Kvantemekanik 1 (KM1)

Viden:
Den studerende opnår et indgående kendskab til grundelementerne i en kvantemekanisk beskrivelse af ét-partikelsystemerne og får kendskab til løsningerne for en række elementære kvantesystemer.

Færdigheder:

• Benytte bølgemekanikken (Schrödingerligningen) til at finde bølgefunktioner for forskellige potentialer i 1 dimension samt sfæriske symmetrisk potentialer i 3 dimensioner.
• Kende operatorerne for de forskellige målbare størrelser, såsom sted, impuls og energi, og anvende dem til at udregne fysiske forventningsværdier.
• Kende de stationære løsninger til brintatomet og kunne bruge dem til at beregne fysiske størrelser.
• Kende og kunne den anvende den kvantemekaniske beskrivelse for impulsmomenter.
• Udtrykke en Hamiltonoperator i både Dirac- og matriksnotation og efterfølgende finde egenenergier og egenvektorer samt beregne forventningsværdier af målbare størrelser
• Kende principperne for beskrivelsen af spin-1/2 partikler, dvs. Paulis spinmatricer og deres egenvektorer.
• Anvende målepostulatet til at forudsige sandsynligheder for målinger og beskrive hvordan en måling afhænger af tidligere udførte målinger.
• Kunne udføre målinger på simple kvantesystemer og rapportere systematisk på resultaterne, inklusive eksperimentel afprøvning af grundlæggende kvanteteori.

Kompetencer:
Den studerende får kendskab til den kvantemekaniske beskrivelse af naturen, som danner grundlaget for den moderne fysik.
Den studerende vil kunne overføre teori og metoder fra linæer algebra til at kunne beskrive fysiske systemer, herunder ekspansion af funktioner på et basissæt.

Den studerende vil kunne benytte eksperimentelle observationer til at motivere grundlæggende koncepter og lovmæssigheder i kvantemekanik.