Kvantemekanikk

Undervisningssemester

Vår

Undervisningsstad

Bergen

Mål og innhald

Mål:

Emnet gjev ei systematisk innføring i grunnleggjande ikkje-relativistisk kvantemekanikk.

Innhald:

Kurset tek for seg Schrödingerlikninga med løysingar i enkle potensial som harmonisk oscillator og kulesymmetrisk potensial for hydrogenliknande atom. Kvantemekaniske aksiom blir introdusert og matriserepresentasjon av kvantemekanikken blir diskutert saman med omtrentlige metodar (variasjonsmetode, perturbasjonsteori, Born-tilnærmingar). Emnet dekkjer også spinn, tilstandar av angulære moment, tilleggsreglar og identiske partiklar.

Læringsutbyte

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

Kunnskapar

Studenten har fått kunnskapar om

• sentrale tema innan ikkje-relativistisk kvantemekanikk
• den tidsavhengige og tidsuavhengige Schrödingerlikninga for enkle potensial som til dømes harmonisk oscillator og hydrogenliknande atom, samt vekselverknaden mellom elektron og elektromagnetiske felt
• kvantemekaniske aksiom og matriserepresentasjon av kvantemekanikken
• omtrentlige løysingsmetodar av Schrödingerlikninga (variasjonsmetode, perturbasjonsteori, Born-tilnærmingar)
• spinn, tilstandar av angulære moment, tilleggsreglar og identiske partiklar

Ferdigheiter

Ved fullført emne PHYS201 skal studenten kunne

• bruke kvantemekaniske prinsipp til å rekne ut observable til kjente bølgjefunksjonar
• løyse den tidsavhengige og tidsuavhengige Schrödingerlikninga for enkle potensial
• bruke variasjonsmetoden, tidsuavhengig perturbasjonsteori og tidsavhengig perturbasjonsteori til å løyse enkle problem
• kombinere spinn med angulære moment

Generell kompetanse

• Studenten har fåttei brei innføring i ikkje-relativistisk kvantemekanikk som dannar grunnlaget for vidare studiar i teoretisk fysikk, som også er nyttig innanfor studium i nanoteknologi
• kunnskapar om grunnleggjande kvantemekaniske prosessar i naturen
• erfaring i å bruke matematiske verktøy for å lage tilnærma kvantemekaniske modellar

Krav til forkunnskapar

Ingen

Tilrådde forkunnskapar

PHYS118 og MAT121

Studiepoengsreduksjon

KJEM221: 10stp

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

Vurderingsformer

Skriftlig eksamen, 4 timer. Midtveiseksamen og/eller innleverte arbeider kan gjelde inntil 25% av endelig karakter. Dersom det er få deltakere på kurset kan det bli muntlig eksamen.

Hjelpemiddel til eksamen

Enkel kalkulator i samsvar med modell oppført i fakultetets reglar. Studentane har sjølv ansvaret for å sjekke at deira kalkulator er godkjent i fakultetets 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.