Fördjupningsområden och uppsatsämne Fysik B

Relevanta dokument
Fördjupningsområden och uppsatsämne Fysik B


Innehåll. Förord Del 1 Inledning och Bakgrund. Del 2 Teorin om Allt en Ny modell: GET. GrundEnergiTeorin

Att förena gravitation och elektromagnetism i en (klassisk) teori. Kaluza [1919], Klein [1922]: Allmän

Fysik Kunskapens användning

utvecklar förståelse av sambandet mellan struktur, egenskaper och funktion hos kemiska ämnen samt varför kemiska reaktioner sker,

Kosmologi. Programkurs 6 hp Cosmology TFYA71 Gäller från: Fastställd av. Fastställandedatum. Programnämnden för elektroteknik, fysik och matematik, EF

Fysik. Mål som eleverna skall ha uppnått i slutet av det fjärde skolåret

Kommer sig osäkerheten av att vår beskrivning av naturen är ofullständig, eller av att den fysiska verkligheten är genuint obestämd?

Ämnesplan i Fysik Treälven

Introduktion till galaxer och kosmologi (AS 3001)

Kosmologi. Ulf Torkelsson Teoretisk fysik CTH/GU

Big bang Ulf Torkelsson. 1 Enkla observationer om universums kosmologiska egenskaper

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Den Speciella Relativitetsteorin DEL I

Fakulteten för teknik och naturvetenskap. Utbildningsplan. Matematisk modellering

Universums uppkomst: Big Bang teorin

Introduktion till kursen. Fysik 3. Dag Hanstorp

Introduktion till kursen. Fysik 3. Dag Hanstorp

Strängar och extra dimensioner

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Vanlig materia (atomer, molekyler etc.) c:a 4%

Kemi Kunskapens användning

Välkomna till Kvantfysikens principer!

Vad vi ska prata om idag:

If you think you understand quantum theory, you don t understand quantum theory. Quantum mechanics makes absolutely no sense.

3: Muntlig redovisning Vid tveksamhet om betygsnivå, kommer du att få ett kompletterande muntligt förhör.

Kosmologi. Universums utveckling. MN Institutionen för astronomi. Av rättighetsskäl är de flesta bilder från Wikipedia, om inte annat anges

ASTA05 vt13. Antal respondenter: 43. Antal svar. Svarsfrekvens: 25,58 %

I once saw Einstein on a train which whistled past our station. - Your clock ticks much too slow, I yelled. - Ach, nein. That's time dilation

Illustrerad vetenskap. ett temaarbete i Hårkdalen F-5 v

Skolan skall i sin undervisning i biologi sträva efter att eleven

101-åringen som klev ut ur teorin Om gravitationsvågor (2016) och Einsteins allmänna relativitetsteori (1915)

1 Den Speciella Relativitetsteorin

Kursbeskrivning utbud grundläggande kurser hösten Engelska

Naturvetenskapsprogrammet Mål för programmet

NATURVETENSKAPLIG SPETS INOM FÖRSÖKSVERKSAMHET MED RIKSREKRYTERANDE GYMNASIAL SPETSUTBILDNING

Svarta håls existens är en förutsägelse av Einsteins allmänna relativitetsteori (Einsteinsk mekanik med gravitation), som generaliserar Newtonsk

PRÖVNINGSANVISNINGAR

This is England. 1. Describe your first impression of Shaun! What kind of person is he? Why is he lonely and bullied?

Mörk materia och det tidiga universum Joakim Edsjö Stockholms Universitet

Kosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad?

Naturvetenskapsprogrammet (NA)

3: Muntlig redovisning Vid tveksamhet om betygsnivå, kommer du att få ett kompletterande muntligt förhör.

Kosmologi - läran om det allra största:

Val av fördjupningsområde inom grundlärarprogrammet 4-6, NO

LHC Vad händer? Christophe Clément. Elementarpartikelfysik Stockholms universitet. Fysikdagarna i Karlstad,

Nationella prov i NO årskurs 6

1 Den Speciella Relativitetsteorin

MATTIAS MARKLUND GRUNDLÄGGANDE FYSIKFORSKNING OCH MILITÄRFORSKNING

Introduktion till Kosmologi

Kvantmekanik II - Föreläsning 14

CIVILINGENJÖRSEXAMEN DEGREE OF MASTER OF SCIENCE IN ENGINEERING

Nationella medieprogrammet Obligatoriska kärnämnen

Information om kursen

Edwin Hubbles stora upptäckt 1929

Kursplanen är fastställd av Naturvetenskapliga fakultetens utbildningsnämnd att gälla från och med , vårterminen 2016.

