Y-sektionens studienämnd är ansvariga för att informationen på guiden är aktuell. Om du hittar någonting som inte stämmer kan du mejla SNY.

Budgetår


Institution

IFM

Examinator

Mats Eriksson

Schemablock

Halvtermin

VT1: block3

Huvudområden

Teknisk fysik
Fysik

Nivå

G2X

Tidsfördelning

4,0HP
Schemalagd tid: 44 timmar
Självstudietid: 63 timmar

SNY har ordet

Modern fysik I tar upp grunderna i relativitetsteori och kvantfysik och applicerar dem på atomfysik och kärnfysik. Fördjupning inom området kan, med denna kurs som grund, göras i kursen Modern fysik II och i ett flertal kurser i de högre årskurserna i fysikinriktningarna. Detta är den sista obligatoriska fysikkursen för Y-studenter. Yi-studenter förväntas läsa den här kursen, eller motsvarande under sitt utlandsår men det går utmärkt för de studenter som av någon anledning inte reser i trean att läsa kursen.

Kursutvärderingar

Logga in för att läsa kursutväderingar

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 och allt däremellan. I denna kurs fokuserar vi på grunderna inom relativitetsteori och kvantfysik och tillämpar dem på atomfysik och kärnfysik.

  • Relativitetsteori:
    Lorentztransformationen. Dopplereffekten för elektromagnetiska vågor. Relativistisk mekanik. Vilomassa och viloenergi. Introduktion till allmänna relativitetsteorin.
  • Kvantfysik:
    Vågpartikeldualismen. Osäkerhetsprincipen. Bohrs atommodell. Schrödingerekvationen. Bundna och obundna tillstånd. Kvantmekaniska operatorer, väntevärden och egenvärden. Stationära och icke-stationära tillstånd.
  • Atomfysik:
    En-elektronsystem: Schrödingerekvationen applicerad på en-elektronsystem, energinivåer, kvanttal, orbitaler, spektra. Spinn, magnetiskt moment och inverkan av magnetiska fält.
    Fler-elektronsystem: Pauliprincipen, periodiska systemet, approximativa energinivåer.
  • Kärnfysik:
    Kärnans struktur och bindning, kärnmodeller. Kärnmagnetisk resonans. Relativitetsteorins E=mc2 applicerat på kärnprocesser. Radioaktivt sönderfall. Kärnreaktioner, fission och fusion.

 

Mål

Kursen skall ge baskunskaper i kvantmekanik och relativitetsteori samt, utgående från dessa kunskaper, ge en grundläggande beskrivning av atomfysik och kärnfysik. Efter fullgjord kurs ska teknologen:

  • känna till de grundläggande begreppen, huvudidéerna och teorierna inom området och exempel på resultat och konsekvenser av dessa
  • kunna tillämpa teorierna genom att lösa problem inom området och därvid välja lämpliga metoder och bedöma rimligheten av erhållna resultat
  • kunna utföra enkla mätningar av betydelse inom kvantfysiken och relatera dessa till motsvarande teorier

 

Examinationsmoment

LAB1 - 0,5 HP
En laboration (U, G)
TEN2 - 3,5 HP
En skriftlig tentamen (U, 3, 4, 5)

Organisation

Föreläsningar, lektioner och en laboration.

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/ Randy Harris, (2008) Modern Physics 2 Pearson
ISBN: 978-0-321-52667-0
Kompendier
Mats Eriksson, Laborations-PM, Experimentell uppskattning av naturkonstanterna h, e och mMats Eriksson, Modern Fysik I, Lektionsuppgifter

Rekommenderade förkunskaper

En- och flervariabelanalys, Mekanik, Vågfysik, Elektromagnetism

Elektromagnetism
TFYA13 - 8,0 HP - VT2 block2
Envariabelanalys 1
TATA41 - 6,0 HP - HT2 block2 | HT2 block3
Envariabelanalys 2
TATA42 - 6,0 HP - VT1 block1 | VT1 block2 | VT2 block2 | VT2 block3
Flervariabelanalys
TATA43 - 8,0 HP - VT2 block2
Mekanik
TFYA76 - 6,0 HP - HT1 block3
Optik - teori och tillämpning
TFYA84 - 4,0 HP - VT2 block4
Oscillationer och mekaniska vågor
TFYA81 - 4,0 HP - VT1 block4

Påbyggnadskurser

Analytisk mekanik
TFYA40 - 6,0 HP - HT1 block1, HT2 block3
Experimentell fysik
TFFM08 - 6,0 HP - HT1 block1, HT2 block1
Halvledarteknik
TFYA39 - 6,0 HP - HT2 block3
Kosmologi
TFYA71 - 6,0 HP - VT1 block1, VT2 block2
Kvantmekanik
TFFY54 - 6,0 HP - HT1 block2
Materiefysik del 1
TFFY70 - 6,0 HP - HT2 block2
Medicinsk strålningsfysik
TVFA02 - 8,0 HP - VT1 block2, VT2 block2
Modern fysik II
TFYA74 - 4,0 HP - VT2 block1
Relativitetsteori
TATA75 - 6,0 HP - HT1 block, HT2 block3
Ytfysik
TFYA20 - 6,0 HP - HT2 block4

Kommentarer

Logga in för att kunna läsa och skriva kommentarer.