Fysik 2A
Fysik 2A Formål: Kurset omhandler to af fysikkens hoveddiscipliner, nemlig den klassiske elektromagnetisme og kvantemekanikken. Der gives en samlet gennemgang af elektromagnetismen, og der opøves færdigheder i løsning af konkrete problemstillinger. I kvantemekanikken introduceres centrale emner i den moderne fysikbeskrivelse af mikroskopiske systemer bla. med henblik på at den studerende skal opnå den fornødne baggrund for senere studier i kemi. Endelig afrundes præsentationen af fysikken i kurserne Fysik 1A og 2A samlet med en diskussion af udvalgte emner fra den moderne fysik.
Indhold: I ellæredelen diskuteres elektrisk ladning og strøm, elektriske og magnetiske felter, som de tager sig ud i vakuum såvel som i materialer, og induktion. De fundamentale Maxwell-ligninger opstilles. Som påvist teoretisk og senere eksperimentelt allerede i det 19. århundrede, så indeholder disse ligninger mulighed for elektromagnetiske bølger og udsendelse af stråling.
Kvantemekanik erstatter den klassiske mekanik for bevægelse på mikroskopisk plan, nærmere bestemt atomart plan. Kvantemekanikken er dermed en hovedhjørnesten i teoribygningen for alle fysikkens hovedområder samt for moderne kemi.
På grundlag af den indledende diskussion om motivationen for en kvanteteori givet i Fysik 1A præsenteres de grundlæggende ingredienser i en kvantemekanisk beskrivelse af et fysisk system: bølgefunktionen, Schrödingers ligning, repræsentationen af målelige størrelser og fortolkningsregler. Simple endimensionale problemstillinger studeres,såvel som bevægelse i tre dimensioner, det sidste især med henblik på centralfeltsproblemer, impulsmoment og brintatomets struktur. Spin introduceres og approximationsmetoder diskuteres.
Lærebøger: H. D. Young and R.A. Freedman: University Physics, Extended version 10.ed. Addison - Wesley 2000, kapitlerne 22 - 33. Dertil en kvantemekanikbog, som ikke er afklaret. Udvalgte emner i moderne fysik kan fx. dækkes af kapitlerne 45 - 46 i Young og Freedmans bog.
Undervisningsform: 3 timers forelæsninger og 4 timers teoretiske øvelser om ugen.
Evaluering: En fire-timers skriftlig prøve kombineret med 5 obligatoriske afleveringsopgaver i løbet af semestret. De obligatoriske opgaver bedømmes med karakter, og i den samlede bedømmelse af Fysik 2A vægter den skriftlige prøve 2/3, mens de obligatoriske opgaver tilsammen vægter 1/3. Intern censur og bedømmelse efter 13-skalaen.
Bemanding: Jørgen Bøttiger
Belastning: 2 point/10 ECTS.
Semester: Efterår.