Stockholms universitet logo, länk till startsida
Go to this page on our english site

Klassisk fysik

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)

Undervisning hösten 2020 och våren 2021

För delkursen Mekanik I ges föreläsningar och tutorundervisning under höstterminen 2020 på distans via zoom. Räkneövningar ges på campus. Mekanik I examineras genom en skriftlig salstentamen på campus.

För delkursen Termodynamik kommer föreläsningar och tutorundervisning ges på distans via zoom. Laborationer ges på campus. I delkursen termodynamik kommer räkneövningarna ges på distans och delkursen examineras genom en zoomövervakad hemtentamen.

För delkursen Mekanik II kommer föreläsningar, tutorundervisning och räkneövningar ges på distans via zoom. Laborationer ges på campus. Delkursen examineras genom en zoomövervakad hemtentamen.

För delkuren Elektromagnetism kommer förinspelade föreläsningar kombineras med diskussionsträffar, tutorundervisning och räkneövningar via zoom. Laborationer ges på campus. Delkursen examineras genom en zoomövervakad hemtentamen.

För delkuren Vågrörelselära och optik kommer förinspelade föreläsningar kombineras med diskussionsträffar, tutorundervisning och räkneövningar via zoom. Laboration ges på campus. Delkursen examineras genom en hemtentamen med muntlig uppföljning via zoom.

Kursen använder sig av lärplattformen Athena.

  • 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 Kandidatprogrammet i fysik, Kandidatprogrammet i astronomi, Kandidatprogrammet i meteorologi, oceanografi och klimatfysik och 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

    Examinator för hel kurs samt för delkurserna Mekanik I och Mekanik II:

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

    Delkursen Termodynamik: Henrik Öström, tel: 08 5537 8641, e-post: ostrom@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

  • Schema

    Schema finns tillgängligt senast en månad före kursstart. Vi rekommenderar inte utskrift av scheman då vissa ändringar kan ske. Vid kursstart meddelar utbildningsansvarig institution var du hittar ditt schema under utbildningen.
  • 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))

  • Kursrapporter

    Här ligger ett skript.

  • Mer information

    När kan jag söka?

    Anmälan är öppen från mitten av mars till mitten av april för kurser som går på hösten, och från mitten av september till mitten av oktober för kurser som går på våren.

    Observera att många kurser öppnar för sen anmälan i mitten av juli (gäller kurser på höstterminen) eller i mitten av december (gäller kurser på vårterminen).

    Läs vår steg för steg-guide om hur du ansöker

  • Kontakt

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

    Lärare i varje delkurs:
    Mekanik I: Sören Holst, tel: 08 5537 8740, e-post: holst@fysik.su.se
    Termodynamik: Henrik Öström, tel: 08 5537 8641, e-post: ostrom@fysik.su.se
    Mekanik II: Sören Holst
    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

     

    Studievägledare på Fysikum: studievagledare@fysik.su.se

    Studentexpeditionen: studentexp@fysik.su.se