Atom- och kärnfysik med tillämpningar är en fördjupad fysikkurs på grundnivån som ingår i det obligatoriska kursblocket det tredje året på civilingenjörsutbildningen i Teknisk Fysik vid LTH. I kursen, som sträcker sig över två läsperioder, varvas föreläsningar, övningar och laborationer inom kvantmekanik, kärnfysik och atomfysik. Kursen innehåller också ett obligatoriskt fördjupande projekt. Kursen ges av ett lärarlag under ledning av Per Eng-Johnsson (atomfysik), Anne L'Huillier (atomfysik) Kristina Stenström (kärnfysik) och Gillis Carlsson (kvantmekanik).

All information för kurstillfället 2021 finns i Canvas.

Kvantmekanikensformalism, fördjupat från tidigare kurser. Harmonisk oscillator. Sfärisk symmetri och rörelsemängdsmoment. Väteliknande atomer. Approximativa metoder. Beräkningar på problemställningar inom atom- och kärnfysik.

Atomersstorlek och massa. Atommodeller. Elektronspinn och riktningskvantisering. Atomer i yttre elektriska och magnetiska fält. Koppling av rörelsemängdsmoment, konfiguration, term, nivå och subnivå. Centralfältsapproximationen och flerelektronsystem. Uppbyggnaden av det periodiska systemet. Spontan emission och urvalsregler. Stimulerad emission och laserverkan. Atomer i starka laserfält. Spektroskopiska tekniker.

Atomkärnors storlek, uppbyggnad och massa. Kärnmodeller. Stark och svag växelverkan. Radioaktivt sönderfall, alfa- beta- och gamma- emission. Kärnkollisioner. Neutronfysik och spallationskällor. Fission och fusion. Strålnings växelverkan med materia. Biologisk verkan och strålskydd. Kärnfysikalisk mätutrustning. Reaktorfysik, medicinska tillämpningar, radioaktivitet i omgivningen.