AU kursuskatalog arkiv

Fysikkens videnskabsteori og eksperimentel fysik ( efterår 2007 - 5 ECTS )

Rammer for udbud

• Uddannelsessprog: (se under Undervisnings- og arbejdsform)
• Niveau:
• Semester/kvarter: 2. kvarter.
• Timer per uge:
• Deltagerbegrænsning:
• Undervisningssted: Århus
• Hovedområde: Det Naturvidenskabelige Fakultet
• Udbud ID: 8410

Formål

Den videnskabsteoretiske del

Fysikken er unik ved at være universel og ved direkte at forholde sig til klassiske filosofiske spørgsmål som rum, tid, kausalitet og determinisme. Faget er da også blevet opfattet som en mønstervidenskab, som andre videnskaber i princippet bør reduceres til. Men fysik er også en eminent praktisk videnskab, en teknologisk produktiv kraft og dermed en vigtig faktor i økonomi og politik. I kursets teoretiske del vil bl.a. disse forhold blive diskuteret og eksemplificeret, sådan at den studerende kan få et rigere perspektiv på de fysiske videnskaber end det rent fagtekniske.

Ved kursets afslutning forventes deltagerne at

 

·        have opnået en forståelse for fagets særpræg og for dets forhold til andre videnskaber,

·        kunne diskutere de teoretiske og etiske problemstillinger, der knytter sig til fysikken,

·        kunne reflektere over faget fysik, dets historie og dets samfundsmæssige funktion.

 

Den eksperimentelle del

Kursets eksperimentelle del, som er afkoblet fra den teoretiske, tilsigter at give den studerende mere erfaring med eksperimentelt arbejde, herunder især et uddybet kendskab til måleusikkerheder: Fysik kaldes ofte en eksakt videnskab.   Dette skal betragtes med den modifikation at alle fysiske eksperimentelle data er behæftede med en vis usikkerhed. Ved rapporteringen af sådanne data og ved disses sammenligning med andre data og teoretiske resultater er det derfor nødvendigt at kende denne usikkerhed. Formålet med den eksperimentelle del af kurset er at give kendskab til stringent behandling og rapportering af eksperimentelle data.

 

Obligatorisk program

Den videnskabsteoretiske del

Aktiv deltagelse herunder et godkendt mundtligt oplæg.

Indhold

Den videnskabsteoretiske del

Undervisningsplanen for kursets videnskabsteoretiske del kan sammenfattes i følgende temaer:

• Hvordan har universiteterne udviklet sig og hvordan passer fysik ind i denne udviklingshistorie?
• Hvad er forskellene mellem fysik og for eksempel astronomi, kemi og biologi, og hvordan har fysikken og astronomiens afgrænsning og status ændret sig gennem tiderne?
• Hvilken status har teorier og love i fysik og astronomi?
• Hvad er sand viden i fysik og astronomi og hvad er forholdet mellem teori og eksperiment?
• Hvad er en videnskabelig opdagelse?
• Hvad er forholdet mellem fysik og teknologi, og hvilken rolle spiller udviklingen af apparatur?
• Hvad er fysikkens og astronomiens etiske og politiske rammer?

Den eksperimentelle del

Kursets eksperimentelle del består af 5 eksperimentelle øvelser og 4 forelæsninger vedrørende præcision, måleusikkerhed, sandsynlighed og statistik. Øvelsesplan:

 

• Middelværdi, præcision, kombination af måleresultater
•   Usikkerhed på sammensatte målinger
• Mindste kvadraters metode
• Sandsynlighedsfordelinger, konfidens og Ç ² prøve
• Afsluttende øvelse

Læringsmål

For den videnskabsteoretiske del:

Deltagerne skal ved afslutningen af kurset kunne

• redegøre for fysikkens særpræg og forhold til andre akademiske discipliner,
• redegøre for, hvad det vil sige at være fysiker,
• diskutere fysikkens videnskabsteoretiske grundlag og konsekvenser,
• reflektere over fysikkens indhold og samfundsmæssige funktioner

For den eksperimentelle del:

Deltagerne skal ved afslutningen af kurset kunne

• redegøre for de forskellige former for usikkerheder ved fysiske målinger,
• foretage en konsistent behandling af usikkerhederne,
• diskutere forholdet mellem egne målinger og andre data.

Disse læringsmål testes ved det obligatoriske program.

Faglige forudsætninger

Den videnskabsteoretiske del

2 timers forelæsning og 2 timers teoretiske øvelser om ugen med tekstgennemgang og deltageroplæg i 7 uger.

Den eksperimentelle del

4 x 1 times forelæsning, 4 x 3 timers øvelse samt 1 x 5 timers øvelse.

Underviser

Den videnskabsteoretiske del Helge Kragh

Den eksperimentelle del Helge Knudsen

Undervisnings- og arbejdsform

Kursets videnskabsteoretiske del omfatter 2 timers forelæsning og 2 timers teoretiske øvelser om ugen med tekstgennemgang og deltageroplæg. Kursets eksperimentelle del omfatter i gennemsnit 3 timers laboratorieøvelser og forelæsninger om ugen (4 x 1 times forelæsning, 6 x 3 timers øvelse). Dansk

Litteratur

Den videnskabsteoretiske del H. Fink m.fl., Universitet og Videnskab: Universitetets Idehistorie, Videnskabsteori og Etik (København, 2003); H. Kragh, Naturerkendelse og Videnskabsteori (Århus, 2004).

Den eksperimentelle del Kompendium

Skemaplacering (forelæsninger)

Blokpar H , onsdag 14-16 + fredag 8-10

Udbyder

Den videnskabsteoretiske del: Steno Instituttet
Den eksperimentelle del: Institut for Fysik og Astronomi

Indgår i følgende studieordninger

Bacheloruddannelsen i fysik

Tilmelding til undervisning

Via selvbetjening

Studieordning og bedømmelse

2. del af sidefaget i fysik

• Hj.opg., bedømt efter 7-skala med intern censur

Fagpakke: Grundpakke i fysik

• Hj.opg., bedømt efter 7-skala med intern censur

Sidefaget i fysik

• Hj.opg., bedømt efter 7-skala med intern censur

Den videnskabsteoretiske del

Bunden, skriftlig 2-dages hjemmeopgave internt bedømt efter 13-skalaen.

Den eksperimentelle del

Aktiv deltagelse i laboratoriearbejdet indebærende fremmøde ved laboratorieøvelserne og efterfølgende godkendelse af de tilhørende skriftlige rapporter.

Det samlede kursus En beståelse af det samlede kursus kræver, at såvel den videnskabsteoretiske som den eksperimentelle del er bestået.