Tillämpad Kvantfysik

Tillämpad Kvantfysik
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Tillämpad Kvantfysik
Atomfysik
Molekylfysik
Medicinsk teknik
Subatomär fysik
Kvantelektronik
Fasta tillståndets fysik
Miljöteknik
Biofysik
Mätteknik - spektroskopi
Astrofysik
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Färger i metallpartiklar
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
The interstellar medium
The “Dark Cloud” Barnard 68
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Utsläpp av kväveoxider av sjöfart
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
TIF100 - Kursmål
Beräkna energinivåer i kvantfysikaliska modellsystem där
approximationsmetoder måste användas
Kunna undersöka tidsberoende system
Redogöra för växelverkan mellan atomer och elektromagnetiskstrålning
Beskriva periodiska systemets uppbyggnad från ett kvantmekaniskt resonemang
Redogöra för den kovalenta bindningen och energinivåer i diatomiska molekyler
Få erfarenhet i att presentera resultat med en kvantmekanisk terminologi
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
TIF100 - Kursinnehåll
- Variationsmetoden
- Störningsräkning
- Tidsberoende störningsräkning
- Fermis gyllene regel
- Elektronens spinn
- Addition av rörelsemängdsmoment
- Finstruktur
- Zeemaneffekten
- Centralfältsapproximationen
- Det periodiska systemets uppbyggnad
- Rörelsekonstanter i centralfältsapproximationen (LS- och jj-koppling)
- Röntgenspektroskopi
- Kemiskbindning
- Molekylspektra (vibrations- och rotationsrörelse för diatomiska molekyler)
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Henrik Grönbeck
Grundutbildning
Lunds universitet
Göteborgs universitet
Freie universität Berlin
Forskarutbildning
Göteborgs universitet / Chalmers
Post-doc
IBM Research, Rueschlikon, Schweiz
Industri
Ericsson Microwave Systems
Teknisk fysik
2001 -
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Grundforskning
Elektronstruktur för ytor, nanopartiklar, kluster och molekyler
Tillämpningar
Katalytiska reaktioner; rening av avgaser, syntes av nya bränslen
Kemisk fysik
Kompetenscentrum katalys
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
TIF100 - Personer
Examinator
Henrik Grönbeck
Föreläsare
Henrik Grönbeck
Övningsledare
Adam Arvidsson
Daniel Lindroth
Labbhandledarare
Andreas Heinz (A6, IR-spektroskopi)
Johan Holmberg (A9, Zeemanneffekten)
Martin Wersäll (A11, Flamemission)
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
TIF100 - Personer
Kursutvärderare
Martin Henoch, henochm
Oskar Fridell, oskarfr
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Schema
V
Dag
Datum
Tid
Tema
Litteratur
1
Ti
4/11
13.15
Kursinformation
Lite atom historia
1.1-1.9
1
To
6/11
13.15
Approximationsmetoder
2.8
1
To
6/11
15.15
Räkneövning
2
Ti
11/11
13.15
En-elektron system
2
To
13/11
15.15
Räkneövning
3
Ti
18/11
13.15
Växelverkan mellan atomer och
elektromagnetisk strålning
4.1- 4.7
3
To
20/11
13.15
Finstruktur, Starkeffekt, Zeemaneffekt
5.1, 6.1-6.2
3
To
20/11
15.15
Räkneövning
4
To
27/11
13.15
Två-elektron system
4
To
27/11
15.15
Räkneövning
5
Ti
2/12
13.15
Fler-elektronstystem
8.1-8.2, 8.5,
9.3-9.4, 9.7
5
To
4/12
13.15
Molekulär struktur
10
5
To
4/12
15.15
Räkneövning
6
Ti
9/12
13.15
Molekulär struktur
10
6
To
11/12
13.15
Molekylvibrationer och rotationer
11.1-11.3
6
To
13/12
15.15
Räkneövning
7
Ti
16/12
13.15
Reserv
3.1-3.4,3.6
7.1-7.5
Instuderingsfrågor och detaljerad litteraturhänvisningar på hemsidan.
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Litteratur
Litteratur: Physics of Atoms and Molecules
B.H. Bransden and C.J. Joachain
Kapitel 1-10
Instuderingsfrågor varje vecka på hemsidan.
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Examination
1. Inlämningsuppgifter
2. Labb
3. Dugga
Två omgångar inlämningsuppgifter
En labb
En dugga 19 december
Inlämningsuppgifter kan ge 12 poäng
Labben är obligatorisk
Tentamen kan ge 24 poäng
För betyg 3, 4 och 5 skall man samla ihop:
3: 17-24
4: 25-30
5: 31-36
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Examination
Deadlines
Inlämningsuppgift 1: 17 november 15.00
Inlämningsuppgift 2: 15 december 15.00
Dugga: 19 december.
BOKA LABBTID (EN LABB/STUDENT) i PINGPONG!
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Kort atomhistoria
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Atoms and molecules
If, in some cataclysm, all of scientific knowledge
were to be destroyed, and only one sentence passed
on to the next generation of creatures, what statement
would contain the most information in the fewest words?
I believe it is the atomic hypothesis that all things are made
of atoms — little particles that move around in perpetual
motion, attracting each other when they are a little
distance apart, but repelling upon being squeezed
into one another. In that one sentence, you will see,
there is an enormous amount of information about
the world, if just a little imagination and thinking are applied.
Tillämpad kvantfysik, TIF100
R. Feynman
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Frågor
1. Hur upptäcktes elektronen respektive atomkärnan?
2. Beskriv Thomsons atommodell?
3. Beskriv Bohrs atommodell.
4. Vad menas med materievågor?
5. Vad är de Broglie-våglängd?
6. Beskriv Davissons och Germers experiment.
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Mendelejev (1871)
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Thomsons katodstråle experiment
Första masspektrometern!
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Millikan (1913)
Kylning
Atomizer
Droppmoln
X-rays
Mikroskop
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Balmer serien
4101 Å 4340 Å
Tillämpad kvantfysik, TIF100
4861 Å
6563 Å
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
7Å
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers
Frågor
1. Hur upptäcktes elektronen respektive atomkärnan?
2. Beskriv Thomsons atommodell?
3. Beskriv Bohrs atommodell.
4. Vad menas med materievågor?
5. Vad är de Broglie-våglängd?
6. Beskriv Davissons och Germers experiment.
Tillämpad kvantfysik, TIF100
Henrik Grönbeck, Department of Applied Physics, Chalmers