FY803: Kvantefysik

Det Naturvidenskabelige Studienævn

Undervisningssprog: På dansk eller engelsk afhængigt af underviser, men engelsk ved internationale studerende
EKA: N510003102, N510003112
Censur: Intern prøve, to eller flere bedømmere
Bedømmelse: 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Kandidatkursus forhåndsgodkendt som Ph.d.-kursus

STADS ID (UVA): N510003101
ECTS-point: 10

Godkendelsesdato: 31-03-2022


Varighed: 1 semester

Version: Godkendt - aktiv

Indgangskrav

Ingen

Faglige forudsætninger

Kendskab til kvantemekanik (svarende til et fuldt introduktionskursus) og relativitetsteori.

Formål

At give de studerende indsigt i kvantemekanikkens matematiske struktur, opøve fundamentale beregningsfærdigheder og benytte disse til problemer inden for fysik og kemi.

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i elementær kavantemekanik på bachelor studiet, og giver et fagligt grundlag for at studere emnerne quantum field theory og kosmologi der er placeret senere i uddannelsen.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

  • Give kompetence til at forstå avancerede kvantemekaniske fænomener
  • Give færdigheder i fundamentale beregningsfærdigheder og benytte disse til problemer inden for fysik og kemi
  • Give viden om kvantemekanikkens matematiske struktur

Målbeskrivelse

Ved kursets afslutning forventes den studerende at kunne:

  • operere hjemmevant med Hilbertrumsbeskrivelsen af kvantemekanik, herunder basisskift, kommuttorberegninger og tidsudvikling.
  • anvende symmetrier til simplificering af beregninger samt forstå forbindelsen til bevarelseslove.
  • koble angulære momenter og benytte irreducible tensoroperatorer.
  • opnå operationelle færdigheder i anvendelsen af tidsuafhængig og tidsafhængig perturbationsteori.

Indhold

Første del:
Fundamentale koncepter, Heisenberg-formuleringen, propagatorer og Feynman Path-integraler, angulært moment, irreducible repræsentationer, Wigner-Eckart-teoremet, symmetrier i kvantemekanik

Anden del:
Klassiske felter, kvanteteori for stråling, relativistisk kvantemekanik for spin-1/2-partikler.

Litteratur

J. J. Sakurai & Jim Napolitano: Modern Quantum Mechanics, 3rd edition.
Se itslearning for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

Eksamensbestemmelser

Eksamenselement b)

Tidsmæssig placering

Efterår

Regler

-3 må ikke indgå

Udprøvninger

Skriftlig eksamen

EKA

N510003102

Censur

Intern prøve, to eller flere bedømmere

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Studiekort

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Varighed

4 timer

Hjælpemidler

Eksamen er med begrænsede hjælpemidler. Bogen "Modern Quantum Mechanics" af Sakurai og Napolitano eller fotokopier af bøgerne eller en PDF-version af bogen er tilladt. Indbygget standardlommeregner i hhv. Windows/MAC er tilladt. Desuden er Maple, Mathematica, Mathcad, MathLab, GeoGebra Apps, R, R-Studio, CAS TI-Nspire, Ms Excel og LibreOffice Calc tilladt. WordMat er tilladt, men anbefales ikke. Brug af WordMat er på eget ansvar og der ydes ikke support ved nedbrud eller andre fejl som er forårsaget af programmet. Det er desuden tilladt at anvende sprogoversættelsesordbøger (f.eks. dansk/engelsk, dansk/tysk, dansk/fransk og dansk/spansk osv.) i "ordbogsprogrammet" fra http://www.ordbogen.com/ i elektronisk form. Browserversionen er ikke tilladt. Alle andre ordbøger end ordbøger til oversættelse af sprog (f.eks. kemisk ordbog, klinisk ordbog osv.) er ikke tilladt og skal slås fra i "ordbogsprogrammet" (ordbogsprogrammet).

Internet er ikke tilladt. Du må dog besøge systemet "DE-Digital Exam".

ECTS-point

5

Uddybende information

Anden del af kurset evalueres ved en 4 timers skriftlig eksamen. 

De to deleksamener skal samlet bestås med min. karakteren 02. Er karakteren 02 ikke opnået, skal den/de dele af eksaminerne, som ikke er bestået, tages om. Karakteren -3 eller "udeblevet" må ikke forekomme i nogen af deleksaminerne.

Eksamenselement a)

Tidsmæssig placering

Efterår

Regler

-3 må ikke indgå

Udprøvninger

Hjemmeopgaver

EKA

N510003112

Censur

Intern prøve, to eller flere bedømmere

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Fulde navn og SDU brugernavn

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Hjælpemidler

Oplyses på kurset

ECTS-point

5

Uddybende information

Første del af kurset evalueres ved et sæt hjemmeopgaver. Karakteren tæller 40 % af den endelige karakter.

De to deleksamener skal samlet bestås med min. karakteren 02. Er karakteren 02 ikke opnået, skal den/de dele af eksaminerne, som ikke er bestået, tages om. Karakteren -3 eller "udeblevet" må ikke forekomme i nogen af deleksaminerne

Vejledende antal undervisningstimer

84 timer per semester

Undervisningsform

På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.:

  • Introfase (forelæsning) - Antal timer: 48
  • træningsfase: Antal timer: 36, eksaminatorie 36

Aktiviteter i studiefasen: Selvstændigt arbejde med opgaver.

Ansvarlig underviser

Navn E-mail Institut
Martin Snoager Sloth sloth@cp3.sdu.dk Fysik
Thomas Aaby Ryttov ryttov@cp3.sdu.dk Fysik

Yderligere undervisere

Navn E-mail Institut By
Gustavo Pazzini de Brito gustavo@cp3.sdu.dk Fysik

Skemaoplysninger

Administrationsenhed

Fysik, kemi og Farmaci

Team hos Uddannelsesjura & Registratur

NAT

Udbudssteder

Odense

Anbefalede studieforløb

Profil Uddannelse Semester Udbuds periode
KA centralfag i Fysik et-faglig - optag 1. september 2020 Kandidat i fysik | Odense 1 E22
KA centralfag i Fysik et-faglig - optag 1. september 2021 og 2022 Kandidat i fysik | Odense 1 E23
KA centralfag i Fysik et-faglig - optag 1. september 2021 og 2022 Kandidat i fysik | Odense 1 E22
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2020 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E23
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2020 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E22
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2021 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E23
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2021 og 2022 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E22
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E23
BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E23
BA Sidefag i matematik for centralt fag i fysik - optag 1. september 2020, 2021 og 2022 Bachelor i matematik og [sidefag] | Odense 5 E22
BA Sidefag i matematik for centralt fag i fysik - optag 1. september 2020, 2021, 2022 og 2023 Bachelor i matematik og [sidefag] | Odense 5 E23
BA sidefag i datalogi for centralfag fysik - optag 1. september 2020, 2021 og 2022 Bachelor i datalogi | Odense 5 E22
BA sidefag i datalogi for centralfag fysik - optag 1. september 2020, 2021, 2022 og 2023 Bachelor i datalogi | Odense 5 E23
Ikke længere gældende pr. 31.august 2023: BA Centralt fag i fysik et-faglig - optag 1. september 2021 og 2022 Bachelor i fysik | Odense | Bachelor i fysik | Odense 5 E23

Overgangsordninger

Overgangsordninger beskriver, hvordan et kursus erstatter et andet kursus, når der ændres i et studieforløb.
Hvis der er lavet en overgangsordning for et kursus vil den fremgå af oversigten.
Se overgangsordninger for alle kurser på Det Naturvidenskabelige Fakultet.