Behörighetskrav

Ma D, Fy B, Ke A

Mål

Kursen skall befästa centrala begrepp och metoder i fysiken, särskilt energibegreppet, och skapa en intuitiv känsla för dem. Detta sker genom ett spekulativt och undersökande arbetssätt (Conceptual Physics) där studenten under lärarens ledning ges möjlighet att själv skapa begrepp och söka samband mellan dessa. Förmågan att diskutera fysik, särskilt frågor av samhällsintresse, ges stor vikt. Kursen använder grundläggande matematik men skall visa på de utökade matematikkunskaper som kommer att krävas för fortsatta fysikstudier. Efter fullgjord kurs skall studenten ha ökat sin naturvetenskapliga kommunikationsförmåga och för en lekman i naturvetenskap kunna

• redogöra för den vetenskapliga process som lett till vår kunskap om naturen.
• definiera centrala fysikaliska begrepp och med ord beskriva deras innebörd och egenskaper.
• beskriva innebörden av en naturlag som formulerats med hjälp av dessa begrepp.
• "förklara" skeenden i naturen och funktionen hos några tekniska system med utgångspunkt från naturlagar.
• påvisa och beskriva några landvinningar inom fysiken som, på gott och ont, lett till stora förändringar i människors levnadsförhållanden.
• kunna använda de datorsystem som krävs på de inledande kurserna inom programmet samt kunna tillämpa de regler som gäller för att använda universitetets IT-system

Innehåll

Naturvetenskap, vetande och naturlagar. Att söka fysikaliska samband med hjälp av fantasi, dimensionsanalys och mätningar. Att beskriva rörelse: Begreppen tröghet och kraft, Newtons lagar. Energi: Begreppen arbete, kinetisk energi och potentiell energi. Värme. Bevarande av energi. Speciell och allmän relativitetsteori. Vågfenomen i naturen. Kraftverkan på avstånd: Fältbegreppet, växelverkanspartiklar. Mikrokosmos: Kvantisering, sannolikhetsvågor, mätningar och osäkerhetsprincipen, Schrödingerekvationen, atomer och molekyler. Atomkärnor och radioaktivitet, den starka och den svaga kraften, fission och fusion, kärnenergi och andra energikällor. Förening av relativitetsteori och kvantteori, QED, antimateria, neutriner och kvarkar. Makrokosmos: Astronomi och astrofysik.

Introduktion till datoranvändning vid TekNat, UU.

Undervisning

Föreläsningar, lektionsövningar, laborationer och seminariepresentationer.

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut. För godkännande krävs även godkänd laboration och godkända seminariepresentationer.