Kursplan för läsåret 2008/2009
(Genererad 2008-07-17.)
ATOM- OCH KÄRNFYSIK MED TILLÄMPNINGARFAF270
Atomic and Nuclear Physics with Applications

Antal högskolepoäng: 13,5. Betygskala: TH. Nivå: G2 (Grundnivå, fördjupad). Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska. Överlappar följande kurs/kurser: FAF015, FKF011, FMF020, FAF015, FKF011 och FMF020. Obligatorisk för: F3. Kursansvarig: Claes-Göran Wahlström, claes-goran.wahlstrom@fysik.lth.se, Fysik, kurslaboratoriet. Förutsatta förkunskaper: FMA022 Kontinuerliga system, FAF240 Fysik - Kvantfenomen och nanoteknologi. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen, godkända laborationer och godkänt projekt. Betyget på kursen ges som det viktade medelvärdet av betygen på teoridel 1 och 2. Poängsatta delmoment: 4. Övrigt: Kursen ges av ett lärarlag, under ledning av R. Bengtsson, J. Pallon och C-G. Wahlström. Föreläsningar och övningar inom kvantmekanik, kärnfysik och atomfysik varvas under kursens gång. Hemsida: http://kurslab.fysik.lth.se/F3Fysik.

Syfte
Kursen är en viktig del i ett större kurspaket i fysik där man utgående från kvantmekanik behandlar såväl grundläggande atom- och kärnfysik som tekniska tillämpningar, t. ex. laserteknik och miljömätteknik. Kursen skall ge en bred orientering om mikrokosmos och kvantfysik, men samtidigt göra ”djupdykningar” inom några valda delområden. Dels för att träna kvantmekanisk problemlösning och dels för att väcka intresse för fortsatta studier inom områdena. Genom att lyfta fram viktiga tekniska tillämpningar skall kursen visa på det ömsesidiga beroendet mellan teknik och vetenskap.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

Innehåll
Kvantmekanikens formalism, fördjupad från tidigare kurser. Harmonisk oscillator. Sfärisk symmetri och rörelsemängdsmoment. Väteliknande atomer. Approximativa metoder. Beräkningar på problemställningar inom atom- och kärnfysik.

Atomers storlek och massa. Atommodeller. Elektronspinn och riktningskvantisering. Atomer i yttre elektriska och magnetiska fält. Koppling av rörelsemängdsmoment, konfiguration, term, nivå och subnivå. Centralfältsapproximationen och flerelektronsystem. Uppbyggnaden av det periodiska systemet. Spontan emission och urvalsregler. Stimulerad emission och laserverkan. Spektroskopiska tekniker.

Atomkärnors storlek, uppbyggnad och massa. Kärnmodeller. Stark och svag växelverkan. Radioaktivt sönderfall, alfa- beta- och gamma- emission. Kärnkollisioner. Fission och fusion. Strålnings växelverkan med materia. Kärnfysikalisk mätutrustning. Reaktorfysik, medicinska tillämpningar, jonstråleanalys och astrofysik.

Litteratur
Ohlén, G: Kvantvärldens fenomen - teori och begrepp, Studentlitteratur 2005.
Foot, C.J.: Atomic Physics. Oxford University Press 2004.
Johansson, S., Kristiansson, P., Malmqvist, K., Tapper, S: Introduktion till Kärnfysiken. KFS 2006.
Laborationshandledning, Atom- och Kärnfysik för F, KFS 2008.
Alternativ litteratur till "Introduktion till Kärnfysiken":
Krane, K.S.: Introductory Nuclear Physics, Wiley, 1 edition. ISBN: 978-0471805533.
Observera att "Introductory Nuclear Physics" även är kurslitteratur för FKF021 Kärnfysik, fördjupningskurs.

Poängsatta delmoment

Kod: 0108. Benämning: Teoridel 1.
Antal Högskolepoäng: 2. Betygskala: TH. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen.

Kod: 0208. Benämning: Teoridel 2.
Antal Högskolepoäng: 5,5. Betygskala: TH. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen.

Kod: 0308. Benämning: Laborationer.
Antal Högskolepoäng: 4,5. Betygskala: UG. Prestationsbedömning: Laborationerna kräver en skriftlig rapport som skrives parvis (man laborerar parvis). Delmomentet omfattar: Experimentellt arbete i form av laborationer i små grupper, med obligatoriskt planerings- och redovisningsarbete.

Kod: 0408. Benämning: Projekt.
Antal Högskolepoäng: 1,5. Betygskala: UG. Prestationsbedömning: Muntlig presentation av fördjupningsprojektet. Redovisas parvis. Delmomentet omfattar: Fördjupade studier inom valfritt tillämpningsområde med direkt koppling till kursens innehåll i övrigt. Detta arbete kan antingen vara experimentellt eller teoretiskt.