Optikk, termodynamikk og elektrisitet

Studenten skal etter fullført emne:

Kunnskap

• ha kunnskap om lysrefleksjon, brytning og geometrisk optikk
• ha kunnskap om de historiske diskusjonene om lysets natur
• ha kunnskap om interferens og diffraksjon i enkelt- og dobbeltspalter, samt diffraksjonsgitter
• ha kunnskap om egenskaper til stoffer i fast form, gassform og væskeform og betydningen av Pascals lov for trykkforskjeller i væsker
• ha kunnskap om hvordan Bernoullis likning forklarer bevegelser til gasser og væsker
• ha kunnskap om elektrisitet og magnetisme
• ha kunnskap om sammenhengen mellom spenning og strøm i elektriske koblinger
• ha kunnskap om grunnleggende begreper i termodynamikk som temperatur, varme, entropi, varmeledning og varmestrøm
• ha kunnskap om adiabatiske prosesser
• ha kunnskap om spektroskopi
• ha kunnskap om Stefan-Boltzmanns lov og Wiens lov for intensiteten i strålingen fra varme legemer

Ferdigheter

• kunne anvende geometrisk optikk til å forstå speilbilder, og hvordan kameraer, mikroskoper og teleskoper virker.
• kunne forklare forskjellige diffraksjonsmønster og hva som begrenser teleskopers oppløsningsevne
• kunne formidle, forklare og demonstrere sammenhengen mellom oppdrift og trykk
• kunne regne på varmekapasitet, latent varme og adiabatiske prosesser
• kunne formidle, forklare og demonstrere sammenhengen mellom elektrisk spenning og strøm i kretser
• kunne forstå hvordan frekvensfordeling i spektre fra varme legemer kan brukes til å beregne temperaturen til legemet
• kunne forstå hvordan emisjonsspekter og absorpsjonsspekter kan brukes til å bestemme hvilke gasser lyset kommer fra eller hvilke gasser det har passert gjennom

Generell kompetanse

• kunne referere til andres arbeid i egne skriftlige arbeider
• kunne bruke egen fagkunnskap til å vurdere skriftlige og muntlige kilder
• ha forståelse av hvordan ny kunnskap utvikles i fysikken

Dette emnet inneholder flere ulike temaer i fysikk. Et av dem handler om reglene for refleksjon, brytning og totalrefleksjon for lys og hvordan de kan forklare speilbilder, fenomenet luftspeiling og virkemåten til kikkerter og mikroskop. En del av dette er også interferens og diffraksjon i enkeltspalter, dobbeltspalter, gitter og hull. I tillegg skal vi lære om hvordan vår forståelse av lysets natur utviklet seg fra Newton og Huygens til Young. Et annet tema handler om størrelsene tetthet og trykk og hvordan de kan forklare mange fenomener vi erfarer i hverdagen, for eksempel hvorfor skip flyter i vann og fly i luft. Et tredje tema er hvordan de grunnleggende lovene i termodynamikk kan forklarer varmeledning og varmestrøm og hvordan elektrisk kraft kan forklare elektriske fenomener og strøm i ulike kretser.