| TFFY13 | MODERN FYSIK D, 2,5 poäng /Modern physics D/ För: D3, I3, Ii3 | |
| Utbildningsområde: Naturvetenskap Ämnesgrupp: Fysik | ||
| Fördjupningsnivå: B | ||
| Mål: Kursen är av orienterande karaktär och presenterar centrala grundtankar och begrepp inom den fysik som utvecklats efter år 1900. Syftet är att studenter, med denna kurs som grund, skall ha lättare att ta till sig nya rön inom modern fysik.Förkunskaper: TFFY21 Mekanik D samt TFFY75 Elektromagnetism eller motsvarande.Organisation: Kursen består av 30h föreläsning, 6h lektion och en laboration på 4h.Kursinnehåll: Kursen inleds med en beskrivning av den klassiska fysik som underlättar och troliggör steget från klassisk till modern fysik. Viss vikt läggs vid de problem i den klassiska fysiken som tvingade fram radikalt nya tänkesätt. Principen om rörelsemängdens bevarande används för att troliggöra Einsteins samband mellan energi, massa och rörelsemängd hos relativistiska partiklar. Detta samband troliggör i sin tur de Broglies samband mellan partikel- och våg aspekter. De Broglies samband blir en brygga till Schrödingerekvationen. Den statistiska fysikens sätt att räkna mikrotillstånd ger oss, förutom ett termodynamiskt korrekt sätt att definiera temperatur, också en vink om att allt inte står rätt till i den klassiska fysiken. Den moderna fysiken inleds med en idéhistorisk beskrivning av det sena 1800-talet insikter i fysik. Mot denna bakgrund tecknas det tidiga 1900-talets nya tänkesätt i ett filosofiskt perspektiv på kvantmekaniken - en redogörelse för Köpenhamnstolkningen. Därefter orienteras om svartkroppsstrålning och dess koppling till jordens energibalans (växthuseffekt). I ett avsnitt om Bose -Einstein statistik betraktas svartkroppen på ett nytt sätt - ett sätt som gör att vi även kan se bruset på en elektrisk ledning som ett exempel på endimensionell svartkropp. Bohrs atommodell och Einsteins fotoelektriska lag belyses i en laboration. Lösningar till Schrödingerekvationen illustrerar energikvantisering, tunneleffekt och kvantmekaniska förväntansvärden där en fysikalisk storhet representeras med en kvantmekanisk operator. I ett särskilt avsnitt påvisas hur lösningarna till Schrödingerekvationen för väteatomen är kopplade till perio diska systemets uppbyggnad. Inom fasta tillståndets fysik orienteras om Fermi -Dirac statistik och frielektronmodellen för metaller. Uppkomsten av energi band troliggörs och kopplas till halvledardiodens funktion. De radiologiska enheterna bequerel, gray, sievert och röntgen förklaras i samband med diskussion om radonfara och Tjernobyleffekter. Kursen avslutas med en beskrivning av digitalteknikens begränsningar.Kurslitteratur: Kompendium och laborations-PM, IFM | ||
| TEN1 | En skriftlig tentamen. Eventuellt kommer en annan examinationsform att användas. | |
| LAB1 | En laboration | |