Kursplan för läsåret 2007/2008
KVANTMEKANIK, FORTSÄTTNINGSKURSFMF033
Quantum Mechanics, Advanced Course

Antal högskolepoäng: 7,5. Betygskala: TH. Nivå: A (Avancerad nivå). Undervisningsspråk: Kursen ges på begäran på engelska. Överlappar följande kurs/kurser: FMF030, FFF165, FFF165 och FMFN01. Valfri för: F3, F3asf, F3tf, N4. Kursansvarig: Professor Cecilia Jarlskog, cecilia.jarlskog@matfys.lth.se, Fysik, kurslaboratoriet. Förutsatta förkunskaper: Kunskaper i kvantmekanik motsvarande innehållet i FAF270 Atom- och kärnfysik med tillämpningar. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen med problem och teorifrågor. Hemsida: http://www.matfys.lth.se/kvantFK.html.

Syfte
Kvantmekaniken är grunden för all modern fysik. Denna kurs ger den fördjupning inom ämnet som alla fysiker bör ha oberoende av om man ägnar sig åt teoretisk eller experimentell fysik. I kursen behandlas både teori och tillämpningar. Tillämpningarna väljes i anknytning till andra kurser.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

- kunna kvantmekanikens formalism och matematiska metoder

- kunna tillämpa teorin på konkreta problemställningar

- kunna se användbarheten av den kvantmekaniska teorin i några tillämpningar

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

- kunna använda kvantmekanikens metoder för analys och beräkning av relevanta fysikaliska problemställningar

- kunna avgöra om en kvantmekanisk eller klassisk behandling av en problemställning är lämplig

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

kunna tillämpa kvantmekaniskt tänkande i anslutning till konkreta problemställningar

Innehåll
Kvantmekanikens grundläggande principer. Matrisrepresentation och Diracbeteckning. Hamiltonoperatorn för partikel i elektriskt och magnetiskt fält. Harmoniska oscillatorn i flera dimensioner behandlad med operatorformalism. Landau-nivåer och fonontillstånd. Energier och vågfunktioner beräknade i andra ordningens störningsteori. Tidsberoende störningsteori och Fermis gyllene regel. Generell teori för rörelsemängdsmoment, spinnformalism. Addition av rörelsemängdsmoment, speciellt spinbankopplingen. Stark- och Zeemaneffekten, Stern-Gerlach experimentet. Elementär teori för kvantisering av det elektromagnetiska fältet. Elektromagnetiska övergångar, urvalsregler. Enpartikelpotentialen för atomkärnan, Nilssonmodellen.

Litteratur
Ohlén, G: Quantum Mechanics II (kompendium, Lund).