Kunna redogöra för och förklara kvantmekanikens grundpostulat.
Kunna förklara grundläggande teoretiska koncept och modeller inom kvantmekaniken samt redogöra för vilka matematiska begrepp och metoder som används för att beskriva dessa.
Kunna exemplifiera, analysera och problematisera användningen av grundläggande kvantmekaniska modeller för att beskriva enklare system inom fysiken som väteatomen.
Kunna beskriva de viktigaste speciella matematiska funktionerna med tillämpning inom grundläggande kvantfysik.
Kunna genomföra vissa kvantmekaniska beräkningar på system med sfärisk symmetri kunna förklara och, i enklare fall, kvantitativt beräkna energistrukturen i en atom med kvantmekaniska metoder.
Färdighet och förmåga
Kunna formulera och lösa enklare kvantmekaniska problem relevanta för områdena atom-, kärn- och nanofysik samt i stora drag kunna bedöma lösningens rimlighet.
Kunna tillämpa kursens matematiska metoder på valda problem inom kvantmekanik.
Kunna, med hjälp av kursens matematiska metoder, genomföra en datorlaboration samt analysera och presentera resultatet i skriftlig form.
Kursinnehåll
Kvantmekanikens formalism, fördjupad från tidigare kurser. Harmonisk oscillator. Sfärisk symmetri och rörelsemängdsmoment. Väteliknande atomer. Approximativa metoder. Beräkningar på problemställningar inom atom- och kärnfysik. Spinn och flerpartikelsystem. Kvantmekanik: Kvantmekanikens formalism: Schrödingerekvationen som egenvärdesekvation. Hermiteska operatorer representerande fysikaliska storheter, egenvärden och egenfunktioner. Harmonisk oscillator. Beräkningsmetoder: Första ordningens störningsteori, variationsmetoden och matrisdiagonalisering. Sfäriska koordinater och rörelsemängdsmoment. Tillämpningar på väteatomen och atomstruktur. Spinn. Matematiska metoder: Partiella differentialekvationer – klassificering och randvillkor. Allmänt om egenfunktioner till operatorer. Besselfunktioner. Legendrepolynom. Klotytefunktioner.