SluitenHelpPrint
Switch to English
Cursus: NS-266B
NS-266B
Structuur van de materie
Cursus informatieRooster
CursuscodeNS-266B
Studiepunten (ECTS)7,5
Categorie / Niveau2 (Bachelor Verdiepend)
CursustypeCursorisch onderwijs
VoertaalEngels, Nederlands
Aangeboden doorFaculteit Betawetenschappen; Undergraduate School Bètawetenschappen;
Contactpersoondr. I. Swart
Telefoon0639225593
E-mailI.Swart@uu.nl
Docenten
Docent
prof. dr. R.J.M. Snellings
Overige cursussen docent
Docent
dr. I. Swart
Overige cursussen docent
Contactpersoon van de cursus
dr. I. Swart
Overige cursussen docent
Blok
3  (04-02-2019 t/m 19-04-2019)
Aanvangsblok
3
TimeslotC: MA-middag/namiddag,DI-middag, DO-ochtend
Onderwijsvorm
Voltijd
Cursusinschrijving geopendvanaf 29-10-2018 t/m 25-11-2018
AanmeldingsprocedureOsiris
Inschrijven via OSIRISJa
Inschrijven voor bijvakkersJa
VoorinschrijvingNee
Na-inschrijvingJa
Na-inschrijving geopendvanaf 21-01-2019 t/m 22-01-2019
WachtlijstNee
Cursusdoelen
Hoofddoel van de cursus:

In deze cursus wordt een inleiding gegeven op een ‘deeltjes’-beschrijving van atomen, moleculen, harde en zachte gecondenseerde materie en de subatomaire fysica.
 
  • De student begrijpt de kwantummechanische beschrijving van complexe atomen, begrijpt de samenhang van het periodieksysteem en kan trends in het periodiek systeem afleiden.
  • De student kent de verschillende typen bindingen tussen atomen en kan gegeven de chemische compositie en geometrische structuur van een materiaal voorspellen welke soort binding dominant is.
  • De student heeft kennis van kristalroosters en reciproke roosters en kan deze beschrijven in termen van eenheidsvectoren en -cellen.
  • De student begrijpt de kwantummechanische beschrijving van vaste stoffen en hun classificatie in isolatoren, geleiders en halfgeleiders.
  • De student begrijpt de basiseigenschappen van elektronen in moleculen en vaste stoffen en is in staat om eenvoudige1 berekeningen uit te voeren voor de elektronische structuur.
  • De student is bekend met verschillende vormen van zachte gecondenseerde materie (polymeren, liquid crystals en colloïden.)
  • De student kan met behulp van modellen de opbouw van atoomkernen verklaren en heeft uitgebreide kennis over de stabiliteit van de kernen. De verschillende vormen van kernverval (radioactiviteit en isotopen) kunnen verklaard en toegepast worden.
  • De student kan de kernkracht met behulp van verschillende modellen (schil en vloeistof druppel model) beschrijven.
  • De student beheerst de beschrijving van elementaire deeltjes zoals quarks en leptonen aan hand van het Standard Model van de deeltjesfysica en kan de behoudswetten toepassen. De fundamentele interacties en krachtdragers (bosonen) kunnen uitgelegd worden.
 
1 Onder ‘eenvoudig’ wordt verstaan dat gebruik gemaakt wordt van gangbare benaderingen zoals nearest-neighbor tight binding, Hückel benadering van moleculen.
 
Inhoud
In de cursus “Structuur van de Materie” komen die onderwerpen uit de natuurkunde aan de orde die te maken hebben met een beschrijving van de natuur vanuit een “deeltjes” beschrijving. Die beschrijving is begonnen na de realisatie, die begon in de negentiende eeuw, dat materie is opgebouwd uit atomen en moleculen. Deze deeltjes vormen de bouwstenen waaruit alle gecondenseerde materie is opgebouwd. In de eerste helft van de twintigste eeuw realiseerde men zich echter dat atomen en moleculen zelf zijn opgebouwd uit kleinere deeltjes. De cursus bouwt voort op de cursussen QM1 en TF1. Doel is deze kennis te verdiepen en toe te passen op een beschrijving van fundamentele processen in de gecondenseerde materie fysica en de subatomaire fysica. Tevens zal aandacht worden besteed aan experimentele technieken waarmee men deze processen kan bestuderen en worden links gelegd naar het huidige onderzoek in ons departement.

De opbouw van de cursus is als volgt:
  • Week 1: Atoom fysica. Orbitalen
  • Week 1+2: Subatomaire fysica: opbouw van de kernen, grondtoestand van de kernen (druppelmodel), schillen-model, radioactief verval, kernkracht (meson-theorie).
  • Week 3+4: Deeltjesfysica: inleiding tot de elementaire deeltjes, interacties en krachtdragers, quarks, leptonen, symmetrieen en behoudswetten.
  • Week 5+6: Atoom en molecuul fysica. Meer-elektron atomen, Aufbau principe, periodiek systeem Quantum mechanische beschrijving van covalente bindingen tussen atomen (tight binding, variatietheorema). Andere bindingen (ionogeen, van der Waals)
  • Week 6+7+8: Harde gecondenseerde materie. Kristal structuur, reciprook rooster, elektronische structuur van de vaste-stof: vrije elektronen in een metaal, banden-structuur, geleiders, isolatoren, halfgeleiders, grafeen
  • Week 9: Zachte gecondenseerde materie (polymeren, surfactants, colloïden)
De leerstof wordt onderwezen in een hoorcollege en toegepast in een werkcollege; er worden middels korte ‘gastcolleges’ links gelegd met toepassing van de concepten en technieken uit deze cursus in huidig onderzoek in het departement.

 
 
Competenties
-
Ingangseisen
-
Voorkennis kan worden opgedaan met
Kwantum mechanica en Theoretische fysics theorie en experiment
Verplicht materiaal
-
Aanbevolen materiaal
Boek
B.R. Martin, Nuclear and Particle Physics: An Introduction, Second Edition
Boek
A. Das and T. Ferbel: Introduction to Nuclear and Particle Physics, Second Edition
Reader
available via A-Eskwadraat in print
Werkvormen
Hoorcollege

Werkcollege

Toetsen
Eindresultaat
Weging100
Minimum cijfer-

SluitenHelpPrint
Switch to English