Rymdfysik med mätteknik, 7,5 hp

Innehåll

Kursen inleds med en genomgång av grundbegrepp inom plasmafysiken som laddade partiklars rörelse i elektriska och magnetiska fält, plasmadrifter och dispersionsrelationer. Olika beskrivningar av ett plasma diskuteras såsom kinetisk beskrivning och vätskebeskrivning (bl.a. den magnetohydrodynamiska beskrivningen). Därefter fokuserar kursen på rymdmiljön i vårt solsystem och olika mätmetoder för att studera denna. Bl.a. behandlas solen, solvinden, sol-jord-kopplingen, magnetosfärsfysik, norrsken, planeter, kometer, asteroider och interplanetärt damm. Mättekniker för rymdburna instrument (t.ex. mätningar av vågor, fält och partiklar) såväl som markbaserade instrument (t.ex. radar och optiska mätningar) diskuteras. Kursen behandlar raket- och banberäkningar och ger en översikt över centrala rymdmissioner. Den historiska utvecklingen av rymdfysik behandlas såväl som aktuella forskningsområden. Centralt för kursen är ett antal längre laborationer där studenterna med hjälp av datorer självständigt får lära sig tolka och analysera autentiskt mätdata från markbaserade och rymdburna mätinstrument. Studenterna får även genomföra ett individuellt fördjupningsarbete som presenteras muntligt och skriftligt. Kursen omfattar ett teorimoment om 3,0 hp och ett laborationsmoment om 4,5 hp.

Förväntade studieresultat

För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• beskriva och redogöra för definitionen av ett plasma
• analysera laddade partiklars rörelse i elektriska och magnetiska fält
• ingående och på ett förklarande sätt jämföra vätskebeskrivningen och den kinetiska beskrivningen av ett plasma
• översiktligt beskriva de vanligaste vågorna i ett plasma
• förklara solvindens uppkomst och egenskaper samt dess påverkan på solsystemets himlakroppar
• översiktligt förklara uppbyggnaden av, och centrala rymdfysikaliska fenomen i, jordens närmiljö
• förklara funktionen hos olika markbaserade och satellitbaserade mätinstrument
• argumentera för svårigheter vid mätning och analys av satellitdata
• översiktligt beskriva rymdforskningens historiska utveckling och aktuella forskningsområden.

 
För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• skriva analysprogram i Matlab och använda färdiga rutiner för analys
• självständigt, kritiskt och kreativt analysera data och identifiera, formulera och hantera komplexa frågeställningar inom rymdfysiken
• avgöra vilka dataanalysmetoder som lämpar sig för att studera fenomen i rymden
• muntligt och skriftligt diskutera sina slutsatser.

För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 

• göra relevanta bedömningar med hänsyn till mätsystemens begränsningar och förutsättningar
• uppvisa medvetenhet om forskningsetiska aspekter.

Behörighetskrav

Univ: Tidigare högskolestudier om minst 90 högskolepoäng inklusive Elektrodynamik, 6 hp, samt Teknisk beräkningsvetenskap I, 4,5 hp, eller motsvarande. Engelska och svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier. Krav på svenska gäller endast om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar och handledning vid laborationer och fördjupningsarbete. Laborationer och fördjupningsarbete är obligatoriska. Utöver schemalagda aktiviteter förutsätts även individuellt arbete med kursmaterialet.

Examination

Examinationen på kursens teorimoment sker individuellt i form av muntlig tentamen. På muntlig tentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Examinationen på kursens laborationsmoment sker individuellt genom skriftliga rapporter och muntliga redovisningar. På skriftliga rapporter och på muntliga redovisningar sätts något av betygen betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5).

På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Betyget utgör en sammanfattande bedömning av resultaten vid examinationens olika delar, med vikt i proportion till storleken på kursens moment, och sätts först när alla moment är godkända. Den som godkänts i ett prov får inte undergå förnyat prov för högre betyg.

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. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.

Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.

Övriga föreskrifter

Kursen ersätter den tidigare kursen Rymdfysik med mätteknik 7,5 hp (5FY158) och kan inte tas med i examen tillsammans med denna. I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas.