Kvantemekanik ( forår 2008 - 10 ECTS )
Rammer for udbud
-
Uddannelsessprog:
(se under Undervisnings- og arbejdsform)
-
Niveau:
Grundkursus
-
Semester/kvarter:
3. og 4. kvarter.
-
Timer per uge:
7-8
-
Deltagerbegrænsning:
-
Undervisningssted:
Århus
-
Hovedområde:
Det Naturvidenskabelige Fakultet
-
Udbud ID:
6879
Formål
På baggrund af introduktionen givet i kurset "Moderne fysik" gives en detaljeret indføring i den kvantemekaniske beskrivelse af ikke-relativistiske systemer. Den studerende opnår et indgående kendskab til grundelementerne i en kvantemekanisk beskrivelse af et partikelsystem og bliver i stand til at bestemme bevægelsestilstande for en række relevante systemer samt til at foretage approksimative bestemmelser af såkaldt stationære (dvs, tidsuafhængige) tilstande i tilfælde, hvor eksakt analytisk bestemmelse ikke er mulig.
Obligatorisk program
I ca. 3 uger mod 4. kvarters slutning vil forelæsninger og øvelser blive erstattet af projektarbejde.
Indhold
-
Bølgefunktion
-
Schrödingers ligning
-
repræsentation af observable og fortolkningsregler
-
simple èndimensionale problemer, som potential-spredning, -brønd og -barriere (tunneleffekt) og den harmoniske oscillator
-
bevægelse i 3 dimensioner med hovedvægten på impulsmomenter og brintatomet.
-
spin.
-
tidsuafhængig perturbationsregning og variationsregning.
Læringsmål
Når kurset er færdigt forventes den studerende at kunne:
-
anvende basale metoder og resultater inden for kvantemekanik til at løse opgaver i kvantemekaniske problemstillinger
-
benytte matematisk terminologi og symbolsprog i løsning af sådanne opgaver
-
argumentere for skridtene i opgaveløsninger
-
formulere korrekte argumenter for kvantemekaniske sammenhænge og konsekvenser klart og utvetydigt
-
gennemføre og afrapportere et projektforløb - under vejledning af lærer - inden for et kvantemekanisk emneområde, inklusive litteraturstudier, beregninger samt selvstændig formulering af en skriftlig rapport over emnet
Faglige forudsætninger
De 5 indledende fysikmoduler Indledende mekanik - Moderne Fysik.
Lineær algebra.
Underviser
Axel Svane
Undervisnings- og arbejdsform
Der afholdes 3 timers forelæsning og 4 timers teoretiske øvelser om ugen. I en ekstra frivillig forelæsning (1 time pr uge) diskuteres nogle beregningsmæssige aspekter af kvantemekanikken. Dansk
Litteratur
David J. Griffiths: Introduction to Quantum Mechanics
Kursushjemmeside
http://www.aula.au.dk/
Skemaplacering (forelæsninger)
Blokpar B, mandag 10-12 + onsdag 10-12
Eksamensterminer
Eksamen: 4. kvarter
Reeksamen: August
Udbyder
Institut for Fysik og Astronomi
Indgår i følgende studieordninger
Bacheloruddannelsen i Fysik
Indgår i følgende fagpakker
Valgfrit element i:
Atom-, molekyl- og faststoffysik
Tilmelding til undervisning
Via selvbetjeningen på
https://mit.au.dk/da/index.cfm
Studieordning og bedømmelse
-
Skriftlig, bedømt efter 7-skala med ekstern censur
-
Skriftlig, bedømt efter 7-skala med ekstern censur
-
Skriftlig, bedømt efter 7-skala med ekstern censur
-
Skriftlig, bedømt efter 7-skala med ekstern censur
Projektet afrapporteres skriftligt og individuelt, og der afholdes en 4-timers skriftlig eksamen. I bedømmelsen vægtes den skriftlige prøve med 2/3, mens projektet vægtes med 1/3. Bedømmelsen foregår efter 7-trinsskalaen med ekstern censur. Alle sædvanlige hjælpemidler til eksamen er tilladt.
