Fysik III med didaktisk inriktning

Om utbildningen

Delkurs 1 Termodynamik och statistisk fysik, 7,5 hp Undervisningen består av föreläsningar, övningar och obligatoriska laborationer. Klassisk termodynamik, 4,5 hp Grundbegrepp: termodynamiskt system, tillstånd, jämvikt, process, cykel. Temperatur och termodynamikens 0:te huvudsats, inre energi, tryck, entalpi, arbete, värme. Rena ämnens faser och fasövergångar, tillståndsdiagram och fasdiagram. Ideala och icke-ideala gaser. Termodynamikens första huvudsats för slutna system. Förändringar i inre energi och entalpi för ideala gaser, värmekapacitet. Temperaturreservoar, värmemaskin, värmepump och kylprocess, termodynamikens andra huvudsats. Reversibla och irreversibla processer, Carnotcykeln, den termodynamiska temperaturskalan, reversibla värmemaskiner, värmepumpar och kylprocesser. Entropi, principen om entropins ökning, entropiförändringar för ideala gaser. Analys av värmemaskiner, ideala cykler. Termodynamiska potentialer, Helmholtz och Gibbs fria energier, Maxwells relationer. Kopplingen mellan makroskopiska egenskaper och statistisk mekanik. Statistisk fysik, 3 hp Kinetisk teori för ideal gas. Sannolikhetsfördelningar, medelvärde och varians. Bernoulliprocesser och binomialfördelning. Normalfördelning, stora talens lag, centrala gränsvärdessatsen, kopplingen mellan makroskopiska egenskaper och statistisk mekanik. Makrotillstånd och mikrotillstånd, ensembler. Isolerade system och den mikrokanoniska ensemblen, principen om lika sannolikhet, entropin för isolerade system. System i termisk jämvikt med temperaturreservoir och den kanoniska ensemblen, Boltzmannfördelningen, tillståndssumma, responsfunktioner och värmekapacitet, entropi och termodynamikens tredje huvudsats. Fri energi och statistisk termodynamik. Oskiljbara partiklar, Pauliprincipen, bosoner och fermioner. Klassisk och kvantmekanisk ideal gas, Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein, och Fermi-Dirac-fördelningarna, svartkroppsstrålning. Delkurs 2, Inledande modern fysik, 7,5 hp Undervisningen sker i form av föreläsningar, övningar och obligatoriska laborationer. Kvantfysik och tillämpningar: Från klassisk fysik till kvantfysik, våg-partikeldualitet, kvantmekanik, tillstånd och kvanttal hos atomer, fasta tillståndets fysik, kärnstruktur, kärnreaktioner, radioaktivitet och elementarpartiklar. Enklare modellsystem som partikel i låda samt harmonisk oscillator. Atomer med fler än en elektron, kemisk bindning mellan atomer. Speciell relativitetsteori, relativistiskt moment, relativistisk energi. Laboration på enkla atomers nivåschema. Delkurs 3, Verksamhetsförlagd utbildning 2, 7,5 hp I delkursen möter studenten det praktiska arbetet på en skola. Studenten får reflektera över allmänna skolrelaterade frågor men också planera, genomföra och utvärdera egen undervisning inom ämnet fysik. Delkurs 4, Experimentell fysik med didaktiskt perspektiv, 7.5 hp Kursen genomförs i form av laborationer där frågeställningar och problem inom modern fysik undersöks experimentellt. I kursen ingår ett antal på förhand planerade och handledda laborationer, samt ett projekt som utförs självständigt, under handledning. Experimenten behandlar problemställningar inom kvantfysik, fasta tillståndets fysik och nanovetenskap.

Behörighet

Minst betyget godkänd på 75 hp i Matematik 1-90 hp, inklusive minst betyget godkänd på VFU 1. Minst betyget godkänd på 37,5 hp i Fysik 1-60 hp. Motsvarandebedömning kan göras.

Rekommenderade förkunskaper: uh

Alla tillfällen (1)

Liknande utbildningar

• Fysik II med didaktisk inriktningUniversitet/högskola
• Fysik I med didaktisk inriktningUniversitet/högskola
• Naturvetenskaplig basterminUniversitet/högskola
• Klassisk fysikUniversitet/högskola