Quantum Mechanics, Advanced Course

Antal poäng: 4.0. Valfri för: E3, F3. Kursansvarig: universitetslektor Ingemar Ragnarsson Rekommenderade förkunskaper: Kvantmekanik AK. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen (5 tim) med problem och teorifrågor. Hjälpmedel: formelblad. Webbsida http://www.matfys.lth.se/~ingemar/KvantFK.html

Kursen kan komma att ges på engelska.

Målbeskrivning

Teknologen ska efter genomgången kurs

• Förstå och kunna använda modern kvantmekanisk formalism.

• Kunna tillämpa formalismen på fysikaliska system inom områdena atomfysik, fasta tillståndets fysik, kärnfysik och elementarpartikelfysik.

• Ha tränat och fått förståelse för kvantmekaniskt tänkande t ex vad beträffar identiska partiklar, rörelsemängdsmoment och deras koppling, elektromagnetiska övergångar och urvalsregler

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 som tillämpningar. Energier och vågfunktioner beräknade i andra ordningens störningsteori. Tidsberoende störningsteori och Fermis gyllene regel. Identiska partiklar. Helium atomen. Generell teori för rörelsemängdsmoment, spinnformalism. Addition av rörelsemängdsmoment (enkla exempel på Clebsch-Gordan koeficienter), speciellt spin-ban kopplingen. Stark- och Zeemaneffekten, Stern-Gerlach experimentet. Elementär teori för det kvantiserade elektromagnetiska fältet. Elektromagnetiska övergångar, urvalsregler. Kortfattat om spridningsteori.

Litteratur

Ohlén, G.: Quantum Mechanics, Advanced Course (kompendium Lund 1990).