Hoppa direkt till innehållet
printicon
Huvudmenyn dold.
Kursplan:

Astrofysik C, 7,5 hp

Engelskt namn: Astrophysics

Denna kursplan gäller: 2009-10-26 och tillsvidare

Kurskod: 5FY002

Högskolepoäng: 7,5

Utbildningsnivå: Avancerad nivå

Huvudområden och successiv fördjupning: Fysik: Avancerad nivå, har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav

Betygsskala: För denna kurs ges betygen VG Väl godkänd, G Godkänd, U Underkänd

Ansvarig institution: Institutionen för fysik

Beslutad av: teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 2009-03-30

Reviderad av: teknisk naturvetenskaplig fakultet, 2011-08-02

Innehåll

Kursen kan ses som en tillämpning av flera av fysikens olika områden på astrofysikaliska och kosmologiska situationer och är indelad i en astrofysikdel och en kosmologidel. Astrofysikdelen inleds med en kort översikt om observationella data för stjärnor och något om stjärnbildning och Jeansmassa. Därefter studeras egenskaper hos materia och strålning under olika förhållanden och Saha-ekvationen för jämvikter tas fram. Sedan behandlas energitransport i stjärnor genom strålning och konvektion. Efter detta studeras energialstring genom termonukleära processer såsom t.ex. proton-protonkedjan, kol-kvävecykeln och trippelalfaprocessen. Efter detta utnyttjas de tidigare behandlade momenten för att ställa upp modeller som beskriver stjärnor i jämvikt. I samband med detta studerar studenten jämviktsekvationerna för vita dvärgar och löser dessa numeriskt. Astrofysikdelen avslutas sedan med en behandling av stjärnors slutstadier där vita dvärgar, neutronstjärnor och supernovor studeras. Kosmologidelen inleds med en översikt över observationsdata. Därefter behandlas expanderande modeller för universum och det kosmologiska rödskiftet härleds. Dynamiken hos dessa modeller studeras med och utan kosmologisk konstant. Sedan behandlas universums termiska historia med nukleosyntesen och den kosmologiska bakgrundsstrålningen. I samband med detta tas resultat om bakgrundsstrålningens anisotropier upp.

Förväntade studieresultat

Efter genomgången kurs ska den studerande kunna: •redogöra för stjärnbildning, Saha-ekvationen, olika sätt för energitransport, olika termonukleära processer i stjärnor och stjärnors slutstadier, •tillämpa Saha-ekvationen på olika jämvikter, både i stjärnor och i kosmologiska situationer, •bestämma en stjärnas energiproduktion vid en viss temperatur och sammansättning, •ställa upp jämviktsekvationerna för en stjärna och kunna lösa dessa numeriskt för en vit dvärg, •härleda centrala resultat som t.ex. uttrycket för Jeansmassan, Saha-ekvationen, olika värmetransportekvationer och uttryck för energiproduktionen vid termonukleär fusion, •redogöra för kosmologiska modeller, rödskift, nukleosyntesen och den kosmologiska bakgrundsstrålningen, •bestämma kosmologiskt rödskift, lösa fältekvationerna för de enklaste kosmologiska fallen och tolka resultaten, •göra enkla uppskattningar, som t.ex. av temperatur och tid för olika fasövergångar i universums utveckling och av halterna av olika grundämnen.

Behörighetskrav

Univ: 5FY076 Statistisk fysik 1, 4,5hp. En A och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs främst i form av föreläsningar och handledning vid en datalaboration. Räkneövningar kan förekomma.

Examination

Kunskapsredovisningen sker dels i form av skriftlig rapportering av en datalaboration, dels i form av ett prov vid kursens slut. Provet är normalt skriftligt. På rapporten sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G). På det skriftliga provet sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). För att bli godkänd på hela kursen krävs att den skriftliga redovisningen är godkänd samt att det avslutande provet är godkänt. En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för Institutionen för fysik. Den som godkänts i prov får ej genomgå förnyat prov för att erhålla högre betyg. Tillgodoräknande prövas individuellt.

Litteratur