FYS132 Moderne fysikk

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

• Fysikk, årsstudium
• Naturfag årsstudium

Undervisningsspråk

Norsk

Anbefalte forkunnskaper

FYS131 Innføring i fysikk 1

Innhold

Fysikk er den mest fundamentale av alle naturvitenskapene og samtidig den mest avanserte både i eksperimentell og matematisk henseende. En vesentlig del av fysikken har alltid vært et forsøk på å forstå hva den fysiske verden består av. Sentralt i dette emnet er oppdagelsen av fotonet og de atomære partiklene og utviklingen av kvantemekanikken som beskriver egenskaper til lys, atomer og atomkjerner. Kvantemekanikken regnes som det største gjennombruddet i den moderne fysikkens utvikling, ikke bare på grunn av dens radikale begreper, men også fordi den har vist seg anvendelig på nesten alle fysikkens områder - og til og med på naturvitenskapene kjemi og biologi.

Læringsutbytte

Kunnskap

• ha kunnskap om utviklingen av vår forståelse av lys fra Newtons partikkelmodell til Einsteins fotonteori og kunne anvende fotonteorien

• ha forståelse av begrepene elektrisk ladning og kraft og magnetisme

• kunne redegjøre for utviklingen av elektromagnetismen og hvordan elektromotorer og generatorer virker

• kunne anvende induksjonsloven til å utføre beregninger

• kunne redegjøre for hvordan røntgenstråler, radioaktivitet og elektronet ble oppdaget

• kunne redegjøre for Niels Bohrs utvikling av en kvantemodell for atomet og en kvanteteori for hydrogenatomet og anvende atommodellen til å utføre beregninger

• kunne redegjøre for betydningen av kvantiserte størrelser i kvantefysikken og kunne anvende dem til å utføre beregninger

• kunne anvende Einsteins spesielle relativitetsteori til å beregne relativistisk tid og rom og kunne bruke likning E = mc² til å beregne atomkjernes bindingsenergi og frigjort energi i kjernereaksjoner

• kunne gjøre rede for ulike radioaktive prosesser og fisjon- og fusjonsreaksjoner, forstå betydningen av begrepet halveringstid og kunne anvende det til å beregne radioaktive stoffers aktivitet

• kunne gjøre rede for kosmologiens og universets utvikling

Ferdigheter

• kunne formidle og anvende fysikkens teorier og modeller for lys, både lysets bevegelse og vekselvirkning med materie, og i praktiske anvendelser som fotoelektriske effekt

• kunne forklare virkemåten til og konstruere en elektromotor og generator

• kunne formidle hendelsene som førte frem til oppdagelsen av atomets struktur og naturens kvanteegenskaper

• kunne formidle og demonstrere periodiske bevegelser og hvordan bølger interfererer og danner stående bølgemønster

• kunne formidle betydningen av Einsteins likning E = mc² for forståelse av energiutvinning av de kjernefysiske prosessene fisjon og fusjon

 

Generell kompetanse

• kunne referere til andres arbeid i egne skriftlige arbeider

• kunne bruke egen fagkunnskap til å vurdere skriftlige og muntlige kilder

• kunne relatere den moderne fysikkens forståelse av lys, atomer og atomkjerner til kjemiske og biologiske systemer 

Vilkår for å gå opp til eksamen

Fremmøte til alle obligatoriske laboratorieøvelser må være godkjent og alle obligatoriske innleveringsoppgaver må være bestått, se Canvas for mer informasjon.
For studenter i lektorutdanningen må i tillegg 25 timer praksis være bestått. Studenter som ikke er i lektorutdanningen, må bestå én obligatorisk innlevering mer enn studentene i lektorutdanningen.

Undervisnings- og læringsformer

Undervisningen gis i form av forelesninger med demonstrasjoner og oppgavegjennomgåelse. Det vil være ukentlige oppgaver av både teoretisk og praktisk karakter.
Det er to uker praksis i skolen for studenter i lektorutdanningen. Det er et forventet arbeidsomfang på 270 timer for emnet.

Studentevaluering

Emneansvarlig i samråd med studenttillitsvalgt fastsetter evalueringsform og om emnene skal ha midtveis- eller sluttevaluering, jf. kvalitetssystemet kapittel 4.1. Informasjon om evalueringsform for emnet publiseres i Canvas.

Tilbys som enkeltemne

Ja, dersom ledig kapasitet.

Opptakskrav hvis tilbudt som enkeltemne

Generell studiekompetanse og matematikk R1(eller matematikk S1og S2) og enten Matematikk R2 eller Fysikk 1 og 2 eller Kjemi 1 og 2 eller Biologi 1 og 2 eller Informasjonsteknologi 1 og 2 eller Geofag 1 og 2 eller Teknologi og forskningslære 1 og 2.

Eksamen

Individuell muntlig eksamen. Gradert karakter.

Reduksjon i studiepoeng

Innholdet i dette emnet dekkes helt eller delvis av annet emne. Tas ett av disse emnene i tillegg, reduseres studiepoengene som følger:

Emne	Studiepoengreduksjon
FYS127 – Kvantefysikk	6
FYS205 – Partikkelfysikk og kosmologi	2
FYS123 – Elektromagnetisme	2