Þungamiðja áfangans er sú eðlisfræði sem þróaðist aðallega á 20. öldinni og fram til dagsins í dag. Fjallað er um takmörkuðu afstæðiskenninguna, grunnsetningar hennar og þau áhrif sem hún hefur á skilning manna á hugtökunum tími, lengd og massi. Nemendur kynnast einföldum reikningum í tengslum við efnið. Þróun kenninga um gerð atómsins er kynnt, upphaf skammtafræði og hugmyndir manna um öreindir og kvarka. Einnig munu nemendur nota netið til að afla sér upplýsinga um ýmsar nýjungar og rannsóknir í eðlisfræði. Kynna sér rannsóknarstofnanir eins og CERN, NASA og kennsluvefi í eðlisfræði. Jafnframt verður farið dýpra og stærðfræðilegar í valda efnisþætti úr ýmsum þáttum eðlisfræðinnar.
Helstu efnisatriði eru:
• Afstæðiskenningin
• Skilgreining tregðukerfis
• Grunnsetningar Einsteins
• Sértæka afstæðiskenningin
• Samtímahugtakið, tímaseinkun og lengdarstytting
• Hnitahliðrun Lorentz
• Hvíldarmassi og áhrif hraða á massa
• Samlagning háhraðavektora (nærri ljóshraða)
• Kynning á almennu afstæðikenningunni
• Þróun kenninga um atómið
• Skammtafræði rafsegulsviðs
• Tvíeðli ljóss, skriðþungi ljóseindar
• Agnabylgjur, de Broglie bylgjulengd
• Líkindi í skammtafræði
• Óvissulögmál Heisenbergs
• Bylgjujafna Schrödingers og vensl hennar við lotukerfið
• Öreindir og atómlíkanið
EÐLI2HK05, EÐLI2RB05
Nemandi skal hafa öðlast þekkingu og skilning á:
þróun vísindalegra rannsókna í eðlisfræði á 20.öld og fram til dagsins í dag
hugtökum sem snerta sértæku afstæðiskenninguna
grunnhugtökum sem tengjast skammtafræði og óvissulögmálum
þróun hugmynda um innri gerð atómsins
Dæmum um fræðileg vandamál sem eðlisfræðingar eru að vinna að í dag
Nemandi skal hafa öðlast leikni í að:
setja fram og vinna með flókin töluleg gögn
beita algebru og deildun við lausn eðlisfræðiverkefna
setja mæliniðurstöður fram með óvissumörkum
reikna út óvissu í tengslum við tilraunir
vinna með ýmis konar tæki m.a. tölvutengd við framkvæmd tilrauna
nota tölvuforrit við lausn verkefna og ritun skýrslna
vinna með ýmis konar tæki m.a. tölvutengd við framkvæmd tilrauna
Nemandi skal geta hagnýtt þá almennu þekkingu og leikni sem hann hefur aflað sér til að:
beita rökhugsun og vísindalegri aðferð við verkefnalausnir í eðlisfræði
túlka lögmál eðlisfræðinnar með eigin orðum
skýra fyrir öðrum munnlega og skriflega þau eðlisfræðilegu fyrirbæri sem hann hefur kynnst
leysa verkefni er tengjast hugtökum og lögmálum sem kynnt eru í áfanganum
yfirfæra þekkingu í námi sínu úr öðrum greinum t.d. stærðfræði og efnafræði
sýna sjálfstæði í vinnubrögðum og bera ábyrgð á eigin námsframvindu
vinna markvisst í hóp að undirbúningi og framkvæmd mælinga og athugana í eðlisfræði
tengja saman línurit og jöfnur til lausnar á eðlisfræðilegum verkefnum
nota bækur og rafræna upplýsingamiðla til að leita uppi, skoða og meta á gagnrýninn hátt upplýsingar sem tengjast eðlisfræði
tengja þekkingu í eðlisfræði við daglegt líf sitt og umhverfi og sjá notagildi hennar
Þátttaka nemenda í verklegum æfingum og umræðum um námsefnið og efni tengt því er metin. Nemendur skila skýrslum og úrvinnslu úr tilraunum. Vinnubók nemenda með verkefnum og dæmum er metin tvisvar á önn. Einnig eru skrifleg próf notuð til að meta hæfniviðmiðin.