Kursen innehåller begrepp och matematiska redskap som används inom avancerad icke-relativistisk kvantmekanik. Kursen inleds med en översikt av kvantmekanikens formella ramverk med tillämpningar på Stern-Gerlachs experiment och spinndynamik. Därefter studeras tvåpartikelsystem, EPR-paradoxen och Bells teorem. Vidare behandlas täthetsoperatorn, banintegraler, identiska partiklar och spridningsteori. Slutligen studeras Aharonov-Bohm-effekten, kvantisering av det elektromagnetiska fältet, växelverkan mellan ljus och atomer samt tidsberoende störningsräkning.
Förväntade studieresultat
För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
sammanfatta kvantmekanikens formella ramverk,
redogöra för hur kreations- och annihilationsoperatorer fungerar och används,
beskriva tvåpartikelsystem och dess relation med EPR-paradoxen och Bells teorem,
förklara behandlingen av identiska partiklar.
För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
hantera och använda spinndynamik,
använda täthetsoperatorn för att hantera rena och blandade tillstånd,
använda formalismen för banintegraler,
tillämpa kvantmekanisk spridningsteori,
tillämpa approximativa metoder i kvantmekanik som tidsberoende störningsräkning,
tillämpa grundläggande kvantfysik för att beskriva växelverkan mellan ljus och atomer.
För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
uppvisa medvetenhet om etiska aspekter på vetenskapligt arbete som t.ex. ett korrekt förhållningssätt till fusk och plagiat.
Behörighetskrav
För tillträde till kursen krävs Kvantmekanik 1 (5FY156, 6 hp) eller Kvantmekanikens grunder (5FY157, 7,5 hp) 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. Student som missat eller inte kunnat slutföra ett obligatoriskt utbildningsmoment vid kurstillfället ska beredas möjlighet att slutföra det vid ett senare kurstillfälle. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.
Examination
Examinationen på kursen sker normalt individuellt i form av en skriftlig salstentamen vid kursens slut samt genom frivilliga inlämningsuppgifter. På provet sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). På frivilliga inlämningsuppgifter sätts poäng som även är giltiga vid omprov och uppsamlingsprov.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för Institutionen för fysik. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.
Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.
Övriga föreskrifter
Kursen ersätter den tidigare kursen Kvantmekanik 2 D 7,5 hp (5FY054) och kan inte tas med i examen tillsammans med denna.
Litteratur
Giltig från:
2015 vecka 25
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
