| TNE041 |
Modern fysik, 6 hp
/Modern Physics/
För:
ED
|
| |
Prel. schemalagd
tid: 46
Rek. självstudietid: 114
|
| |
Utbildningsområde: Naturvetenskap
Huvudområde: Fysik, Teknisk fysik Nivå (G1,G2,A): G2
|
| |
Mål:
IUAE-matris
Kursen skall ge en introduktion till och överblick av delar av den moderna fysiken, främst statistisk fysik, kvantmekanik och fasta tillståndets fysik. Tonvikten läggs på områden som ligger till grund för halvledarteknologi. Efter genomgången kurs skall man kunna
- tillämpa grundläggande samband inom relativistisk dynamik
- redogöra för grundläggande fenomen vars upptäckt motiverade övergången från klassisk fysik till kvantfysik samt Bohrmodellen
- beskriva osäkerhetsrelationerna och de olika sätt på vilka elektromagnetisk strålning kan växelverka med materia, samt tillämpa dessa vid problemlösning
- lösa Schrödingerekvationen i några specialfall, kunna tolka och beskriva lösningarna (vågfunktionerna) fysikaliskt, samt kunna beräkna fysikaliska storheter utgående från vågfunktioner
- beskriva icke-klassiska begrepp som t ex tunneleffekt och spinn samt tillämpningar av dessa, och göra enkla modellberäkningar där dessa används
- redogöra för Pauliprincipen och förklara hur denna bestämmer elektronkonfigurationen i atomer samt dess betydelse för uppbyggnaden av det periodiska systemet
- tillämpa grundläggande statistisk mekanik, speciellt kunna beräkna fysikaliska storheter utgående från fördelningsfunktioner
- redogöra för huvudpunkterna vid härledning av Maxwell-Boltzmann, Fermi-Dirac och Bose-Einsteinfördelningarna och ge exempel på tillämpningar
- beskriva olika typer av kristallstruktur och kemisk bindning i fasta material
- redogöra för vad som karaktäriserar ledare, halvledare och isolatorer,speciellt med avseende på elektrisk ledningsfömåga, samt innebörden och betydelsen av begreppet energiband
- beskriva centrala begrepp inom halvledarfysik som dopning, hål, acceptor, donator, effektiv massa och göra enkla modellberäkningar utgående från dessa
- förklara och värdera resultat erhållna vid datorlaborationer samt kommunicera i form av skriftlig redovisning av dessa
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Flervariabelanalys samt mekanik och vågfysik eller motsvarande kurser.
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
| |
Påbyggnadskurser
Halvledarteknik och tillverkning, organisk elektronik
|
| |
Organisation:
Kursen är uppdelad på föreläsningar, räkneövningar samt datorlaborationer.
|
| |
Kursinnehåll:
Kursen inleds med en kortfattad behandling av relativistisk dynamik. Inom kvantmekanik behandlas växelverkan mellan elektromagnetisk strålning och materia, våg-partikeldualism och osäkerhetsrelationen. Schrödingerekvationen "härleds" och appliceras på enkla system som "partikeln i lådan". Som vidare tillämpning av Schrödingerekvationen diskuteras en- och flerelektronsystem, vilket leder till Pauliprincipen och en fysikalisk förståelse av periodiska systemet.Inom statistisk fysik behandlas främst olika statistiska fördelningar (Maxwell-Boltzmann,Fermi-Dirac och Bose-Einstein) och exempel på tillämpningar av dessa. Inom fasta tillståndets fysik behandlas olika materialtyper, kristallstrukturer, egenskaper hos fasta ämnen, särskilt elektrisk ledningsförmåga hos halvledare samt bandteori.
|
| |
Kurslitteratur:
Randy Harris: Modern Physics.
Nordling,Österman: Physics Handbook
|
| |
Examination: |
TEN1
LAB1
UPG1
|
En skriftlig tentamen (U,3,4,5)
Obligatoriska datorlaborationer (U,G)
Frivilliga inlämningsuppgifter (U,G)
|
4,5 hp
1,5 hp
0 hp
|
| |
|
Frivilliga inlämningsuppgifter ges som kan ge bonus på tentamen. Bonus gäller vid tentamenstillfällena till och med närmast följande augustiperiod. |
|