FY541: Atomfysik

Det Naturvidenskabelige Studienævn

Undervisningssprog: Engelsk
EKA: N500041102
Censur: Intern prøve, to eller flere bedømmere
Bedømmelse: 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Bachelor

STADS ID (UVA): N500041101
ECTS-point: 5

Godkendelsesdato: 28-04-2023


Varighed: 1 semester

Version: Godkendt - aktiv

Kommentar

Kurset er identisk med tidligere kursus med titlen FY536 Kvanteoptik (5 ECTS) (UVA N500020101). Udbudt sidst E18. Dette betyder, at hvis du tidligere har aflagt eksamensforsøg i FY536 Kvanteoptik, vil disse forsøg automatisk blive overført til det nye kursus.

Indgangskrav

Kurset kan ikke følges af studerende, der har bestået hele FY536 Kvanteoptik.

Faglige forudsætninger

Studerende der følger kurset, forventes at have kendskab til klassisk mekanik, elektromagnetisme og introduktion til kvantemekanik.

Formål

Dette kursus giver både en introduktion til de fundamentale begreber i atom-, molekylær- og optisk (AMO) fysik og et indblik i nuværende ’hotte’ emner indenfor feltet. Ved kursets afslutninger vil de studerende have en generel viden om moderne atomfysik, ligesom de vil kende til state-of-the-art indenfor eksperimentel kvantefysik.
Kurset giver dermed et stærkt grundlag for studerende, der vil fortsætte med at studere atom-, molekylær- og optisk fysik på et højere niveau, både teoretisk og eksperimentelt.

Kurset bygger på færdigheder, man opnår i kurserne: FT504: Elektromagnetisme og optik (10 ECTS), Kvantemekanik I og II (FY544 og FY547) (2 x 5 ECTS) og giver de studerende en akademisk basis for at studere emner indenfor moderne kvantevidenskab såsom atom- og molekylærfysik, kvanteoptik, kvanteinformatik og photonics.

Det eksplicitte fokus for kurset er at:

  • Give kompetencer til at håndtere komplekse opgaver og selvstændigt deltage i tværfagligt arbejde og anvende kursusindholdet til innovativ opgaveløsning.
  • Give værktøjer til at anvende fysiske principper og matematiske redskaber til at formulere og evaluere fysiske modeller.
  • Give viden om og forståelse af kvantemekanikkens grundlæggende principper og dens anvendelse på atomer og lys.

Målbeskrivelse

Læringsmålet med kurset er, at den studerende

  • Kan anvende formalismen fra kvantemekanik til at beskrive atomare og fotoniske systemer og deres interaktioner.
  • Forstår de fundamentale principper indenfor atomfysik og kan bruge disse principper til at forklare det periodiske system og opbygningen af stof.
  • Kan anvende principperne i kvantemekanik til kvantitativt at beskrive udfaldet af forskellige state-of-the-art eksperimenter.
  • Forstår betydningen af kvantemekaniske fænomener i både grundlæggende naturvidenskab og teknologiske anvendelser. 

Indhold

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:

  • Atomstruktur – atomfysik udover hydrogenatomet
  • Multielektron-atomer og -molekyler
  • Atomer i elektromagnetiske felter
  • Interaktion mellem atomer og lys
  • Ultrakolde atomer og ioner
  • Kernemagnetisk resonans
  • Nano-optik

Litteratur

  • D. J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics (3rd edition)
  • Christopher Foot: Atomic Physics

Se itslearning for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

Eksamensbestemmelser

Eksamenselement a)

Tidsmæssig placering

Efterår og januar 

Udprøvninger

Portfolio og test

EKA

N500041102

Censur

Intern prøve, to eller flere bedømmere

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Fulde navn og SDU brugernavn

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Hjælpemidler

Alle almindelige hjælpemidler er tilladte fx lærebøger, egne noter, computerprogrammer som ikke benytter internettet m.v. 

Internet er ikke tilladt. Du må dog gå ind på kursets hjemmeside i itslearning i forbindelse med åbning af system "DE – Digital Eksamen". Noter fra kurset, som du ønsker at anvende som hjælpemidler, skal downloades til din computer senest dagen før eksamenen. Under eksamenen er det ikke sikkert at alt kursusmateriale er tilgængeligt for dig.

ECTS-point

5

Uddybende information

Portfolio bestående af to dele:
  1. Projektrapporter (inkl. NMR lab-rapport), som er placeret i løbet af undervisningsperioden
  2. Skriftlig eksamen, som er placeret i eksamensperioden 
Der gives en bedømmelse for portofolien efter 7-trinsskalaen på baggrund af den skriftlige eksamen. For at opnå en besået karakter ved den skriftlige eksamen skal 75% af projektrapporterne mv. under pkt. 1 være godkendt.

Vejledende antal undervisningstimer

42 timer per semester

Undervisningsform

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

  • Introfase (forelæsning) - Antal timer: 28 (14 uger med en forelæsning om ugen)
  • træningsfase: Antal timer: 14, heraf eksaminatorie 14 timer (En dobbelttime med eksaminatorie hver anden uge)

Introfasen består af forelæsninger hvor de centrale emner i kurset bliver gennemgået, dels i form af generel teori og i form af eksempler. Selvom det meste af undervisningen er baseret på forelæsninger, er der fokus på at involvere de studerende gennem spørgsmål og diskussion. I eksaminatorietimerne forventes det at de studerende udvikler deres evner ved at løse problemer og gennem diskussion med underviseren og hinanden. De studerende vil løse opgaver ved tavlen ud fra hvad de har forberedt på forhånd og med hjælp fra klassen og instruktoren.

Aktiviteter i studiefasen: Problemløsning

Ansvarlig underviser

Navn E-mail Institut
Christos Tserkezis ct@mci.sdu.dk Center for Polariton-driven Light-Matter Interactions (POLIMA)
Joel Cox cox@mci.sdu.dk Center for Polariton-driven Light-Matter Interactions (POLIMA)

Skemaoplysninger

Administrationsenhed

Fysik, kemi og Farmaci

Team hos Uddannelsesjura & Registratur

NAT

Udbudssteder

Odense

Anbefalede studieforløb

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.