Kursplan - Inledande Relativitetsteori

Syfte

Kursen syftar till att ge grundläggande kunskaper om Einsteins speciella relativitetsteori, relativitetsteorins bakgrund, viktigaste resultat samt kännedom om några viktiga praktiska tillämpningar.

Lärandemål

Efter avslutad kurs ska studenten kunna
1. redogöra för relativitetsteorins utgångspunkter och hur dessa reviderar grundläggande begrepp inom fysiken som rum, tid och samtidighet
2. beskriva hur begreppen framtid, dåtid och samtid måste ändras för att få mening inom den speciella relativitetsteorin och avgöra om och hur två givna händelser kan påverka varandra
3. transformera tid och rum mellan olika observatörer som rör sig relativt varandra och visa hur dessa transformationer leder till längdkontraktion och tidsdilatation
4. formulera relativitetsteorins paradoxer och lösa dessa med hjälp av lorentztransformationer, dopplereffekt och andra verktyg från speciell relativitetsteori
5. hantera relationen mellan energi och massa, E=mc^2, i både konceptuellt och matematiskt formulerade problem, samt utföra enklare kinematiska beräkningar
6. tillämpa relativitetsteorin på alldagliga fenomen och teknologi där den spelar en avgörande roll, samt även beräkna storleken på de relativistiska effekterna

Innehåll

- Begreppen tid och rum, ljushastigheten i vakuum, den experimentella grunden för relativitetsteorin
- Speciell relativitetsteori, tidsdilatation, längdkontraktion, relativistisk dopplereffekt, tvillingparadoxen och andra paradoxer
- Relativitetsteorins utvidgning av den klassiska mekaniken, sambandet mellan energi och massa
- Koordinattransformationer (lorentztransformationen), rumtidsdiagram
- Relativistiska kollisioner och sönderfall
- Viktiga praktiska tillämpningar

Undervisning

Internetbaserad distanskurs med läsavsnitt, förklarande videoexempel, interaktiva problem samt examinationsuppgifter.
Kursen kräver tillgång till datorutrustning, tillräckligt avancerad för att visa videoklipp, och uppkoppling till internet.

Särskild behörighet

Grundläggande behörighet samt Fysik 2, Kemi 1, Matematik 3c eller Matematik D.

Examination

INL1, inlämningsuppgifter, 2,0 hp, skriftliga inlämningsuppgifter avseende lärandemål 1-2, betyg Underkänd (U) eller Godkänd (G).
INL2, inlämningsuppgifter, 2,0 hp, skriftliga inlämningsuppgifter avseende lärandemål 1-4, betyg Underkänd (U) eller Godkänd (G).
INL3, inlämningsuppgifter, 2,0 hp, skriftliga inlämningsuppgifter avseende lärandemål 5-6, betyg Underkänd (U) eller Godkänd (G).

En student som har ett intyg från MDU avseende sin funktionsnedsättning har möjlighet att anmäla önskemål om anpassning vid salstentamina eller annan examinationsform i enlighet med Regler och anvisningar för examination på grundnivå och avancerad nivå vid Mälardalens högskola (2020/1655). Det är examinator som, utifrån det intyg som utfärdats, beslutar om eventuell anpassning och i så fall vilken anpassning som ska gälla.

Misstankar om vilseledande vid examination (fusk) anmäls, enligt högskoleförordningen, till universitetets rektor och prövas av universitetets disciplinnämnd. Om disciplinnämnden anser att en student gjort sig skyldig till en disciplinförseelse fattar nämnden beslut om en disciplinär åtgärd, vilket är varning eller avstängning.

Betyg

Godkänd, underkänd

Övergångsbestämmelser och övriga föreskrifter

Kursen kan inte uppfylla examenskravet i fysik i en högskoleingenjörs- eller civilingenjörsexamen vid Mälardalens högskola.