Studiehandboken 06/07 del 4 - KTH

KTH Studiehandbok 2006-2007
5A1242 Mikrokosmisk fysik
Poäng/KTH Credits 4
ECTS-poäng/ECTS Credits 6
Kursnivå/Level
A
Betygsskala/Grading, KTH 3, 4, 5
ECTS-betygsskala/Grading, ECTS
A-F
Villkorligt valfri för/Conditionally Elective CLMDA3, D2, MADA(CL3)
for
Språk/Language
Svenska / Swedish
Kurssida/Course Page
http://kurslab.physics.kth.se/~goran/5a1242.ht
ml
D2/CLMDA3: Antingen 5A1232 eller 5A1242 måste läsas!
Kortbeskrivning
En kurs om begrepp och samband speciellt vad gäller energi och strålning för
elektroner, atomer och atomkärnor samt moderna tekniska tillämpningar.
Mål
Kursen skall ge kännedom om de begrepp och lagar som gäller i
mikrokosmos, dvs för elektroner, atomer och kärnor samt deras växelverkan
med elektromagnetisk strålning. Kursen skall också visa hur dessa lagar kan
utnyttjas för tillämpningar inom både teknik och sjukvård.
Kursinnehåll
Ljusvågor och fotoner. Elektroner och materievågor. Kvantmekanik och
Heisenbergs osäkerhetsrelationer. Tunnelmikroskopet. Väteatomen.
Elektronens spinn. Atomens struktur. Magnetisk resonans med tillämpningar.
Röntgenstrålning och elementanalys. Uppkomsten av laserstrålning. Ledare,
halvledare och isolatorer. pn-övergången, fotodioden och LED. Kärnans
struktur och bindningsenergi. Radioaktivt sönderfall. Kärnenergi: fission och
fusion. Något om elementarpartiklarna och krafterna mellan dem.
Förkunskaper
5B1104 + 5B1105 Differential- och integralkalkyl I, Del 1 + 2.
Kursfordringar
Skriftlig tentamen (TEN1; 2 p).
Inlämningsuppgifter (INL1; 2 p).
Kurslitteratur
Halliday, Resnick, Walker, Fundamentals of Physics, 7th ed., John Wiley &
Sons.
Anmälan
Till kurs: Senast två veckor efter kursstart.
Physics of Microcosmos
Kursansvarig/Coordinator
Göran Tranströmer,
goran@physics.kth.se
Tel.
Kursuppläggning/Time Period 2
Föreläsningar 24 h
Övningar 18 h
Abstract
A course on concepts and laws
especially concerning energy and
radiation for electrons, atoms and nuclei
and modern technical applications.
Aim
To provide a basic understanding of the
concepts and laws for microcosmos, i. e.
electrons, atoms and nuclei and their
interaction with electromagnetic
radiation. The course also shows how
these laws can be used in both technical
and medical applications.
Syllabus
Light waves and photons. Electrons and
matter waves. Quantum mechanics and
the Heisenberg uncertainty relations.
The tunnel microscope. The hydrogen
atom. The electron spin. Structure of the
atom. Magnetic resonance with
applications. X-rays and analysis of
elements. Laser radiation. Conductors,
semiconductors and isolators. The pnjunction,
photodiode and LED. The
structure of the nucleus and its binding
energy. Radioactive decay. Nuclear
energy: fission and fusion. The
elementary particles and the forces
between them.
Prerequisites
5B1104 + 5B1105 Calculus I, part 1 + 2.
Requirements
Written exam (TEN1; 2 cr).
Hand-in assignments (INL1; 2 cr).
Required Reading
Halliday, Resnick, Walker,
Fundamentals of Physics, 7th ed., John
Wiley & Sons.
Registration
Course: Not later than two weeks after
course start.
16
5A Fysik