FY547: Kvantemekanik II

Det Naturvidenskabelige Studienævn

Undervisningssprog: På dansk eller engelsk afhængigt af underviser
EKA: N500049112, N500049102
Censur: Intern prøve, en bedømmer, Ekstern prøve
Bedømmelse: Bestået/Ikke bestået, 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Forår
Niveau: Bachelor

STADS ID (UVA): N500049101
ECTS-point: 5

Godkendelsesdato: 05-10-2022


Varighed: 1 semester

Version: Arkiv

Kommentar


Indgangskrav

Ingen

Faglige forudsætninger

Calculus, lineær algebra og grundlæggende fysik forudsættes kendt. FY521 / FY544 forventes at være taget.

Formål

Kurset har til formål at give de studerende en grundlæggende forståelse af den kvantemekaniske bølgemekanik og dens fortolkning af forskellige fysiske fænomener, samt at give de studerende indledende træning i matematisk formulering og problemløsning. Kurset giver et fagligt grundlag for videre studier af kvantefysik, samt at studere bl.a. emnerne faststoffysik og partikelfysik, der er placeret senere i uddannelsen. Kurset er en fortsættelse af FY544.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

  • give færdigheder i at anvende fysiske metoder og matematiske redskaber til at opstille og løse fysiske modeller
  • give grundlæggende viden om og forståelse af kvantemekanik
  • give forståelse af hvorledes naturvidenskabelig viden opnås ved et samspil mellem teori og eksperiment

Anvendelser:
Kvantemekanik danner selve grundlaget for mange moderne teknologier og opfindelser, såsom lasere, solceller, LED. Yderligere fremskridt og forståelsen af grundlæggende kvantemekaniske aspekter bidrager til innovation i den akademiske verden og industrien. Lasere anvendes i mange teknologier, herunder inden for lægeverdenen, f.eks. ved at afhjælpe eller minimere risikoen ved kirurgiske indgreb. Solceller er en ren energikilde, og LED er den mest energieffektive lyskilde der er til rådighed, hvilket bidrager til at reducere det globale strømforbrug.

Målbeskrivelse

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

  • anvende forskellige analytiske metoder til at karakterisere simple kvantesystemer
  • bruge forskellige abstrakte formuleringer af kvantemekanik
  • arbejde med impulsmoment
  • udføre perturbationsregning

Indhold

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:
  • Analytisk løsning af den harmoniske oscillator, med og uden stigeoperatorer
  • Den formelle formulering af kvantemekanikken
  • Teorien for impulsmoment
  • Tidsuafhængig pertubationsregning
  • Tidsafhængig pertubationsteori
  • Variationsregning
  • Usikkerhedsprincippet

    Litteratur

    D. J. Griffiths: Introduction to Quantum Mechanics, 3th edition, Cambridge.
    Se itslearning for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

    Eksamensbestemmelser

    Forudsætningsprøve a)

    Tidsmæssig placering

    Forår

    Udprøvninger

    Præsentation af en opgave i eksaminatorietimerne

    EKA

    N500049112

    Censur

    Intern prøve, en bedømmer

    Bedømmelse

    Bestået/Ikke bestået

    Identifikation

    Fulde navn og SDU brugernavn

    Sprog

    Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

    Hjælpemidler

    Oplyses på kurset

    ECTS-point

    0

    Uddybende information

    Forudsætningsprøven er en forudsætning for deltagelse i eksamenselement a)

    Eksamenselement a)

    Tidsmæssig placering

    Juni

    Forudsætninger

    Type Forudsætningsnavn Forudsætningsfag
    Delprøve Forudsætningsprøve a) N500049101, FY547: Kvantemekanik II

    Udprøvninger

    Skriftlig

    EKA

    N500049102

    Censur

    Ekstern prøve

    Bedømmelse

    7-trinsskala

    Identifikation

    Studiekort - Eksamensnummer

    Sprog

    Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

    Varighed

    5 timer

    Hjælpemidler

    Alle almindelige hjælpemidler er tilladte fx lærebøger, egne noter, computerprogrammer som ikke benytter internettet m.v. 

    Internet er ikke tilladt. Du må dog gå ind på kursets hjemmeside i itslearning i forbindelse med åbning af system "DE – Digital Eksamen". Noter fra kurset, som du ønsker at anvende som hjælpemidler, skal downloades til din computer senest dagen før eksamenen. 

    ECTS-point

    5

    Uddybende information

    Reeksamen vil være mundtlig med intern censur, hvis antallet af studerende er 7 eller derunder.

    Vejledende antal undervisningstimer

    42 timer per semester

    Undervisningsform

    På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
    Undervisningsaktiviteter udmønter sig i en anslået vejledende fordeling af arbejdsindsatsen hos en gennemsnitsstuderende på følgende måde:

    • Introfase (forelæsning) - Antal timer: 18
    • Træningsfase: Antal timer: 24, heraf 14 timers eksaminatorier og 10 timers gruppearbejde

    Introfasen består af forelæsninger, hvor kursets centrale emner præsenteres, og der lægges særlig vægt på de matematiske udledninger samt refleksioner over den indsigt i kvantemekanikken, som følger af matematikken.

    Træningsfasen har til formål at opbygge de studerendes kompetencer gennem opgaveregning og præsentationer. I eksaminatorietimerne præsenterer de studerende løsningerne på opgaverne for deres medstuderende, og i gruppearbejdstimerne arbejder de hver især selvstændigt med opgaveregning ved hjælp af både pen og papir og computerværktøjer. Træningsfasen gennemføres med vejledning af en underviser.

    I studiefasen forventes de studerende at arbejde med selvstudium af lærebogen og andre materialer og samle op på øvelser fra træningsfasen efter behov.

    Ansvarlig underviser

    Navn E-mail Institut
    Francesco Sannino sannino@cp3.sdu.dk Fysik
    Joel Cox cox@mci.sdu.dk Center for Polariton-driven Light-Matter Interactions (POLIMA)

    Skemaoplysninger

    Administrationsenhed

    Fysik, kemi og Farmaci

    Team hos Uddannelsesjura & Registratur

    NAT

    Udbudssteder

    Odense

    Anbefalede studieforløb

    Profil Uddannelse Semester Udbuds periode

    Overgangsordninger

    Overgangsordninger beskriver, hvordan et kursus erstatter et andet kursus, når der ændres i et studieforløb.
    Hvis der er lavet en overgangsordning for et kursus vil den fremgå af oversigten.
    Se overgangsordninger for alle kurser på Det Naturvidenskabelige Fakultet.