Go to this page on our english site

Klassisk fysik

  • 30 hp

Under den här kursen läggs grunden för fortsatta studier i fysik. Kursen behandlar den grundläggande klassiska fysiken och innefattar mekanik, termodynamik, elektromagnetism, optik och speciell relativitetsteori.

fysik

Kursen är indelad i fem delkurser som examineras separat:

Mekanik I (6 hp)
Termodynamik (6 hp)
Mekanik II (6 hp)
Elektromagnetism (7,5 hp)  
Vågrörelselära och optik (4,5 hp)

  • Kursupplägg

    Kursen är på grundläggande nivå och ges dagtid på halvfart. Den ingår som kurs under första året (och läses då parallellt med matematik) på Kandidatprogrammen i fysik, astronomi och meteorologi, samt på Sjukhusfysikerprogrammet. Kursen kan även läsas som fristående kurs.

    Delkurser

    Mekanik I (6 hp)

    Den klassiska mekaniken, formulerad av Newton redan på 1600-talet, förklarar de flesta av de fenomen vi möter i vardagen, från kastbanor till kollisioner och s.k. enkla maskiner. Under kursen studerar du den matematiska beskrivningen av kroppars rörelse med hjälp av Newtons lagar. Här introduceras också flera begrepp som ligger till grund även för mer avancerad fysik, såsom rörelsemängd, arbete och energi. Delkursen innehåller även en introduktion till den speciella relativitetsteorin, som revolutionerade synen på rum och tid i början av 1900-talet.

    Termodynamik (6 hp)

    Termodynamiken beskriver makroskopiska system (t.ex. en gas) i termer av ett litet antal variabler (som t.ex. gasens tryck och temperatur), på ett sätt så att systemets mikroskopiska beståndsdelar (t.ex. gasmolekylerna) kan bortses från. Teorin utvecklades från empirisk grund under 1700 och 1800-talen, långt innan atomteorin var etablerad. Under denna delkurs studerar du sambanden mellan fundamentala begrepp såsom energi, entropi och värme utifrån termodynamikens huvudsatser. Även grundläggande statistisk mekanik introduceras. Här används istället statistiska metoder för att studera egenskaperna hos system bestående av ett stort antal partiklar (såsom en gas). På så sätt ger den statistiska mekaniken en mikroskopisk förklaring till termodynamikens samband och begrepp.

    Mekanik II (6 hp)

    I denna delkurs fördjupas den klassiska mekaniken från Mekanik I, och tillämpas på fler områden. Du studerar rotationsrörelse hos fasta kroppar och möter begrepp som vridmoment och rörelsemängdsmoment. Du lär dig om gravitation, enkel svängningsrörelse och lyftkrafter i vätskor. I delkursen behandlas även hur mekaniska förlopp kan beskrivas utifrån accelererande koordinatsystem, förutsatt att man inför så kallade tröghetskrafter. Slutligen återvänder vi till den speciella relativitetsteorin för att se hur dess beskrivning av rumtiden även har följder för begrepp som massa, energi och rörelsemängd.

    Elektromagnetism (7,5 hp)

    Maxwells teori för elektromagnetism från 1800-talets senare del förenar alla elektriska och magnetiska fenomen i en och samma teori. Under denna delkurs studerar du hur elektriska laddningar ger upphov till elektriska och magnetiska fält som i sin tur påverkar andra laddningar. Särskild vikt läggs vid sambandet mellan elektriska och magnetiska krafter – hur elektriska strömmar alstrar magnetiska fält (Amperes lag) och hur tidsberoende magnetfält ger upphov till elektrisk spänning (Faradays lag). Du studerar även elektriska likströms- och växelströms-kretsar innehållande motstånd, kondensatorer och spolar. Delkursen leder fram till Maxwells ekvationer på integralform som visar på existensen av elektromagnetiska vågor (ljus) och som därmed ger sambandet mellan elektromagnetism och optik.

    Vågrörelselära och optik (4,5 hp)

    Delkursen inleds med en repetition av elektromagnetiska vågor och en introduktion till polarisation. Därefter studerar du mekaniska vågor och ljudvågor. Med avstamp i kunskapen om elektromagnetiska vågor behandlas sedan fortplantning av ljus. Stråloptik studeras och används för att förstå några enkla optiska instrument. Vågoptik används för att studera fenomen som interferens och diffraktion.

    Undervisning

    Undervisningen består av lektioner och räkneövningar i helklass, av undervisning i mindre grupper (tutorundervisning) samt av laborationer. Stöd för problemlösning finns i form av räknestuga. Inlämningsuppgifter, bonusgrundande övningsuppgifter och läsförberedande frågor ingår som stöd till studierna i varierande omfattning i de olika delkurserna.

    Examination

    Varje delkurs examineras separat genom en avslutande skriftlig tentamen. Fyra av de fem delkurserna (Termodynamik, Mekanik II, Elektromagnetism, Vågrörelselära och optik) innehåller 1–2 obligatoriska laborationer.

    Examinator

    Övergripande kursansvar
    Sören Holst, tel: 08 5537 8740, e-post: holst@fysik.su.se


    Lärare och kursansvar delkurser
    Mekanik I: Emma Wikberg, tel: 08 5537 8638, e-post: emma@fysik.su.se
    Termodynamik: Henrik Öström, tel: 08 5537 8641, e-post: ostrom@fysik.su.se
    Mekanik II: Sören Holst, tel: 08 5537 8740, e-post: holst@fysik.su.se
    Elektromagnetism: Sten Hellman, tel: 08 5537 8667, e-post: sten@fysik.su.se
    Vågrörelselära och optik: Edvard Mörtsell, tel: 08 5537 8535, e-post: edvard@fysik.su.se


    Övergripande laborationsansvar:
    Andreas Rydh, tel: 08 5537 8692, e-post: Andreas.Rydh@fysik.su.se

  • Kurslitteratur

    Observera att kurslitteraturen kan ändras fram till två månader före kursstart.

    Serway, Jewett et al: Physics for Global Scientists and Engineers (Cengage 2017)
    (ISBN 9781473757219 innehåller Volume 1 (9780170355513) och Volume 2 (9780170355520))

  • Kontakt

    Studievägledare på Fysikum:

    studievagledare@fysik.su.se

     

Hitta fler utbildningar

Vet du vad du vill läsa?

Sök kurser och program

Vad finns att läsa på SU?

Alla våra ämnen