330 likes | 654 Vues
Kursinformation. 12 föreläsningar+ 7 räkneövningar Kursliterattur Feynman lectures on physics (vol III) Kvantfysikens principer (A. Karlhede et al.) från studentexpeditionen. Föreläsningsmaterial En tentamen. Betygskriterier. Kurshemsida.
E N D
Kursinformation • 12 föreläsningar+ 7 räkneövningar • Kursliterattur • Feynman lectures on physics (vol III) • Kvantfysikens principer (A. Karlhede et al.) från studentexpeditionen. • Föreläsningsmaterial • En tentamen FK3002 Kvantfysikens grunder
Betygskriterier FK3002 Kvantfysikens grunder
Kurshemsida http://www.physto.se/~milstead/teaching/2010/kvant2010.html Nyheter Gamla tentor+lösningar Kursinnehåll FK3002 Kvantfysikens grunder
Föreläsning 1 • Vad är kvantfysik ? • Vågens egenskaper • Diffraktion Materialet motsvarar kap. 4 i kompendiet FK3002 Kvantfysikens grunder
Kvantfysik • Kvantfysik • Dagens värld • Ljus är en elektromagnetisk våg och en partikel • Vissa kvantiteter kan aldrig mätas med oändlig noggrannhet • Ingenting är förutbestämt • - det finns sannolikheter för olika händelser att äga rum. • De flesta Nobelprisen • Den klassiska fysiken • Världen i början av 1900-talet • Ljus är en elektromagnetisk våg • Newtons lagar • Allt kan mätas med oändlig noggrannhet • Världen är ett deterministiskt system: • - alla händelser i framtiden är förutbestämda • Patentchef i US avgår för att ”there is nothing left to discover” FK3002 Kvantfysikens grunder
Vågor • Våg = en störning som rör sig genom ett medium • Betrakta två olika typer av vågor: • Longitudinell våg • Transversell våg y Ljudvåg Vågen rör sig i x-riktningen Partiklar oscillerar runt sina jämviktslägen. Vattenvåg Vågen rör sig i x-riktningen. Enskilda volymelement oscillerar runt sina jämviktslägen. x FK3002 Kvantfysikens grunder
Elektromagnetiska vågor • En annan typ av transversell våg • De tidigare exemplen visade vågor som propagerade genom ett medium (t.ex. luft, en sträng..). Störningen kunde betraktas som rörelsen av partiklarna och strängen. • ”Störningen” hos en elektromagnetisk våg är storleken av ett elektriskt och magnetiskt fält. Störningen motsvarar inte partiklar som flyttar ”upp” och ”ner” utan fält. • Fälten innehåller vågens energi. FK3002 Kvantfysikens grunder
Vågformer Icke-harmonisk våg T.ex. en kort vågpuls som rör sig i i x-riktningen Harmonisk våg T.ex. en utbredd fortskridande sinusvåg som rör sig i x-riktningen x FK3002 Kvantfysikens grunder
Att förstå sinusvågen A FK3002 Kvantfysikens grunder
Plana vågor och vågfronter vågfront l FK3002 Kvantfysikens grunder
Fasskillnad FK3002 Kvantfysikens grunder
Fråga FK3002 Kvantfysikens grunder
Interferens http://id.mind.net/~zona/mstm/physics/waves/interference/waveInterference2/WaveInterference2.html FK3002 Kvantfysikens grunder
Superposition av sinusvågor FK3002 Kvantfysikens grunder
Vågor och komplexa tal FK3002 Kvantfysikens grunder
Intensiteten av två interfererande vågor FK3002 Kvantfysikens grunder
Cirkulära vågor k l k FK3002 Kvantfysikens grunder
Huygens princip Varje punkt på en vågfront är en källa till en ny våg som utbreder sig sfäriskt. Efter en viss tid anges vågfrontens position av ytans tangent till de sekundära vågorna. Ursprunglig vågfront ny vågfront ljusstrål Källa till nya cirkulära vågor Cirkulär våg Detta låter galet – kan vi testa idén ? FK3002 Kvantfysikens grunder
Diffraktion från en enkelspalt En plan våg träffar en spalt. En liten spalt kan betraktas som en rad källor till cirkulära vågor. Konstruktiv och destruktiv interferens observeras. Konstrutiv spalt Desstruktiv spaltbredd a cirkulära vågor Vattenvågor Plana vågor (t.ex. ljus,vatten) FK3002 Kvantfysikens grunder
Enkelspalt diffraktion skärm destruktiv interferens q plana vågor spaltbredd a konstruktiv interferens intensitet Spalten blir en källa till många cirkulära vågor spalten blir en källa till en cirkulär våg FK3002 Kvantfysikens grunder
Vägar till punkt P Obs! Ritningen är inte skalenlig P P FK3002 Kvantfysikens grunder
P P FK3002 Kvantfysikens grunder
Enkelspalt diffraktion skärm planar vågor l a FK3002 Kvantfysikens grunder
Diffraktion från en enkelspalt - intensitet y FK3002 Kvantfysikens grunder
Sammanfattning FK3002 Kvantfysikens grunder