Faglig innhold

Bølger:

Bølgefunksjon; kompleks notasjon; planbølger; kulebølger. Interferens og diffraksjon. Dopplereffekt. Bølgelikning. Mekaniske bølger, lydbølger. Lys. Dispersjon. Bølgefart og gruppefart. Bølgepakker. Fouriermetoder. Båndbredder.

Kvantemekanikk:

Eksperimentelt grunnlag. Bølger og partikler. Schrödingerlikningen. Bokspotensial. Harmonisk oscillator. Atomfysikk. Atomspektra. En-elektron-atom. Orbitaler. Mange-elektron-atom. Grunnstoffenes periodesystem.

Materialfysikk:

Molekyl og faste stoff. Elektronmodell av metall. Båndmodellen, isolator, halvleder og leder. Halvledermateriale. Dielektriske, optiske og magnetiske materialer. Superledere.

Læringsutbytte

Studenten skal ha grunnleggende kunnskap om bølger, kvantemekanikk, atomer, molekyler og faste stoff. I delen om bølger inngår kompleks notasjon, planbølger, kulebølger, interferens, diffraksjon, dopplereffekt, bølgeligningen, mekaniske bølger, lydbølger, lys, dispersjon, bølgefart, gruppefart, bølgepakker, Fouriermetoder og båndbredde. Når det gjelder kvantemekanikk skal studenten kunne det eksperimentelle grunnlaget, bølger og partikler, Schrødingerligningen, partikkel i boks, harmonisk oscillator. Innen atom- og molekyl-fysikk skal studenten ha kunnskap om en-elektron-atomer, orbitaler, mange-elektron atom, grunnstoffenes periodesystem. Studenten skal kjenne til elektronmodellen av metall, isolatorer, halvledere og ledere, dielektriske, optiske, magnetiske og superledere innen faste stoffer.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og regneøvinger. Forventet arbeidsinnsats i emnet er 225 timer.

Anbefalte forkunnskaper

Emnene TFY4115 (evt. TFY4104, TFY4125) Fysikk, TMA4100 Matematikk 1, TMA4105 Matematikk 2 og TMA4115 Matematikk 3 eller tilsvarende kunnskaper. For studenter ved studieprogrammene Elektronikk, Kommunikasjonsteknologi, Kjemi- og bioteknologi, Materialteknologi og Nanoteknologi.

Kursmateriell

Aktuelle bøker som i hovedsak dekker pensum: Young and Freedman: University Physics, eller M. Mansfield and C. O'Sullivan: Understanding Physics.

Studiepoengreduksjon