10080 Fysik for materialer og energi
2023/2024
Dette kursus løber første gang i
forårssemesteret 2025 (F25)
Overordnede kursusmål
At introducere den studerende til brugen af begreber fra
elektromagnetisme, kvantemekanik, faststoffysik og nanovidenskab i
teknologiske anvendelser relateret til materialer og
energiproduktion. De studerende opnår viden om hvordan disse
begreber anvendes i dagligdags elektronik som smartphones og i
udnyttelsen af fremtidige energikilder.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Beskrive grundlæggende elektromagnetisk bølgeudbredelse.
- Løse problemer med interferens og diffraktion af lys og disses
anvendelse til karakterisering af materialer.
- Beskrive partikel-bølge dualiteten af lys og partikler.
- Løse simple problemer med frie elektroner og elektroner i
(periodiske) potentialer.
- Anvende båndteorien for faste stoffer til at forklare forskelle
mellem ledere, halvledere og isolatorer.
- Diskutere den kvalitative funktionalitet af vigtige
halvlederkomponenter som transistorer og dioder og deres brug i
teknologiske anvendelser.
- Beregne nuklear energiomdannelse og bindingsenergier relevant
for fission-/fusionsreaktioner.
- Forklare dannelse og opvarmning af plasma brugt i industri og
energiforskning.
- Relatere elektromagnetiske og kvantemekaniske begreber til
teknologiske anvendelser vedrørerende materialer og
energiproduktion.
Kursusindhold
Electrisk og magnetisk flux. Maxwell's ligninger.
Elektromagnetiske bølger. Antenner. Diffraktion. Fotoner.
Partikelbølger og kvantemekanik. Potentialbrønde. Grundlæggende
krystalstruktur af faste stoffer. Båndstruktur. Halvledere.
Transistorer, dioder. Nukleare tværsnit og processer. Dannelse af
plasma.
Litteraturhenvisninger
OpenStax: University Physics Vol 2/3 og noter
Sidst opdateret
04. maj, 2023