1. Studieavsnittets namn

Kvantfysikens grunder

Kvantfysikens grunder

Basics of Quantum Physics

2. Studieavsnittets kod

FYS2023

Motsvarande studieobjekt: 530297 Kvantfysikens grunder, 5 sp.

3. Är studieavsnittet obligatoriskt/valfritt

Kandidatprogrammet i fysikaliska vetenskaper ansvarar för studieavsnittet.

Studieavsnittet hör till ämnesstudier i fysik (FYS2600, obligatorisk).

Den erbjuds också till studerande från andra utbildningsprogram.

4. Studieavsnittets nivå (lägre/högre/doktor/europeiska referensramen EQF nivå 6, 7, 8)

Kandidatnivå=lägre högskoleexamen/EQF-nivå 6

5. Rekommenderad tidpunkt för när studieavsnittet ska genomföras

Rekommenderad tidpunkt: Andra studieåret, period III.

6. När studieavsnittet ordnas – termin/period

Studieavsnittet ordnas varje vårtermin, periodi III.


7. Studieavsnittets omfattning i studiepoäng

 5 sp

8. Lärare som ansvarar för studieavsnittet


9. Studieavsnittets kunskapsmål

Att få en inblick i kvantfenomen och veta vilka system som endast kan förstås med hjälp av kvantmekanik. Att förstå utvecklingen av kvantfysiken och dess formalism. Att kunna lösa Schrödingerekvationen för enkla fysikaliska problem.

10. Studieavsnittets form

Kursen kan avläggas via (a) utförande av räkneövningar som returneras för granskning och slutförhör, eller (b) sluttentamen. Närvaro på föreläsningar krävs inte.

11. Tidigare studier eller kunskaper

Gymnasiefysik samt Matematiska hjälpmedel -kurserna (FYS1010 Matemaattiset apuneuvot I, FYS1011 Matemaattiset apuneuvot II, FYS1012 Matemaattiset apuneuvot III) eller motsvarande matematiska kunskaper.

12. Rekommenderade valfria studier

Kursen FYS2025 Kvantfysikens tillämpningar - Atomer och molekyler rekommenderas varmt, eftersom all formalism som lärs ut i Kvantmekanikens grunder kommer direkt att kunna appliceras på flera verkliga system i FYS2025.

13. Studieavsnittets innehåll

Kvantfysikens historia.

Fotonen: svartkroppsstrålning, fotoelektriska effekten, Compton-effekten.

Atomen: atommodeller och dess kvantstruktur, Bohrmodellen.

Materievågor: våg-partikeldualitet, elektrondiffraktion, vågor och vågpaket, Heisenbergs osäkerhetsprincip.

Kvantmekanik: Schrödingerekvationen och dess sannolikhetstolkning, endimensionella lådan, harmoniska oscillatorn, väntevärden, barriärgenomträngning (tunnling).

Rörelsemängdsmomentets kvantisering: Schrödingerekvationen i sfäriska koordinater, klotytfunktioner

Atomer med en elektron: Kort introduktion till lösningen av energinivåerna hos väteatomen.

14. Rekommenderad eller obligatorisk litteratur

Kursen följer till stor del boken  "Brehm & Mullin: Introduction to the structure of matter", kapitel 2-6.

Som användbar bredvidläsning rekommenderas "Atkins: Physical Chemistry.

Föreläsningsanteckningar.

15. Aktiviteter och undervisningsmetoder som stöder lärandet

Deltagande i föreläsningar och räknesmedjor, utförande och returnering av räkneövningar och aktivitet då modellösningar presenteras stöder inlärningen.

16. Bedömningsmetoder och kriterier samt bedömningsskala

Kursens bedöms på basen av de returnerade räkneövningarna, möjliga kursarbeten och sluttentamen på skalan 0-5.

17. Undervisningsspråk

Svenska