Kvantmekanik - Gillis Carlsson

Einstein's Allmänna relativitetsteori. Einstein's komplexa Allmänna relativitetsteori förklaras så att ALLA kan förstå den

Biologi. Mål som eleverna skall ha uppnått i slutet av det fjärde skolåret

KEMI. Ämnets syfte. Kurser i ämnet

Kurs PM, Modern Fysik, SH1011

Ämnesplan i Kemi Treälven

Standardmodellen. Figur: HANDS-ON-CERN

Generell progressionsplan för masterexamen vid den naturvetenskapliga fakulteten

Naturvetenskapsprogrammet (NA)

Lokal planering i NO fsk - 2. Moment Lokalt mål Strävansmål Metod Hur

BOENDEFORMENS BETYDELSE FÖR ASYLSÖKANDES INTEGRATION Lina Sandström

FÖRSLAG TILL KURSPLAN INOM SÄRSKILD UTBILDNING FÖR VUXNA GRUNDLÄGGANDE NIVÅ

Mål och kriterier för utvärdering av ingenjörs- och teknikvetenskapliga området

Lokal examensbeskrivning

Svarta håls existens är en förutsägelse av Einsteins allmänna relativitetsteori (Einsteinsk mekanik med gravitation), som generaliserar Newtonsk

Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap. Utbildningsplan

Kvantfysikaliska koncept

Kvantfysikaliska koncept

Kursplanen är fastställd av Naturvetenskapliga fakultetens utbildningsnämnd att gälla från och med , vårterminen 2018.

Förordning om särskilda programmål för gymnasieskolans nationella program

MNXA09 vt14. Kursen och dess delmoment. Kursen överträffade mina förväntningar. Antal respondenter: 14. Antal svar. Svarsfrekvens: 64,29 %

Lokal ämnesplan i NO år /10-07

Kosmologi efter elektrosvagt symmetribrott

Mål och betygskriterier i Fysik

Stephen Hawking. f. 1942

Tentamen i Modern fysik, TFYA11/TENA

NATURKUNSKAP. Ämnets syfte. Insikt med utsikt

Religion Livsfrågor och etik

1-1 Hur lyder den tidsberoende Schrödingerekvationen för en partikel som rör sig längs x-axeln? Definiera ingående storheter!

Lokal examensbeskrivning

Workplan Food. Spring term 2016 Year 7. Name:

Varför forskar vi om elementarpartiklar? Svenska lärarare på CERN Tord Ekelöf, Uppsala universitet

Tentamen Relativitetsteori , 29/7 2017

FYSIK. Ämnets syfte. Undervisningen i ämnet fysik ska ge eleverna förutsättningar att utveckla följande: Kurser i ämnet

LFY220, Från Big Bang till nutid 2, Fysik för lärare 2, 30 högskolepoäng

Big Bang L ars Bergström G ruppen för K osmologi, partikelastrofysik och strängteori F ysikum, Stockholms universitet

Modell och verklighet och Gy2011

Delkursplanering FY1202 Fysik B - 150p

Naturvetenskap GR (A), Naturvetenskap och teknik för F-3 lärare, 30 hp

INSTITUTIONEN FÖR FILOSOFI, LINGVISTIK OCH VETENSKAPSTEORI

Partikelfysik och det Tidiga Universum. Jens Fjelstad

Kunskap och intresse. Peter Gustavsson, Ph D. Företagsekonomi Ekonomiska institutionen Linköpings Universitet

Transkript:

