Physics with International Experience Msci (Hons)

University of Bristol

Математиката е езикът, чрез който описваме, изследваме и общуваме с физическия свят. Нейната неизменна способност за доказване ни позволява да правим прогнози въз основа на нашите модели и улеснява научните открития. Като такава тя представлява основата на степента по физика и се използва непрекъснато и постоянно през цялото време. В този раздел ще научите как да напишете математическо описание на физични проблеми, как да интерпретирате този математически модел и как да търсите решения. Това ще задълбочи разбирането ви за това как да използвате математиката, за да разберете проблемите от реалния свят. Уменията за решаване на проблеми, които ще развиете, са широко приложими и ще бъдат използвани по време на цялата ви образователна степенһттр://.

Този модул ще осигури практика и обучение по математика, необходими за завършване на курсовете по физика през първата година и ще положи основите за следващите годиниһттр://.

Дисциплината се основава на физиката от ниво А2 и на някои аспекти от основната физика I (Механика и материя). Той въвежда основната математическа обработка на вълните и трептенията, концепцията за вълновата функция като въведение в квантовата физика, концепцията за полетата и тяхната математическа обработка по отношение на вектори и векторни оператори в три измерения, както и фундаменталните частици и полетаһттр://.

Урокът ще надгради работата по програмите за ниво А2 по физика и математика и ще постави концепциите, преподавани в училище, на стабилна математическа основа. Учениците ще бъдат доведени до ниво на разбиране и познания, което ще им позволи да продължат с изучаването на тези области в програмите по физика за втората годинаһттр://.

Целта на урока е да запознае учениците с основни лабораторни умения и техники, използвани от физицитеһттр://.

Този раздел е второто официално въведение в квантовата физика. Въз основа на предишния раздел той въвежда за първи път формалната структура на квантовата механика, включително нейните принципи и постулати. Той обхваща най-известната от всички квантовомеханични системи - водородния атом, и въвежда квантовата механика на множество частициһттр://.

Този раздел очертава разширен Нютонов модел за обсъждане на структурата и еволюцията на Вселената, както и на Вселената в най-големите мащаби. В допълнение към нютоновата гравитация и орбитите той въвежда космологичния принцип, закона на Хъбъл, Големия взрив и последвалото разширение. Дадени са също така описания на геометрията на пространството, бариогенезата в началото на Вселената, космологичната константа и тъмната материя, както и края на Вселенатаһттр://.

Физиката е подкрепена с математически умения. В този раздел се въвеждат някои основни математически умения, като се надгражда основата от ниво C/4. Въвеждат се понятията теория на вероятностите и основни статистически данни, като те се свързват със ситуации, срещани във физиката. Векторните методи и теорията на полето се разглеждат доста задълбочено, което води до частни диференциални уравнения и решаването им чрез редица методи, включително разделяне на променливата. Разглеждат се решенията на обикновените диференциални уравнения и се въвежда и използва понятието "ортонормална базова функция". Набляга се и на редиците на Фурие и интегралитеһттр://.

Класическата физика обхваща голяма част от ядрото на физиката, изградено върху основите, разработени през XVII-XIX в., и е в основата на цялата "модерна" физика. Този курс представлява и първото официално въведение в квантовата физика - една от най-основните теории на физиката, която е в основата на всичко - от атомите и молекулите, през физиката на твърдото тяло, до квантовата теория на полето и ядрената физика и физиката на елементарните частици. Този раздел надгражда материала от ниво С/4 в областите на трептенията и механиката. Представят се методи за анализ на движението на системи с много степени на свобода. Обсъжда се значението на принципите на запазване в механиката, като се използва движението на централната сила като примерна система. Въвежда се механиката в неинерциални отправни рамки. Разглеждането на въртенето и ъгловия момент е разширено в три измерения, което позволява пълно разбиране на движението на твърди телаһттр://.

Физиката е дисциплина, в основата на която стоят наблюдението и експерименталното потвърждаване. Този модул се състои от лабораторна работа, компютърна работилница и презентация на лабораторна конференция. Той продължава развитието на ключови експериментални умения, използването на различни стандартни апарати и анализа на данни. Експериментите дават възможност на учениците да участват в проектирането и измерването. Преносимите умения са включени чрез официално записване на експериментите, оценяване на всеки експеримент, групово представяне в рамките на конферентна структура на класа. Модулът позволява също така да се преподават и използват компютърни умения, като се изисква да се изготвят изчислителни упражнения за оценяванеһттр://.

Физиката е дисциплина, в основата на която стоят наблюдението и експерименталното потвърждаване. Този модул се състои от лабораторна работа и презентация на лабораторна конференция. Той продължава развитието на ключови експериментални умения, използването на различни стандартни апарати и анализа на данни. Експериментите дават възможност на учениците да участват в проектирането и измерването. Преносимите умения са включени чрез официално записване на експериментите, оценяване на всеки експеримент и групово представяне в рамките на конферентна структура на класа.

Този раздел има за цел да осигури цялостна основа в областта на топлинната физика. В курса се разглеждат както класическата термодинамика, така и статистическата механика. Класическата част описва чрез математическа рамка тълкуването и използването на трите закона на термодинамиката, за да се опишат връзките между обемните свойства на материята. Част от статистическата механика описва как обемните свойства се изчисляват от микроскопични модели, както за класически, така и за квантови частициһттр://.

Квантовият свят е неинтуитивен, но правилно дава обяснение на много явления в малки мащаби. Количественото изследване на субатомните процеси включва измервания на скорости и сечения. Някои аспекти на физиката на атомните ядра могат да бъдат разбрани с помощта на полуемпиричната формула за масата, заедно с квантовите идеи, въплътени в модела на обвивката. Тези идеи се прилагат за ядрената стабилност, синтеза и деленето, както и за процесите на ядрена синтеза в звездите и свръхновитеһттр://.

Студентите, които са завършили "Година в чужбина - изследователско направление с дистанционно обучение", могат да се класират за бакалавърска степен по физика, а студентите, които са завършили "Година в чужбина - преподавателско направление с дистанционно обучение", могат да се класират за бакалавърска степен по природни науки (физика)һттр://.

Проектът дава възможност на студентите да предприемат изследвания в областта на физиката, експериментални или теоретични, и да проведат проучване, обикновено свързано с една от изследователските области в катедрата. Експерименталните проекти обикновено се изпълняват по двойки. Проектът се ръководи от учениците и води до изготвянето на подробен доклад, в който се описва проектът, начинът, по който е подходено към него, и получените резултати. Същественият изследователски проект изисква инициативност и независимост, както и разнообразие от знания и умения. Това е възможност да се придобие представа за решаването на реални проблеми и да се придобият уменията, необходими за работа в определена изследователска област, като работата се представя по различни начиниһттр://.