NWI-NB016
Kwantummechanica 3
Cursus informatieRooster
CursusNWI-NB016
Studiepunten (ECTS)6 - 9
Categorie-
VoertaalEngels
Aangeboden doorRadboud Universiteit; Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica; Wiskunde, Natuur- en Sterrenkunde;
Docenten
VorigeVolgende 1
Docent
dr. T.G. Budd
Overige cursussen docent
Examinator
dr. J.H. Mentink
Overige cursussen docent
Docent
dr. J.H. Mentink
Overige cursussen docent
Coördinator
dr. J.H. Mentink
Overige cursussen docent
Contactpersoon van de cursus
dr. J.H. Mentink
Overige cursussen docent
Collegejaar2022
Periode
KW2-KW3  (07-11-2022 t/m 09-04-2023)
Aanvangsblok
KW2
Onderwijsvorm
voltijd
Opmerking-
Inschrijven via OSIRISJa
Inschrijven voor bijvakkersJa
VoorinschrijvingNee
WachtlijstNee
Plaatsingsprocedure-
Cursusdoelen
  • De student kent de bijzondere eigenschappen van identieke veeldeeltjessystemen
  • De student is in staat berekeningen uit te voeren in de Fock-ruimte voor deeltjes dan wel quasi-deeltjes
  • De student kan met kwantummechanische ensembles omgaan
  • De student kent de kwantisatie-aspecten van elektromagnetische velden (module 1)
  • De student kent de fundamentele aspecten van de relativistische kwantummechanica (module 1)
  • De student begrijpt de basisconcepten en methoden van de theorie van de gecondenseerde materie (module 2)
  • De student kent de fenomenen en theoretische beschrijvingsmethoden behorende bij o.a. het Josephson effect, Andreev reflectie, het Aharonov-Bohm effect, geleidingskwantisatie, magnetische weerstand en het Hall effect (module 2)
Inhoud
Dit vak maakt deel uit van de kwantummechanica-cyclus bestaande uit Inleiding Kwantummechanica en Kwantummechanica 1, 2 en 3.

Dit gedeelte van de cyclus is opgedeeld in 3 modules. Een gemeenschappelijke module (docent J.H. Mentink), Module 1 (docent T. Budd) en Module 2 (docent M. Titov).


In kwartaal 2 wordt de kwantummechanica van identieke veeldeeltjessystemen verder uitgewerkt. De toestandsruimte voor zulke systemen (Fock-ruimte) zal worden geconstrueerd in termen van creatie- en annihilatie-operatoren, gebruik makende van de bezettingsgetalrepresentatie. Daarbij zullen nieuwe concepten zoals quasi-deeltjes en tweede kwantisatie worden geïntroduceerd. Vervolgens zal de student kennismaken met de dichtheidsmatrix voor de beschrijving van gemengde kwantummechanische ensembles en met de kwantumstatistiek voor zich in thermisch evenwicht bevindende niet-interagerende veeldeeltjessystemen.

In kwartaal 3 zal de cursus opsplitsen in twee modules. De studenten kunnen vrij kiezen welke van deze modules ze willen volgen.

Module 1 "Particle and Astrophysics". In deze module zal worden getoond welke complicaties er optreden bij het opzetten van een relativistische 1-deeltjes kwantummechanica en hoe deze complicaties kunnen worden omzeild door een veeldeeltjesinterpretatie toe te kennen aan de relativistische golfvergelijkingen. Dit laatste zal worden geïllustreerd en gemotiveerd aan de hand van de kwantisatie van het elektromagnetisch veld.

Module 2 "Physics of Molecules and Materials". In deze module zullen de basisconcepten van de theorie van de gecondenseerde materie worden behandeld: het Bloch theorema, "tight-binding" modellen, k-dot-p Hamiltonianen, spin-baan interacties, dispersierelaties, toestandsdichtheden, stroomoperatoren en verstrooiingstoestanden. Daarbij zullen de volgende onderwerpen aan bod komen: de Landauer-Büttiker theorie voor kwantumtransport, de Boltzmann transportvergelijking, de gemiddelde-veld methode en de Ginzburg-Landau theorie voor supergeleiding.


Instructional Modes
Niveau

Voorkennis
Kwantummechanica 2
Toetsinformatie
  • Er is een schriftelijk tentamen in drie varianten die alle op dezelfde datum en tijd worden afgenomen
  • PAP = gemeenschappelijk + module 1 (6ec)
  • PMM = gemeenschappelijk + module 2 (6ec)
  • PAP+PMM = gemeenschappelijk + module 1 + module 2 (9ec)
  • Bonuspunt op grond van het werkcollege
Bijzonderheden
Deze cursus past binnen het onderzoeksthema Hoge Energie Fysica en het onderzoeksthema Spectroscopy of Quantum Materials
 
Verplicht materiaal
Dictaat
Collegedictaat: wordt wekelijks bijgewerkt en vóór het college online beschikbaar gemaakt.

Aanbevolen materiaal
Boek
David J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, 2nd edition, Prentice Hall, Pearson Education Ltd, 2005
Boek
Eugene Merzbacher, Quantum Mechanics, 3rd edition, John Wiley & Sons, 2003
Boek
B.H. Bransden and C.J. Joachain, Quantum Mechanics, 2nd edition, Prentice Hall, Pearson Education Ltd, 2000
Boek
F. Schwabl, Advanced Quantum Mechanics, 3rd edition, Springer 2005
Boek
D. Feng and G. Jin, Introduction to condensed matter physics, World Scientific, Singapore 2005

Werkvormen
Cursus
AanwezigheidsplichtJa

Toetsen
Tentamen PAP
Weging1
ToetsvormTentamen
GelegenhedenBlok KW3, Blok KW4

Opmerking
Toets behorend bij algemeen deel en Module 1: Particle and Astrophysics

Tentamen PMM
Weging1
ToetsvormTentamen
GelegenhedenBlok KW3, Blok KW4

Opmerking
Toets behorend bij algemeen deel en Module 2: Physics of Molecules and Materials

Tentamen PAP+PMM
Weging1
ToetsvormTentamen
GelegenhedenBlok KW3, Blok KW4

Opmerking
Toets behorend bij algemeen deel, Module 1 en 2: Particle and Astrophysics én Physics of Molecules and Materials