Fördjupningsområden och uppsatsämne Fysik B Syfte: Att ta till sig, sålla och sammanfatta naturvetenskapliga källor och formulera sig fysikaliskt med egna ord, samt att fördjupa sig inom 1900- talets fysik. Mål [från skolverkets kurs- och ämnesmål] [ ] ge sådana kunskaper och färdigheter som behövs för fortsatta studier inom naturvetenskap och teknik [ ] uppleva den glädje och intellektuella stimulans som ligger i att kunna förstå och förklara fenomen i omvärlden [ ] öka förståelsen av att teorier och modeller är mänskliga tankekonstruktioner som kan förändras i ljuset av nya rön utveckla sin förmåga att tala och skriva om samt reflektera över fysikaliska fenomen, modeller och begrepp utveckla sin förmåga att kvantitativt och kvalitativt beskriva, analysera och tolka fysikaliska fenomen och skeenden i vardagen, naturen, samhället och yrkeslivet tillägna sig kunskap om fysikens idéhistoriska utveckling och hur denna har påverkat människans världsbild och samhällets utveckling kunna beskriva och analysera fysikaliska problemställningar med hjälp av adekvata storheter, begrepp och modeller kunna beskriva och analysera några vardagliga, medicinska och tekniska tillämpningar med hjälp av fysikaliska begrepp och modeller kunna diskutera miljöfrågor och etiska frågor med anknytning till fysiken. Betygskriterier [från skolverkets kursbeskrivning] G - använder fysikaliska definitioner, storheter, begrepp och modeller för att beskriva företeelser och fysikaliska förlopp - ger exempel på hur kunskaper från fysiken bidrar till en naturvetenskaplig världsbild - redovisar sina arbeten och medverkar i att tolka resultat och formulera slutsatser VG - redogör för innebörden av införda fysikaliska storheter, begrepp och modeller och tillämpar dessa kunskaper för att tolka och förutsäga iakttagelser i omvärlden - bearbetar och utvärderar erhållna resultat utifrån teorier och ställda hypoteser - tillämpar fysikaliska begrepp och samband i vardagliga och vetenskapliga sammanhang MVG - tillämpar ett naturvetenskapligt arbetssätt, planerar och genomför undersökande uppgifter såväl teoretiskt som experimentellt, tolkar resultat och värderar slutsatsernas giltighet och rimlighet - använder fysikaliska begrepp och modeller på ett analyserande och insiktsfullt sätt - analyserar och diskuterar problemställningar där kunskaper från olika delar av fysiken används

Välj ett av följande åtta områden, sätt dig in i det och sammanfatta på max ett a4 [dubbelsidigt]. Fyra platser per område, först till kvarn Du ska vara beredd att muntligen redogöra för och förklara det du skrivit för fysikerkollegor som fördjupat sig i andra områden. Detta sker i tvärgrupper vid något lektionstillfälle. Använd således inte begrepp du inte själv förstår eller kan förklara, ge dig inte i kast med matematik du inte behärskar eller förstår, osv J Ta hjälp av de andra som fördjupat sig i samma område, diskutera och argumentera. Länktipsen är utgångspunkter för vidare forskning, inte de enda källorna, kanske inte heller bra källor för dig, men det är ju upp till dig att bedöma. 1. Relativitetsteori - Tvillingparadoxen En person A som befinner sig på jorden mäter på sin klocka en tid t = 10s. Samma person A tittar även på en annan persons (B) klocka som rör sig med en hastighet i förhållande till A, och enligt speciell relativitetsteori uppmäter A tiden hos B till en kortare tid, t.ex. to = 8s. På motsvarande sätt ser B att A:s klocka visar 8s när hans egen visar 10s. Om A och B är tvillingar som rör sig i förhållande till varandra, betyder det att när de möts igen är B 20% yngre än A. Och A är 20% yngre än B. Däri ligger paradoxen, eftersom tidsdilatationen inte är en teoretisk krumbukt utan ett verifierbart faktum. Det har t.ex. visat sig att partiklar lever längre om de rör sig med hög hastighet. Redogör för paradoxen och dess lösning inom ramen för speciell relativitetsteori. rumtid, rumtidsdiagram, tidsdilatation, referensram, inertialsystem [tröghetssystem], dopplereffekt http://mentock.home.mindspring.com/twins.htm http://www.fysik.org/website/fragelada/index.asp?keyword=tvillingparadoxen http://math.ucr.edu/home/baez/physics/relativity/sr/twinparadox/twin_intro.html 2. Kvantmekanik/relativitetsteori - Bells teorem Den sk. EPR- paradoxen, som innebär att information skulle kunna färdas fortare än ljuset, eller förekomst av sk. icke- lokalitet, motbevisades genom Bells teorem efter att den testats av Aspect och visat sig falla ut till kvantmekanikens fördel. Beskriv [tanke]experimentet EPR och redogör för Bells teorem och Aspects försök. Vilka följder får det? EPR- paradoxen, polarisation, samtidighet, lokal, icke- lokal, Heisenbergs obestämbarhetsrelation [osäkerhets- ], vågfunktion, sannolikhet, kvantmekaniskt system, tillstånd http://www.drchinese.com/david/bell_theorem_easy_math.htm http://roxanne.roxanne.org/epr/einstein1.html http://www.drchinese.com/bells_theorem.htm

