Anbefalede faglige forudsætninger for at deltage i modulet

Modulet bygger på viden opnået i modulet lineær algebra og calculus på 1.-2. semester eller tilsvarende.

Modulets indhold, forløb og pædagogik

Kvantemekanik repræsenterer sammen med relativitetsteorien de helt store paradigmeskift inden for fysik i det 20. århundrede. Kvantemekanikken udgør således selve grundlaget for forståelsen, modelleringen og beskrivelsen af systemer på atomar skala. Derudover har de filosofiske aspekter af kvantemekanikken stor betydning for vores opfattelse af den verden, vi lever i.

Læringsmål

Viden

• Skal have viden om grundlæggende begreber og teorier inden for kvantemekanikken og dens grundlag.
• Skal have viden om hvordan man ved brug af kvantemekanik beskriver tilstanden af en partikel, herunder beregning af egenskaber som energi, bevægelsesmængdemoment og spin.
• Skal have viden om hvordan man løser problemer med kvantemekaniske metoder.
• Skal have viden om matematiske metoder der finder anvendelse inden for kvantemekanik, herunder differentialoperatorer i cylinder- og kuglekoordinater, homogene og inhomogene 2. ordens differentialligninger, sandsynligheder, middelværdi og spredning.
• Skal have kendskab til sammenhængen mellem bølgefunktioner og kvantemekaniske sandsynlighedsfordelinger.

Færdigheder

• Skal kunne redegøre for og anvende grundlæggende begreber og teorier inden for kvantemekanik.
• Skal kunne anvende kvantemekaniske metoder og teorier på simple modelsystemer, som kvantebrønde, harmoniske oscillatorer, potentialbarrierer og partikler i et centralpotential.
• Skal kunne anvende matematiske værktøjer til beskrivelse og løsning af problemer inden for kvantemekanik.
• Skal kunne beregne forventningsværdier af observable (fx position, impuls eller energi) for en partikel med en kendt bølgefunktion.

Kompetencer

Den studerende vil opnå kompetencer til at anvende de præsenterede teorier og metoder på simple modelsystemer. Derudover skal de opnåede kompetencer styrke kendskabet til samt forståelsen og anvendelse af kvantemekaniske teorier og metoder inden for andre relevante fagområder såsom fx faststoffysik og optik. Den studerende skal således ud fra givne forudsætninger kunne ræsonnere og argumentere ud fra kvantemekaniske begreber.

Undervisningsform

Forelæsninger med tilhørende opgaveregning.

Omfang og forventet arbejdsindsats

Kursusmodulets omfang er 5 ECTS svarende til 150 timers studieindsats.

Eksamen

Prøver

Prøvens navn	Grundlæggende kvantemekanik
Prøveform	Mundtlig
ECTS	5
Tilladte hjælpemidler	Oplysninger om tilladte hjælpemidler til eksamen offentliggøres under beskrivelsen af semesteret/kurset.
Bedømmelsesform	7-trins-skala
Censur	Intern prøve
Vurderingskriterier	Vurderingskriterierne er angivet i Universitetets eksamensordning