Course syllabus

Kurs-PM

FUF040 Quantum physics lp1 HT20 (6 hp)

Kursen ges av institutionen för Fysik

 

Kontaktuppgifter

Examinator: Mattias Marklund, Institutionen för fysik, Göteborgs universitet, mattias.marklund@physics.gu.se

Föreläsare: Mattias Marklund, Institutionen för fysik, Göteborgs universitet, mattias.marklund@physics.gu.se

Lärare: Leonard Nielsen, Institutionen för fysik, Chalmers,  

 

Kursens syfte

Se kursplan.

 

Schema

Link

 

Kurslitteratur

D.J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics (3rd ed), fungerar även med äldre versioner, dock saknas kapitlet Symmetries i tidigare utgåvor. ( Samma litteratur gäller för kursen Tillämpad kvant.) Boken finns på Cremona. 

Kursen omfattar kapitel 1, 2, 3, 4, 6, 7.

 

Kursens upplägg

På föreläsningarna kommer vi att gå igenom teori, och räkneövningarna kommer att ge möjlighet att träna på problemlösning. 

Föreläsning 1: Kvantmekanikens historia.

Föreläsning 2: Vågfunktionen och Schrödingerekvationen (kapitel 1).

Föreläsning 3: Vågfunktionen och Schrödingerekvationen (kapitel 1).

Föreläsning 4: Den tidsoberoende Schrödingerekvationen, potentialbrunnar, fria partiklar (kapitel 2).

Föreläsning 5: Den tidsoberoende Schrödingerekvationen, potentialbrunnar, fria partiklar (kapitel 2).

Föreläsning 6: Den tidsoberoende Schrödingerekvationen, potentialbrunnar, fria partiklar (kapitel 2).

Föreläsning 7: Formalism, Hilbertrum, operatorer, osäkerhetsrelationen, Dirac-notation (kapitel 3).

Föreläsning 8: Formalism, Hilbertrum, operatorer, osäkerhetsrelationen, Dirac-notation (kapitel 3).

Föreläsning 9: Formalism, Hilbertrum, operatorer, osäkerhetsrelationen, Dirac-notation (kapitel 3).

Föreläsning 10: Tredimensionella problem (kapitel 4).

Föreläsning 11: Tredimensionella problem (kapitel 4).

Föreläsning 12: Tredimensionella problem (kapitel 4).

Föreläsning 13: Störningsteori (kapitel 7).

Föreläsning 14: Störningsteori (kapitel 7)/repetition.

Föreläsning 15: Symmetrier (kapitel 6) (möjlig gästföreläsning från MC2).

 

Räkneövningar (preliminär plan, övningar från annat material kan ibland förekomma):

Övning 1: Diagnostiskt prov. Historisk bakgrund -- svartkroppsstrålning enligt Planck, Bohrs atommodell. 1.5

 

Zoom-länk Räkneövning 1: https://chalmers.zoom.us/j/67390087829

Passcode: 562642

 

Övning 2: 1.7, 1.14, 1.15, 1.17

Övning 3*: 2.13, 2.18, 2.33

Övning 4: 2.33, 2.35, 2.42

Övning 5: 3.6, 3.26, 3.44, 3.45

Övning 6: 4.11, 4.32, 4.73

Övning 7: 4.33, 7.6

 

Rekommenderade uppgifter:

Kapitel 1: 1.9, 1.18

Kapitel 2: 2.4, 2.7, 2.21, 2.31, 2.34, 2.38, 2.44, 2.51

Kapitel 3: 3.12, 3.14, 3.19, 3.25, 3.27, 3.29, 3.37, 3.39, 3.42, 3.46

Kapitel 4: 4.1, 4.15, 4.21, 4.22, 4.46, 4.49, 4.51, 4.54, 4.64

Kapitel 7: 7.1, 7.2, 7.33

Kapitel 6: 6.4

 

 

Förändringar sedan förra kurstillfället

Pga rådande omständigheter så kommer enbart inlämningsuppgifter att användas som examinationsform. För studenter som hamnar 3 poäng under en betygsgräns kommer möjligheten till munta (över Zoom) att erbjudas för att ta sig upp till närmsta betygsgräns. 

 

Lärandemål

 

-

  • Redogöra för kvantfysikens grundläggande principer.
  • Förstå vissa specifikt kvantfysikaliska fenomen såsom sammanflätning, osäkerhetsrelationen och tunneleffekt.
  • Tillämpa den allmänna kvantformalismen på vissa viktiga system såsom fotonpolarisation, elektronspinn, den harmoniska oscillatorn, endimensionella potentialproblem och centralkraftspotentialer, i synnerhet Coulomb-potentialen.
  • Använda störningsteori för att analysera mer allmänna system.

-

 

Examination

Inlämningsuppgifter, muntlig tentamen (tillämpas i gränsfall).

Det kommer att vara totalt tre inlämningsuppgifter, varav den första kommer under den första föreläsningsveckan, med två veckors tid för inlämning. Inlämningarna kommer att delas ut löpande, där man får tillgång till nästa samma dag som deadline för inlämning av den föregående. Schemat blir alltså:

Inlämning 1 (10/9 - 28/9); Inlämning 2 (28/9 - 9/10); Inlämning 3 (9/10 - 23/10).

Inlämningarna kan ge 20x3 = 60 poäng. Betyg bestäms enligt:
För godkänt: minst 24 poäng på inlämningsuppgifterna
4: minst 36 poäng på inlämningsuppgifterna
5: Minst 48 poäng på inlämningsuppgifterna.
Studenter som hamnar inom 3 poäng ifrån en betygsgräns kommer att bjudas in till en frivillig muntlig examen som kan tilldela ytterligare upp till 3 poäng. Tidpunkter för dessa kommer att erbjudas på individuell basis.

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan

 

Studentrepresentanter 

F: Alexandru Golic, golic@student.chalmers.se

Kf: Alexander Reusch, Reusch@student.chalmers.se