3. Kvantmekanik - Supraledning Supraledning är ett makroskopiskt kvantmekaniskt fenomen som inte har någon enhetlig förklaring även om det finns förklaring till vissa typer av supraledare. Beskriv supraledning som fysikaliskt fenomen, och eventuella tillämpningsområden. cooperpar, resistans, induktionsström, meissnereffekt http://hyperphysics.phy- astr.gsu.edu/hbase/solids/squid2.html http://sv.wikipedia.org/wiki/supraledare 4. Relativitetsteori/Kosmologi - Allmän relativitetsteori Allmän relativitetsteori är en utvidgning av den speciella, och här kan man exempelvis sätta sig in i skillnader mellan allmän och speciell teori, eller olika fenomen som förutsägs av den allmänna teorin (gravitationsvågor, krökning av rumtiden, att ljus påverkas av gravitation, att tiden går olika fort på olika höjd över jordytan osv) allmän relativitetsteori, krökning, rumtid, fyrdimensionell, gravitationsvågor, rödförskjutning, tidsdilatation, gravitationslins, ekvivalensprincipen http://einstein.stanford.edu/spacetime/spacetime- index.html http://en.wikipedia.org/wiki/general_relativity 5. Kvantmekanik - Tunneleffekten Kvantmekaniken ger utrymme för att en partikel kan passera igenom en ogenomtränglig barriär. Att detta sker i verkligheten är ett faktum och används i flera olika tillämpningar. Studera tunnling som fenomen, och tillämpningsområden. potential, potentialbarriär [- grop], vågfunktion, Schrödingerekvationen, sannolikhetsvåg, STM, partikel i låda http://www.ftf.lth.se/~ftf- gu/arskurs1/nanointro/pdfsymp2008/f2tunnling.pdf http://en.wikipedia.org/wiki/quantum_tunnelling 6. Kosmologi Big Bang Teorin kring Big Bang kommer bland annat från astronomiska observationer. Redogör för den moderna kosmologiska världsbilden, och hur den arbetats fram. kosmisk bakgrundsstrålning, svartkroppsstrålning, hubbles lag, rödförskjutning, rumtidens expansion http://www.kosmologika.net/kosmologi/hubbles_lag.html http://sv.wikipedia.org/wiki/allmänna_relativitetsteorin

7. Kvantmekanik/partikelfysik - Standardmodellen Den moderna fysikens sätt att kategorisera och gruppera elementarpartiklar och naturkrafter kallas standardmodellen. Studera denna, och dess fördelar och brister. boson, lepton, elementarpartikel, kvark, spin, baryon, meson, stark/svag kärnkraft, graviton, växelverkan http://sv.wikipedia.org/wiki/standardmodellen http://public.web.cern.ch/public/en/science/standardmodel- en.html 8. Kvantmekanik/partikelfysik - Strängteori Problemen med kvantmekaniken och relativitetsteorin är fortfarande ganska stora, och standardmodellen (fördjupningsområde 7) är ganska svårförklarad (varför finns det så många partiklar?). Ett försök att hitta en TOE (Theory Of Everything) gör strängteoretikerna. Studera tankarna bakom denna teori, och kritiken mot den. Brian Greene är en av de som försökt sprida dessa nya tankar på ett populärvetenskapligt sätt genom böcker och filmer. sträng, bran, m- teori, TOE, brian greene http://www.pbs.org/wgbh/nova/physics/elegant- universe- einstein.html http://sv.wikipedia.org/wiki/strängteori

På frågan om hur man förklarar kvantmekanik och relativitetsteori för en tolvåring kan man svara som NASA- astronomen Dr. Odenwald gör nedan If this realm of the natural world were something that we have always been able to experience without sophisticated technology, we would call it by some very familiar name, and everyone would automatically nod their heads with intuitive understanding whenever we mentioned it. This is not the case, so as a result, any explanation I would try to give you by watering down the mathematics would have no meaning to you. Sorry. There is a reason why it takes many years for students to understand physics. This is one of them. Uppsatsämne Fundera över nedanstående frågeställning, du ska under ett lektionstillfälle skriva max 3 sidor (enkelsidiga sidor ) kring denna, baserat på efterforskning som du själv gör fram till detta tillfälle. Genom att göra historiska nedslag i fysiken, hur har fysiken utvecklat mänskligheten, utifrån ett eller flera av perspektiven; etiskt, samhälleligt, miljömässigt, tekniskt, medicinskt, något annat? (humoristiskt?)