Moderne fysikk I

Mål:

Emnet har som mål å gi ein introduksjon til relativitetsteori og kvantefysikk, og nytte for moderne teknologi

Emnet skal formidle forståing av eigenskaper til rom og tid, relativitetsprinsippet og nødvendigheita av kvantemekanikken til å beskrive mikrokosmos.

Innhald:

Emnet gir ei innføring i Einsteins spesielle relativitetsteori, ei innføring i fenomen som førte til den klassiske fysikken sitt samanbrot og utviklinga av kvantefysikken. Vidare blir det gitt ei innføring i grunnleggjande kvantemekanikk, Schrødingerlikninga og løysing av denne for enkle modellproblem som hydrogenatomet. Til slutt gjennomgår vi spinn, Pauliprinsippet og oppbygginga av det periodiske systemet.

Studenten skal ved avslutta emne ha fylgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskapar

Studenten skal ha kjennskap til:

• grunnleggjande delar av Einsteins spesielle relativitetsteori (Lorentz transformasjon, relativistiske formlar for energi og rørslemengd, og Dopplereffekten).
• korleis svart stråling, den fotoelektriske effekten og Comtonspreiing ikkje lar seg forklare med bølgjeteori for lys, og korleis dette førte til utviklinga av kvantemekanikken.
• grunnleggjande kvantemekanikk, Schrödingerlikninga og løysing av denne for enkle modellproblem.
• omgrepet spinn, Pauliprinsippet og oppbygginga av det periodiske systemet.

Ferdigheiter

Studenten skal kunne

• bruke spesiell relativitetsteori på utvalde problem.
• bruke Schrödingerlikninga til å løyse enkle problem som hydrogenatomet og bundne og ikkje-bundne tilstandar.
• greie ut om spinn for å forklare nivåsplittingar
• greie ut om atoma sin oppbyggjing og det periodiske systemet
• bruke lineær algebra og differensiallikningar for å løyse enkle problem i moderne fysikk.

Generell kompetanse

• Studenten kan bruke algoritmisk tenking for å løyse enkle analytiske problem.
• Studenten har fagleg innsikt til å formidle dei sentrale delane av moderne fysikk til folk flest.
• Studenten kan bruke tileigna kunnskap til vidare studium i moderne fysikk.