Af. 8 Faststof - og statistisk fysik I

Af.8 Faststof- og statistisk fysik I

Mål- og indholdsbeskrivelse

Statistisk fysik:
Introduktion til den statistiske fysik med den statistiske definition af entropi. Det kanoniske ensemble med anvendelse på idealgassen og Maxwell fordelingen gennemgåes. Kvantestatistik indføres og anvendes på elektroner i et fast stof, som et eksempel på en fermiongas, samt på sort hulrumsstråling og gittersvingninger i et fast stof, som eksempler på bosongasser. Bose-Einstein kondensering diskuteres.

Faststoffysik:
Introduktion til faste stoffers fysik. Her diskuteres krystaller, krystalgitre og det reciprokke gitter. Gittervibrationer (fononer) og deres bidrag til det faste stofs varmefylde behandles. Elektronernes kvantemekanik: Bloch tilstande, frie elektroner, næsten frie elektroner og tæt-bindings approksimationen gennemgås. Elektrondynamik beskrives i relaksationstidsapproksimationen. Endelig diskuteres halvledere med fokus på p-n overgangen.

Lærere
Jens Ulrik Andersen (Statistisk Fysik) og Axel Svane (Faststoffysik).

Lærebøger
F. Mandl: 'Statistical Physics', John Wiley and Sons Ltd. og C. Kittel, 'Introduction to Solid State Physics', John Wiley and Sons Ltd.

Form og omfang
4 timers forelæsninger og 3 timers teoretiske øvelser om ugen. Første halvdel af kurset vil omhandle statistisk fysik og aden halvdel faststoffysik.

Forudsætninger
1. og 2. års fysikprogram.

Eksamens-, bedømmelses- og censurform
4 timers skriftlig prøve. Ekstern censur og bedømmelse efter 13-skalaen.

Hjælpemidler til eksamen
Alle sædvanlige.

Point/ECTS
2 point/10 ECTS.

Kvarter
1. og 2. kvarter, E2003.