. Den harmoniske oscillator, kvantedynamik af spin 1/2 systemer, rotationsgruppen og dens irreducible repræsentationer.

Blok 2:
Addition af angulære momenter, tensor operatorer, Wigner-Eckart teorem. Perturbationsteori, udvalgsregler, Fermi gyldne regel, samt diverse anvendelser til fysiske og kemiske problemstillinger.

Litteratur

• E. Merzbacher: Quantum Mechanics, 3. ed. Wiley.

Pensum
Se pensumbeskrivelse.

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

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
Første blok evalueres ved:
(a) Udarbejdelse af rapport (1 eller 2 personer, ca. 15 sider), hvori de studerende beskriver et udvalgt system, fx: tidsudvikling af spin 1/2 systemer, og illustrerer deres undersøgelser med egne beregninger.
(b) En kort mundtlig eksamen (15 min), der tager udgangspunkt i rapporten. Karakter efter 7-skala og intern censur. Karakteren tæller 40 % af den endelige karakter. (07002502)

Anden blok evalueres ved:
(a) 4 timers skriftlig eksamen. Opgavesættet tager udgangspunkt i kendte eksempler fra kurset. Ingen hjælpemidler udover bogen. Karakteren gives efter 7-skala med ekstern censur og tæller 60 % af den endelige karakter. (07002512)

De to deleksamener skal samlet bestås med min. karakteren 02. Er karakteren 02 ikke opnået, skal den/de dele af eksaminerne, som ikke er bestået tages om. Karakteren -3 eller "udeblevet" må ikke forekomme i nogen af deleksaminerne.

Reeksamen efter 4. kvartal.
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.

Forelæsninger, antal timer 48.
Eksaminatorietimer/opgaveregning, antal timer 36.
Aktiviteter i studiefasen

Sprog
Dette kursus undervises på engelsk, hvis der deltager internationale studerende, ellers undervises på dansk.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2010 til 31. august 2011.