Faglig innhold

Approksimasjonsmetoder i kvantemekanikk. Spredningsteori. Atomer og elektroner i magnetfelt. Koherente tilstander. Tetthetsmatrisen og sammenfiltring. Kvantisert strålingsteori. Kvante-statistikk. Målinger og fortolkninger i kvantemekanikk. Intro til elektronbånd i materialer.

Læringsutbytte

KUNNSKAPER | Kandidaten skal ha kunnskap om:

• Grunnbegreper og matematisk formalisme i den generelle formuleringen av kvantemekanikk
• Ulike typer approksimasjonsmetoder innen kvantemekanikk og hvilken som egner seg best avhengig av systemet som betraktes
• Hvordan spredning av partikler kan behandles kvantemekanisk
• Kvantemekaniske effekter forårsaket av magnetisk felt samt kvantisering av selve magnetfeltet
• Grunleggende konsepter innen kvantestatistikk og sammenfiltring
• Hvordan periodiske potensialer kan brukes til å gi en enkel beskrivelse av ledningsevnen til materialer

FERDIGHETER | Kandidaten skal blant annet kunne:

• Beregne bølgefunksjoner og egenverdier via degenerert og ikke-degenerert pertubasjonsteori, både tidsavhengig og tidsuavhengig
• Beregne kvantemekanisk spredningstverrsnitt for partikler som spres på potensialer/andre partikler i et mangfold av situasjoner, som som for lav energi, høy energi og identiske partikler
• Beregne geometriske kvantemekaniske faser som opptrer i bestemte systemer og hvordan disse påvirker fysisk observerbare størrelser
• Avgjøre om en kvantetilstand er ren, blandet og/eller sammenfiltret samt beregne tetthetsmatrisen til systemet
• Beregne Bloch-funksjoner og båndstruktur til et systemer med enkle periodisk potensialer

GENERELL KOMPETANSE | Kandidaten skal være i stand til:

• Forstå ulike prinsipper som kan benyttes for å lage approksimative fremgangsmåter innen kvantemekanikk
• Forstå hvordan spredning av partikler kan gi viktig informasjon om fysiske vekselvirkninger
• Vurdere konsekvensen av om et magnetisk felt i et kvantemekanisk system behandles klassisk eller kvantemekanisk

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og regneøvinger. Emnet undervises på engelsk dersom internasjonale mastergradsstudenter følger emnet. Forventet arbeidsinnsats i emnet er 225 timer.

Anbefalte forkunnskaper

Emnene TFY4215 Innføring i kvantefysikk og FY2045 Kvantemekanikk 1, eller tilsvarende.

Kursmateriell

P.C. Hemmer: Kvantemekanikk, Tapir, 2000. B. H. Bransden og C. J. Joachain: Quantum mechanics, Prentice Hall, 2000.

Studiepoengreduksjon