Vær opmærksom på at dette website indeholder et arkiv med historiske data. Det aktuelle kursuskatalog findes på kursuskatalog.au.dk

AU kursuskatalog arkiv

[Forside] [Hovedområder] [Perioder] [Udannelser] [Alle kurser på en side]

Moderne fysik (Q1) ( efterår 2011 - 5 ECTS )

Rammer for udbud

Uddannelsessprog: dansk
Niveau: Grundkursus
Semester/kvarter: 1. kvarter
Timer per uge: 7-8
Deltagerbegrænsning: Ingen
Undervisningssted: Århus
Hovedområde: Det Naturvidenskabelige Fakultet
Udbud ID: 31234

Formål

Kurset giver indledningsvis den studerende en forståelse for den historiske baggrund for kvantemekanikken, som udgør grundlaget for hovedparten af al moderne fysik. Den studerende introduceres til de ligheder og markante forskelle, der er mellem fysikken på den mikroskopiske skala, dvs. den atomare, og den makroskopiske skala, som er betragtet i de tidligere kurser, og den studerende får derpå et indblik i nogle af grundelementerne i en kvantemekanisk beskrivelse af mikroskopiske systemer. Den studerende opnår endelig et første kendskab til atomers, molekylers og faste stoffers opbygning, og introduceres til atomkernernes og elementarpartiklernes fysik såvel som til kosmologien.

Kurset "Moderne fysik" er det femte af et indledende forløb på seks. Forløbet giver en sammenhængende præsentation af fysikken i sin helhed. Målsætningen for det samlede forløb er, at den studerende skal få et overblik over fysikkens mangfoldighed, få et klart indblik i sammenhængen mellem fysikkens enkelte discipliner samt blive i stand til at behandle karakteristiske problemstillinger inden for de enkelte discipliner.

Obligatorisk program

Laboratorierapporter samt 5 afleveringsopgaver skal godkendes forinden indstilling.

Indhold

Teoretisk del:

Historisk indledning til kvantemekanikken
Partiklers bølgeegenskaber
Kvantemekanik
Atomers struktur
Molekylers og faste stoffers egenskaber
Kernefysik, partikelfysik og kosmologi

Den eksperimentelle del består af øvelser, der er nært forbundet med den teoretiske del.

Læringsmål

Når kurset er færdigt forventes den studerende at kunne:

Forklare atomers opbygning (herunder spin og bane angulært moment)
Gøre rede for dualiteten mellem bølger og partikler
Anvende Schrødingers ligning til at analysere simple kvantemekaniske problemstillinger
Gøre rede for molekylære bindinger og faste stoffer, herunder forklare forskellen mellem isolatorer, halvledere og metaller
Gøre rede for kerners egenskaber, herunder deres stabilitet og henfald
klassificere og diskutere elementarpartikler og deres vekselvirkning
Udføre og forklare udvalgte eksperimenter indenfor moderne fysik*
Argumentere for valg af fremgangsmetode og måleprogram ved eksperimenterne*
Redegøre for eksperimenternes hovedresultater og sammenligne disse med teorien*
Diskutere de anvendte eksperimentelle metoders begrænsninger og eventuelle fejlkilder*

*Evalueres gennem aktiv deltagelse ved laboratorieøvelsen samt skriftlig redegørelse i laboratoriejournaler afleveret ved øvelsernes afslutning.

Faglige forudsætninger

De fire forudgående moduler: Indledende mekanik til Bølger og optik.

Underviser

Ivan Stensgaard (forelæser) og Richard Balog (koordinator af laboratorieøvelser).

Undervisnings- og arbejdsform

Teoretisk del: 3 timers forelæsninger og 4 timers teoretiske øvelser per uge i uger uden eksperimentelle øvelser, og 3 timers forelæsninger og 2 timers teoretiske øvelser i uger med eksperimentelle øvelser.

Eksperimentel del: 3 timers laboratorieøvelser ca. hver anden uge.

Dansk