10080 Fysik for materialer og energi

2024/2025

Dette kursus løber første gang i forårssemesteret 2025 (F25)
Kursusinformation
Physics for materials and energy
Engelsk
5
Bachelor
Retningsspecifikt kursus (BSc), General Engineering
Teknologiske linjefag, General Engineering
F3B (fre 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, grupperegning, projekter.
13-uger
F3B
Skriftlig eksamen
Helhedsvurdering. Skriftlig eksamen ca. 75%, individualiserede gruppeprojekter 25%.
Skriftlig eksamen: 3 timer
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet :

Alle hjælpemidler uden adgang til internettet til skriftlig eksamen. Alle hjælpemidler til projekter.

7-trins skala , intern bedømmelse
10013100361004010041100421004610048314006277362774
(10018/10020/10022/10024/10063).­01005 , Fysik 1 og Matematik 1 eller ækvivalente kurser
Jesper Rasmussen , Lyngby Campus, Bygning 309 , jeras@fysik.dtu.dk
Thomas Sand Jespersen , tsaje@dtu.dk
10 Institut for Fysik
47 Institut for Energikonvertering- og lagring
I studieplanlæggeren
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. Diffraktion. Fotoner. Partikelbølger og kvantemekanik. Potentialbrønde. Grundlæggende krystalstruktur af faste stoffer. Båndstruktur. Halvledere. Transistorer, dioder. Nukleare processer og energi. Dannelse af plasma.
Litteraturhenvisninger
OpenStax: University Physics Vol 2/3 og noter
Sidst opdateret
02. maj, 2024