Antal poäng: 5. Betygskala: TH. Obligatorisk för: F3. Valfri för: E4. Kursansvarig: Lars Engström, lars.engstrom@fysik.lu.se. Förkunskapskrav: Våglära för F2 och kvantmekanik F3. Prestationsbedömning: Skriftligt prov och godkända laborationer. Webbsida: http://kurslab-atom.fysik.lth.se/F3Atomfysik.

Mål
Kursen ska ge grundläggande kunskaper om atomär och molekylär struktur och dynamik. Framställningen ska också illustrera och fördjupa förståelsen av kvantmekanik som grunden för modern fysik. Den experimentella delen återknyter till våglärakursen och ska ge kunskaper om spektroskopiska metoder och deras tillämpningar. Kursen ska också visa på atomfysik som ett stort, aktivt och mycket brett forskningsområde i Lund.

Innehåll
Atomernas storlek och massa. Bohr-Sommerfelds atommodell. Kvantmekanisk behandling av en-elektronsystem; väte och vätelika joner. Semiempiriska metoder för väteliknande system, t.ex. alkalimetaller; kvantdefekt. Elektronspinn och riktningskvantisering. Spinn-ban växelverkan. Fin- och hyperfin-struktur. Atomer i magnetfält; Zeemaneffekt. Kvalitativ behandling av 2-elektronsystem; koppling av rörelsemängdsmoment, konfiguration, term, nivå och subnivå. Centralfältsapproximationen och flerelektronsystem. Uppbyggnaden av det periodiska systemet. Spontan emission av elektrisk dipolstrålning och urvalsregler. Stimulerad emission och laserverkan. Linjeprofiler och linjeintensiteter. Molekylspektra. Spektroskopiska tekniker.

Laborationer: atomabsorption, diodlaser, molekylspektra, optisk pumpning och Zeemaneffekt.

Litteratur
Atomfysikens Grunder del 1 och 2 av G. Jönsson. Kompletterande material av L. Engström. Laborationshandledning Atomfysik för F.