SK1106 Fysik del 1, termodynamik och vågrörelselära 6,0 hp

Physics part 1, Thermodynamics and Wave Physics

Kursomgång och genomförande

Kursomgångar saknas för tidigare och kommande terminer, samt för innevarande termin.

Kursinformation

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll *

Vågekvationen, harmoniska och sfäriska vågor, vågutbredning Mekaniska vågor, intensitet, reflektion, stående vågor. Elektromagnetiska vågor, polarisation, interferens, diffraktion, lasrar, fiberoptik, geometrisk optik. Gaslagar, kinetisk gasteori. Termodynamikens 1:a och 2:a huvudsats, energi och entropi. Termodynamiska processer, Carnotprocessen, verkningsgrad och godhetstal.. Värmetransport (strålning, konvektion, värmeledning). Introduktion till statistisk fysik, Bose-Einstein, Fermi-Dirac och Maxwell-Boltzmanns fördelningar

Lärandemål *

Kursen syftar till att ge studenterna grundläggande kunskaper och färdigheter inom vågrörelselära och termodynamik så att de kan tillämpa dessa på verklighetstrogna problem.

Efter fullgjord kurs ska studenterna kunna

  • identifiera en vågekvation och känna till dess lösningar
  • relatera en verklig harmonisk eller sfärisk vågrörelse till dess matematiska beskrivning
  • tillämpa grundläggande vågbegrepp som interferens, svävningar, diffraktion, Dopplereffekt, stående vågor och polarisation
  • tillämpa idealiserade termodynamiska processer (isokor, isobar, isoterm och adiabat) både enskilt och såsom sammansatta i en termodynamisk kretsprocess
  • behärska termodynamikens första och andra huvudsats samt kunna utnyttja detta vid beräkningar av energier och entropi
  • relatera energiflöden i en termodynamisk kretsprocess till verkningsgraden hos motorer samt till godhetstal hos kylmaskiner eller värmemaskiner så att beräkningar kan utföras
  • utföra beräkningar på värmetransportproblem (strålning, konvektion, värmeledning)
  • redogöra för statistiska fördelningar av partiklar samt kunna tillämpa dessa för enkla beräkningar
  • tillämpa allt ovanstående för att skapa beräkningsbara modeller av problemställningar hämtade ur verkligheten
  • för högre betyg krävs dessutom att allt ovanstående ska kunna tillämpas inom vitt skilda områden av vågrörelselära och termodynamik, vilket även inkluderar tillämpningar som inte har diskuterats under kursens gång
  • utföra och kritiskt bedöma resultatet av några fysikaliska experiment samt redovisa resultaten av dessa i en välskriven och koncis laborationsrapport

Kursupplägg

Ingen information tillagd

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet *

Grundkurs i matematik som har behandlat analys i en och flera variabler.

Rekommenderade förkunskaper

Ingen information tillagd

Utrustning

Ingen information tillagd

Kurslitteratur

O. Beckman, G. Grimvall, B. Kjöllerström och T. Sundström, Energilära, Liber AB (2005), ISBN 91-47-05218-X

G. Jönsson och E. Nilsson, Våglära och optik, Teach Support (2008), Lund, ISBN 978-91-972499-6-3

Laborationsinstruktioner från kursansvarig.

Examination och slutförande

Betygsskala *

A, B, C, D, E, FX, F

Examination *

  • LAB1 - Laboration, 1,5 hp, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 4,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Bonuspoäng från inlämningsuppgifter i kursen är endast giltiga fram till nästa kursomgång.

Övriga krav för slutbetyg *

Skriftlig tentamen (TEN1, 4.5 hp), betygsskala A-F

Laborationer (LAB1, 1.5 hp), betygsskala Pass/Fai

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Ingen information tillagd

Ytterligare information

Kurswebb

Ingen information tillagd

Ges av

SCI/Tillämpad fysik

Huvudområde *

Teknik

Utbildningsnivå *

Grundnivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Etiskt förhållningssätt *

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Övrig information

Ersätter IF1601.