Fysik (46-60hp), 15 hp

Huvudområde

Utbildningsnivå

Fördjupningsnivå

Kursen ges för

• Ämneslärarprogrammet med inriktning mot arbete i gymnasieskolan, ingång Matematik

Förkunskapskrav

Lärandemål

Efter avslutad kurs skall den studerande kunna:
- använda grundläggande fysikaliska begrepp, principer och modeller för att förklara fenomen, lösa problem och beräkna fysikaliska storheter inom modern fysik
- genomföra experiment inom modern fysik
- redogöra för olika astronomiska objekt, astrofysikaliska modeller, och universums uppbyggnad och utveckling.
- utföra astronomiska observationer och identifiera himlakroppar
- redogöra för ett delområde inom geofysik och meteorologi
- sammanfatta ämnesdidaktiska forskningsresultat rörande konsekvenser av olika undervisningsformer inom modern fysik och astronomi
- tillgodogöra sig såväl svensk som internationell kurslitteratur (inklusive ämnesdidaktiska forskningsartiklar).

Kursinnehåll

Kursens innehåll sträcker sig från mikrokosmos till makrokosmos: från elementarpartiklar till de största strukturer vi känner i universum. Inom den moderna fysiken behandlar kursen inledningsvis den speciella relativitetsteorin och grundläggande principer och fenomen inom kvantfysik, såsom svartkroppstrålning, fotoelektrisk effekt, våg-partikel dualism, materievågor, osäkerhetsrelationer, Schrödingerekvationen, partikel i låda, tunnling. Inom atomfysik behandlar kursen sedan olika atommodeller (inklusive halvklassiska), atomspektra, och periodiska systemets uppbyggnad.

Inom kärnfysik behandlar kursen atomkärnas uppbyggnad, och olika modeller för kärnans stabilitet, energidalen, radioaktiv sönderfall, nukleära reaktioner, fission och fusion. Inom elementarpartikelfysik ges en introduktion till standardmodellens fundamentala partiklar och krafter, och bevarandelagar.

Den studerande använder detta för att förklara fenomen, lösa problem och beräkna fysikaliska inom modern fysik. Den studerande genomför även laborationer inom atom- och kärnfysik.

Kursen tar även upp tekniska tillämpningar av atom- och kärnfysik, däribland laser, kärnkraft, medicinska tillämpningar, samt biologiska effekter av strålning.
Kursen ger en översiktlig bild av vår plats i universum samt reflekterar dagens kunskap mot historiska tillbakablickar. Kursen tar upp: himmelskoordinater; solsystemets egenskaper, ålder och utveckling; solen - vår närmaste stjärna; stjärnors egenskaper och utveckling (födelse, liv, och död); vår galax – vintergatan; andra galaxer – grupper och supergrupper; och kosmologi. Den studerande använder detta för att redogöra olika astronomiska objekt och modeller, samt för att lösa enklare problem inom astronomi och astrofysik.
I kursen väljer den studerande tillsammans med kursansvarig ett delområde inom geofysik eller meteorologi som presenteras muntligt.
Den studerande sammanfattar ämnesdidaktiska forskningsresultat rörande konsekvenser av olika undervisningsformer inom modern fysik och astronomi.

I kursen läser den studerande svensk och engelskspråkig kurslitteratur, inklusive ämnesdidaktiska forskningsartiklar från internationella vetenskapliga tidskrifter.

Undervisnings- och arbetsformer

Föreläsningar, seminarier, laborationer, litteraturstudier, samt bearbetning av övningsproblem.

Examination

Kursen examineras genom individuell skriftlig salstentamen, genomförande av parvisa laborationer, samt parvis och individuell muntlig och skriftlig redovisning.

PROVKODER:
STN1 Skriftlig tentamen:salstentamen Modern fysik (6 hp) U-VG
LAB1 Laborationer: Atom- och kärnfysik 1.5 hp) U-G
STN2 Skriftlig tentamen: salstentamen Astronomi (4,5 hp) U-VG
MRE1 Muntlig redovisning: Geofysik (1,5 hp) U-G
SRE1 Skriftlig redovisning: Ämnesdidaktik (1.5 hp) U-G

Betygsskala

Övrig information

Institution