Moderne fysica

Moderne fysica
Aangeboden door:
Taal:
Primaire doelgroep:
Voorkennis:
Contactpersoon:
Faculteit Technische Natuurkunde
Nederlands
Studenten die het major programma Technische Natuurkunde
volgen
Voor Algemene Relativiteitstheorie
Voortgezette Calculus; Lineaire Algebra en Vectorcalculus;
Klassieke Mechanica en Speciale Relativiteitstheorie
Voor Quantum optica en quantum informatie
Golven en Optica, Toegepaste Quantumfysica
Voor Subatomaire Fysica
Inleiding Quantumfysica, Voortgezette Calculus en
Elektromagnetisme
dr. L.J. van IJzendoorn ([email protected])
Inhoud en samenstelling
Aan het begin van de twintigste eeuw hebben de ontwikkeling van de relativiteitstheorie, de
ontwikkeling van de quantumtheorie en de ontwikkeling van de kernfysica, die gevolgd is
door de elementaire deeltjes fysica, onze kijk op de wereld fundamenteel gewijzigd. In het
pakket Moderne Fysica worden de grondbeginselen van de algemene relativiteitstheorie en
de kern- en elementaire deeltjesfysica behandeld. Beide onderwerpen komen niet aan bod
in de major Technische Natuurkunde en dit keuzepakket biedt de mogelijkheid om met
beide ontwikkelingen kennis te maken. Het derde vak in dit pakket: “Quantumoptica en
Quantuminformatie” is een verdere verdieping in de Quantumfysica volgend op de vakken
“Inleiding Quantumfysica” en “Toegepaste Quantumfysica” die een onderdeel zijn van de
major Technische Natuurkunde
Vakcode
3ERX0
3FQX0
3FSX0
Vaknaam
Algemene relativiteitstheorie
Quantum optica en quantum informatie
Subatomaire fysica
Rooster (Kwartiel/Slot)
Kwartiel 4, Slot A
Kwartiel 2, Slot E
Kwartiel 3, Slot D
Volgorde binnen het pakket
Er worden geen eisen gesteld ten aanzien van de volgorde waarin deze vakken moeten
worden gevolgd.
April 2014
Beschrijving vakken
Algemene relativiteitstheorie
Dit college vertelt het fascinerende verhaal van de algemene relativiteitstheorie: een
meetkundige interpretatie van de zwaartekracht door Albert Einstein. Het college begint met
een korte herhaling van de speciale relativiteitstheorie. Daarna wordt ingegaan op de
meetkunde van het ruimte-tijdcontinuüm. Vervolgens wordt de algemene
relativiteitstheorie geïntroduceerd en de zwaartekracht behandeld. Verder komen aan bod het
ruimte-tijdcontinuüm van Schwarzschild en zwarte gaten. Het college wordt afgesloten met
relativistische kosmologie.
Quantum Optica en Quantum informatie
Dit vak start met de introductie van een aantal basisconcepten uit quantum informatie.
Achtereenvolgens komen aan de orde: verstrengelde toestanden, Bell ongelijkheden, nocloning theorema, qubits, basis concept quantum cryptography (met no-cloning theorem),
quantum gates en quantum computing algorithmes. Daarna volgt een korte introductie van
een aantal basisconcepten uit de quantum optica, waaronder: gequantiseerde velden, Fock
toestanden en thermische velden. Vervolgens komt een aantal speciale onderwerpen aan
bod waaronder: coherente toestanden, klassieke en quantumcoherente functies, het
Hanbury-Brown en Twiss experiment, quantum metrologie en quantum cryptologie en
coherente toestanden met ultrakoude atomen.
Subatomaire Fysica
In het vak Subatomaire Fysica wordt de opbouw van een atoomkern behandeld zoals deze
ontwikkeld is in de kernfysica. Na het semi-empirische massamodel wordt het op de
quantum mechanica gebaseerde schillen model van de kern behandeld. Vervolgens worden
alfa, beta en gamma straling verklaard en komt een aantal toepassingen aan bod zoals het
gebruik van radioactieve bronnen en het gebruik van kernreacties in fusie en splijting.
Vervolgens worden de ontdekking en classificatie van elementaire deeltjes behandeld en
wordt een inleiding gegeven in de grondbeginselen van het standaardmodel en het gebruik
van Feynman diagrammen.
April 2014

Download Report