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.

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

TEN2 - 3,5 HP
En skriftlig tentamen (U, 3, 4, 5)
KTR1 - 0,0 HP
Frivilligt moment (U, G)
LAB2 - 0,5 HP
En laboration (U, G)

Examination

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 m
• Mats Eriksson, Modern Fysik I, Lektionsuppgifter

Rekommenderade förkunskaper

En- och flervariabelanalys, Mekanik, Vågfysik, Elektromagnetism

Elektromagnetism TFYA13 - 8,0 HP - VT2 block 2

Envariabelanalys 1 TATA41 - 6,0 HP - HT2 block 3 | VT1 block 3 | VT1 block 4 | HT2 block 2

Envariabelanalys 2 TATA42 - 6,0 HP - VT1 block 1 | VT1 block 2 | VT2 block 2 | VT2 block 3

Flervariabelanalys TATA43 - 8,0 HP - VT2 block 2

Mekanik TFYA76 - 6,0 HP - HT1 block 3

Mekanik, del 1 TMME12 - 4,0 HP - HT2 block 2

Mekanik, del 2 TMME04 - 6,0 HP - VT1 block 4

Optik - teori och tillämpning TFYA84 - 4,0 HP - VT2 block 4

Oscillationer och mekaniska vågor TFYA81 - 4,0 HP - VT1 block 4

Oscillationer och mekaniska vågor TFYA82 - 4,0 HP - VT1 block 4

Påbyggnadskurser

Analytisk mekanik TFYA40 - 6,0 HP - HT1 block 1, HT2 block 3

Experimentell fysik TFFM08 - 6,0 HP - HT1 block 1, HT2 block 1

Halvledarteknik TFYA39 - 6,0 HP - HT2 block 3

Kosmologi TFYA71 - 6,0 HP - VT1 block 1, VT2 block 2

Kvantmekanik TFFY54 - 6,0 HP - HT1 block 2

Materiefysik del 1 TFFY70 - 6,0 HP - HT2 block 2

Medicinsk strålningsfysik TVFA02 - 8,0 HP - VT1 block 2, VT2 block 2

Modern fysik II TFYA74 - 4,0 HP - VT2 block 1

Relativitetsteori TATA75 - 6,0 HP - HT1 block saknas, HT2 block 3

Ytfysik TFYA20 - 6,0 HP - HT2 block 4

Kommentarer

Logga in för att kunna läsa och skriva kommentarer.