Kursen innehåller begrepp och matematiska redskap som används inom avancerad kvantmekanik. Kursen inleds med att den harmoniska oscillatorn och laddningar i ett magnetfält med Landau-nivåer behandlas. Därefter studeras Aharonov-Bohm-effekten, relativistisk kvantmekanik och Dirac-ekvationen. Den icke-relativistiska gränsen med spinn, spinn-banväxelverkan, spinn i ett magnetfält och spinnresonans behandlas. Tidsoberoende störningsräkning och störningsteori, väteatomens finstruktur, identiska partiklar och atomtillstånd tas upp. Vidare behandlas variationsprincipen, tidsberoende störningsräkning, emission och absorbtion av strålning, den semiklassiska approximationen (WKB, Wentzel-Kramers-Brillouin-approximationen), energikvantisering och tunnling. Slutligen studeras spridningsteori, Bornapproximationen, och delvågsanalys.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs ska den studerande kunna:
- förklara hur den karaktäristiska längdskalan påverkar uppträdandet hos fysikaliska system,
- redogöra för hur kreations- och annihilationsoperatorer fungerar och används,
- använda den magnetiska vektorpotentialen i kvantmekanik och förstå kvantisering i magnetfält,
- beskriva grunderna för relativistisk kvantmekanik och hur antipartiklar uppträder,
- förklara spinnbankoppling och dess roll i atomspektra,
- hantera och använda spinndynamik,
- tillämpa approximativa metoder i kvantmekanik som störningsräkning och variationsmetoder,
- sammanfatta den semiklassiska approximation,
- tillämpa grundläggande kvantfysik för att beskriva växelverkan mellan ljus och materia,
- förklara och tillämpa kvantmekanisk spridningsteori.
Behörighetskrav
Univ: FYSC35 Kvantmekanik 1, C eller motsvarande.
En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier (om kursen ges på svenska).
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av lektionsundervisning och räkneövningar.
Examination
Kunskapsredovisningen sker normalt i form av ett skriftligt prov vid kursens slut. På provet och på hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG).
Studerande som två gånger har underkänts i prov, har rätt att hos styrelsen för institutionen för fysik begära att annan lärare utses att bestämma betyg åt henne/honom vid förnyat prov. Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.
TILLGODORÄKNANDE
Tillgodoräknande prövas individuellt.
Griffiths David J.q (David Jeffery) Introduction to quantum mechanics 2. ed. : Upper Saddle River, NJ : Pearson Prentice Hall : 2004, c2005 : ix, 468 s.b ill. : ISBN: 0-13-111892-7 (inb.) Se Umeå UB:s söktjänst
Townsend John S. A modern approach to quantum mechanics 2nd ed. : Mill Valley, Calif. : University Science Books : c2012. : xvi, 571 p. : ISBN: 9781891389788 (alk. paper) Se Umeå UB:s söktjänst
Griffiths David J.q (David Jeffery) Introduction to quantum mechanics 2. ed. : Upper Saddle River, NJ : Pearson Prentice Hall : 2004, c2005 : ix, 468 s.b ill. : ISBN: 0-13-111892-7 (inb.) Se Umeå UB:s söktjänst
Townsend John S. A modern approach to quantum mechanics New York : McGraw-Hill : cop. 1992 : xiv, 476 s. : ISBN: 0-07-065119-1 (inb.) Se Umeå UB:s söktjänst
