Moderne fysikk I

Undervisningssemester

Vår.

Undervisningsstad

Bergen

Mål og innhald

Mål:

Emnet har som mål å gi ein introduksjon til relativitetsteori og kvantefysikk, og nytte for moderne teknologi

Emnet skal formidle forståing av eigenskaper til rom og tid, relativitetsprinsippet og nødvendigheita av kvantemekanikken til å beskrive mikrokosmos.

Innhald:

Emnet gir ei innføring i Einsteins spesielle relativitetsteori, ei innføring i fenomen som førte til den klassiske fysikken sitt samanbrot og utviklinga av kvantefysikken. Vidare blir det gitt ei innføring i grunnleggjande kvantemekanikk, Schrødingerlikninga og løysing av denne for enkle modellproblem som hydrogenatomet. Til slutt gjennomgår vi spinn, Pauliprinsippet og oppbygginga av det periodiske systemet.

Læringsutbyte

Studenten skal ved avslutta emne ha fylgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskapar

Studenten skal ha kjennskap til:

• grunnleggjande delar av Einsteins spesielle relativitetsteori (Lorentz transformasjon, relativistiske formlar for energi og rørslemengd, og Dopplereffekten).
• korleis svart stråling, den fotoelektriske effekten og Comtonspreiing ikkje lar seg forklare med bølgjeteori for lys, og korleis dette førte til utviklinga av kvantemekanikken.
• grunnleggjande kvantemekanikk, Schrödingerlikninga og løysing av denne for enkle modellproblem.
• omgrepet spinn, Pauliprinsippet og oppbygginga av det periodiske systemet.

Ferdigheiter

Studenten skal kunne

• bruke spesiell relativitetsteori på utvalde problem.
• bruke Schrödingerlikninga til å løyse enkle problem som hydrogenatomet og bundne og ikkje-bundne tilstandar.
• greie ut om spinn for å forklare nivåsplittingar
• greie ut om atoma sin oppbyggjing og det periodiske systemet
• bruke lineær algebra og differensiallikningar for å løyse enkle problem i moderne fysikk.

Generell kompetanse

• Studenten kan bruke algoritmisk tenking for å løyse enkle analytiske problem.
• Studenten har fagleg innsikt til å formidle dei sentrale delane av moderne fysikk til folk flest.
• Studenten kan bruke tileigna kunnskap til vidare studium i moderne fysikk.

Krav til forkunnskapar

Ingen

Tilrådde forkunnskapar

PHYS111, PHYS112, PHYS113, MAT121, MAT131

Studiepoengsreduksjon

PHYS110: 5 Sp
PHYS115: 5 Sp

PHYS102: 5 Sp

Krav til studierett

For oppstart på emnet er det krav om ein studierett knytt til Det matematisk-naturvitskaplege fakultet, samt at du oppfyller ev.opptakskrav.

Obligatorisk undervisningsaktivitet

Godkjend obligatorisk oppgåve. (Gyldig i 1 semester etter godkjenninga).

Ikke-godkjent obligatorisk aktivitet gir rett til nytt forsøk, men først når kapasitetshensynmuliggjør det. Ved begrenset kapasitet skal studenter som har hatt gyldig fravær fra aktiviteten prioriteres foran studenter som ikke har hatt gyldig fravær.

Vurderingsformer

Skriftlig eksamen, 4 timer.

Hjelpemiddel til eksamen

Matematisk formelsamling, godkjent kalkulator og 5 A4-sider med studentane sine eigne notat. Notatane kan vere hand- eller maskinskrivne, men må kunne lesast utan hjelpemiddel som forstørringsglas. Studentane har sjølv ansvar for å sjekke at deira kalkulator er godkjent i fakultets eksamensreglement.

Karakterskala

Ved sensur av emnet vert karakterskalaen A-F nytta.

Vurderingssemester

Det er ordinær eksamen kvart semester

Emneevaluering

Studentane skal evaluere undervisninga i tråd med UiB og instituttet sitt kvalitetssikringssystem.