Centralt innehåll
• energins kvantisering då materia och strålning växelverkar med varandra
• fotonen som det elektromagnetiska strålningsfältets kvanta
• atomens uppbyggnad, kvanttillstånden hos atomens elektroner samt grundtanken i den vågmekaniska atommodellen
• teknologi som baserar sig på kvantisering; laser och kvantstrukturer
• atomkärnans struktur och förändringar, radioaktivt sönderfall
• kärnreaktioner, ekvivalens mellan massa och energi, atomkärnans bindningsenergi
• kärnkraft, fission och fusion
• sönderfallslagen
• olika typer av joniserande strålning och deras biologiska effekter samt tillämpningar inom medicin och teknologi
• partikelfysikens standardmodell
• världsalltets utveckling
Modulens centrala innehåll kan granskas till exempel i följande tematiska sammanhang: strålsäkerhet, användning av strålning inom medicin, klimatförändringen och växthuseffekten.
Centrala innehåll kan granskas till exempel med följande experiment: mätning av spektra, granskning av förändring av spektra i fluorescens-fenomen, mätningar med laserdiod och simuleringar i anknytning till ämnesområdet.
I modulen blir den studerande förtrogen med kvantfysikens begreppsliga och teoretiska struktur samt med dess experimentella grund. Materiens struktur och grundväxelverkningar är centralt samt hur dessa inverkar på ett ämnes egenskaper. Modulen behandlar kvantfysikens teknologiska tillämpningar samt hur kvantfysiken kommer till uttryck ända från fenomen på elementarpartikelnivå
och nanoskala till fenomen på kosmisk skala. Även teknologier som baserar sig på olika radioaktiva sönderfall, joniserande strålning och kvantisering fungerar som undersökningsobjekt.
Mål
Målen för modulen är att den studerande ska
• känna till den joniserande strålningens effekter och bekanta sig med säker användning av strålning
• introduceras till den världsbild som baseras på kvantfysik från elementarpartikelfysik till kosmologi
• förstå hur betydelsefull den teknologi som baserar sig på kvantisering är för dagens samhälle.