AU kursuskatalog arkiv

Kvantemekanik ( forår 2009 - 10 ECTS )

Rammer for udbud

• Uddannelsessprog: dansk
• Niveau: Grundkursus
• Semester/kvarter: 3. og 4. kvarter.
• Timer per uge: 7-8
• Deltagerbegrænsning: Ingen
• Undervisningssted: Århus
• Hovedområde: Det Naturvidenskabelige Fakultet
• Udbud ID: 12974

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.

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 http://mit.au.dk/index.cfm

Studieordning og bedømmelse

1. del af sidefaget i fysik

• Skriftlig, bedømt efter 7-skala med ekstern censur

Fagpakke: Atom-, molekyl- og faststoffysik

• Skriftlig, bedømt efter 7-skala med ekstern censur

Fagpakke: Kvantemekanik, Statistisk fysik og Faststoffysik

• Skriftlig, bedømt efter 7-skala med ekstern censur

Grundfaget i fysik

• 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.