SNY har ordet

Kursutvärderingar

Innehåll

Den moderna fysiken är i huvudsak den nya fysik som växte fram efter år 1900 och har ett gigantiskt omfång, från materiens minsta byggstenar till hela universum. Den stora ackumulerade kunskapsmassan gör att en avgränsning av kursen är nödvändig, vilken kortfattat ser ut så här:

• Relativitetsteori: Lorentztransformationen. Dopplereffekten för elektromagnetiska vågor. Relativistisk mekanik. Vilomassa och viloenergi. Introduktion till allmänna relativitetsteorin.
• Kärnfysik: Kärnans struktur och bindning, kärnmodeller. Kärnmagnetisk resonans. Relativitetsteorins E=mc2 applicerat på kärnprocesser. Radioaktivt sönderfall. Kärnreaktioner, fission och fusion.
• Kvantfysik: Vågpartikeldualismen. Osäkerhetsprincipen. Bohrs atommodell. Schrödingerekvationen. Bundna och obundna tillstånd. Kvantmekaniska operatorer, väntevärden och egenvärden. Stationära och icke-stationära tillstånd.
• Atomfysik: Schrödingerekvationen applicerad på en-elektronsystem. Energinivåer, kvanttal, orbitaler, spektra. Spinn, magnetiskt moment och inverkan av magnetiska fält. Fler-elektronsystem: Pauliprincipen, periodiska systemet, approximativa energinivåer.
• Molekylfysik: Molekylorbitaler, molekylbindningar. Vibrationer, rotationer, molekylspektra.
• Statistisk mekanik: Klassiska fördelningar (Boltzmannfördelningen, Maxwells hastighetsfördelning). Kvantfördelningar (Bose-Einsteinfördelningen, Fermi-Diracfördelningen).
• Fasta tillståndets fysik: Elektronstruktur. Bandteori. Halvledarfysik och halvledarkomponenter.
• Introduktion till elementarpartikelfysik (Standardmodellen).

Mål

Kursen skall ge baskunskaper i kvantfysik och relativitetsteori samt, utgående från dessa kunskaper, ge en grundläggande beskrivning av stora delar av den moderna fysiken. Efter fullgjord kurs ska teknologen kunna:

• använda och redogöra för de grundläggande begreppen, huvudidéerna och teorierna inom området och ge exempel på experimentellt stöd och tillämpningar
• tillämpa teorierna genom att lösa problem inom området och därvid välja lämpliga metoder och bedöma rimligheten av erhållna resultat
• utföra enkla mätningar av betydelse inom kvant-, kärn- och strålningsfysik och relatera dessa till motsvarande teorier

Examinationsmoment

Examination

Organisation

Föreläsningar, lektioner och laborationer.

Litteratur

Böcker

• Carl Nordling, Jonny Österman, (2020) Physics Handbook 9 Studentlitteratur
  ISBN: 9789144128061
  https://www.studentlitteratur.se/kurslitteratur/naturvetenskap-och-miljo/fysik-och-kemi/physics-handbook-ec8f41ef/
• Kenneth S. Krane, (2019) Modern Physics 4 Wiley
  ISBN: 978-1-119-59058-3 (häftad), 978-1-119-63639-7 (e-bok)
  Wiley, EMEA edition

Kompendier

• Mats Eriksson, Laborationer i Modern Fysik, TFYA67
• Mats Eriksson, Modern Fysik, Lektionsuppgifter

Rekommenderade förkunskaper

Påbyggnadskurser

Kommentarer