FYP060 Fysik B - Institutionen för fysik, Göteborgs universitet

GÖTEBORGS UNIVERSITET
KURSPLAN
Fysik och teknisk fysik
FYP060 Fysik B, fortsättningskurs i fysik, 20 poäng
(Physics B, Intermediate Course in Physics, 20 points.)
1. Beslut om inrättande av kursen
Kursplanen är fastställd av Fysik och teknisk fysik 2003-04-04 att gälla dels för kurs inom
fysikprogrammet, dels som fristående kurs vid Göteborgs universitet. Ansvarig institution är
Fysik och Teknisk fysik.
2. Kursens nivå
Fortsättningskurs inom huvudämnet fysik.
3. Kursens mål
Utgående från de kunskaper som inhämtats vid studierna av kurs FYP010 Fysik A är kursens mål
att de studerande skall
- bli förtrogen med grundläggande fysikaliska begrepp och metoder inom fysikens områden
- få kännedom om fysikens matematiska behandling som grund för vidare utbildning i fysik och
angränsande ämnen
- få kännedom om grundläggande experimentella och mättekniska metoder samt med behandling
och redovisning av mätdata
- utveckla förmågan till skriftlig och muntlig framställning i anslutning till fysik, naturvetenskap
och teknik.
- träna ett kritiskt tänkande.
4. Kursens innehåll.
Kursen består av följande delmoment
1. Elektrisk mätteknik 3 poäng
2. Mekanik B, 4 poäng
3. Matematisk fysik A, 5 poäng
4. Elektromagnetisk fältteori, 4 poäng
5. Kvantfysik A, 4 poäng (tentamen 3 p, laborationer 1 p)
4.1 Elektrisk mätteknik (3 p):
De studerande skall på experimentell väg få sig kunskaper i grundläggande elektronik samt lära
sig använda de vanligaste elektriska mätinstrumenten. I kursen belyses praktiska möjligheter och
problem vid elektrisk mätteknik, samt statistisk bearbetning av mätresultat. Undervisningen utgår
från ett konkret elektriskt mätproblem.
4.2 Mekanik B (4 p):
I momentet ingår: Stela kroppens rörelse. Mekaniska svängningar och vågor.
Kontinuumsmekanik. Ickelinjära svängningar, kaos och dynamiska system. Analytisk mekanik.
Relativitetsteori.
4.3 Matematisk fysik A (5 p):
I momentet ingår: Linje - och ytintegraler med hjälp av integralsatser och utnyttjande av
kroklinjiga koordinater. Källor och virvlar av olika slag. Käll- och virvelfria fält, potential och
vektorpotential. Poissons ekvation. Analys av fält. Bestämning av fält från olika käll- och
virvelfördelningar.
GÖTEBORGS UNIVERSITET
KURSPLAN
Fysik och teknisk fysik
4.4 Elektromagnetisk fältteori (4 p):
Elektriska laddningar och fält. Coulombs lag. Laplace och Poissons ekvationer. Energi hos
system av laddningar. Potentia l och spänning. Allmänna elektrostatiska fältproblem. Polarisation.
Laddade partiklars rörelse i elektriska och magnetiska fält. Lorenzkraft. Stationär elektrisk ström.
Fältet från laddningar i rörelse. Biot-Savarts lag. Elektriska och magnetiska fält i materia.
Faradays lag. Magnetiska fältets energi. Maxwells ekvationer. Elektromagnetiska vågor.
Strålning från oscillerande laddningar. Relativistisk behandling av elektromagnetiska fält.
4.5 Kvantfysik A (4 p):
Grundläggande kvantfysik och kvantmekanik med kvantfysikens experimentella bakgrund och
enkla tillämpningar av Schrödinger-ekvationen. Bundna tillstånd. Spridning. Kvantmekanikens
formalism. Mätprocessen. Banimpulsmoment och spinn. Centralfält. Elektrontillstånd i en- och
flerelektronatomer. Pauliprincipen och det periodiska systemet. Strålningsprocesser.
4.6 Demonstrationskurs
Varje studerande gör en muntlig presentation och demonstrerar inför de övriga i gruppen några
utvalda experiment. även skriftlig redovisning av de tilldelade uppgifterna skall ske.
Experimenten skall knyta an till innehållet i delmomenten 4.1 till 4.5. Varje demonstration
avslutas med diskussion i gruppen.
5. Undervisningens utformning
Undervisningen ges i form av lektionsundervisning, demonstrationer, grupparbeten, laborationer
samt studiebesök och seminarier. Lektionsundervisningen ägnas huvudsakligen åt genomgång av
vissa avsnitt i teorikursen samt problemlösning. Laboratorieundervisningen utgör ett
fundamentalt inslag i studiekursen. I laboratorieundervisningen ingår tränin g i experimentell
metodik samt i skriftlig och muntlig redovisning.
6. Examination.
Prov anordnas vid slutet av varje delkurs. På godkänt prov ges betygsgraderna Godkänd och Väl
godkänd. På laboratoriekurserna ges endast betygen Godkänd och Underkänd. Proven är normalt
skriftliga och omfattar såväl beskrivande uppgifter som problemlösning. För godkänt betyg på
kurs krävs förutom godkända prov även att det i kursen ingående laboratoriearbetet redovisats
och godkänts. För studerande som ej godkänts vid ordinarie prov och redovisningstillfälle erbjuds
ytterligare provtillfällen. Student som underkänts två gånger i prov för kurs eller del av kurs har
rätt att begära annan examinator. Ansökan ställs till berörd institution. Slutbetyg på kursen erhålls
då samtliga delkurser och obligatoriska moment godkänts.
7. Förkunskapskrav
För tillträde till kursen krävs genomgångna kurser frånårskurs 1 på fysikprogrammet, eller att
motsvarande kunskaper inhämtats på annat sätt.
8. Kurslitteratur
Se separat litteraturlista.