fysik och utbildning - fysikersamfundet · gymnasieskolor och fysikinstitutioner 4 gånger per år....

ysikaktuellt NR 1 • FEBRUARI 2004

Innehåll

Samfundet 2

Bilden av fysik 3

Årsmöte 5

Verksamhetsberättelse 6

Bokslut 9

Sektionsberättelser 11

Samhällsfrågor 14

Physics on Stage 18

Bokrecension 19

Konferens 21

Vattenraketen 23

Internationellt perspektiv 26

Manusstopp för nästa nummer:

1 april 2004

ISSN 0283-9148

Fysikaktuellt finns nu också på: http://www.fy.chalmers.se/fysikaktuellt/

Årsmöte i Karlstad 12 marsMötet startar 9.15 och följs av en presentation av

avdelningen för fysik och en rundvandring

Foto: Erik Lötberg

Fysik och Utbildning

2 NR 1 • FEBRUARI 2004 | FYSIKAKTUELLT |

SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET

Svenska Fysikersamfundet har till uppgift att främja undervisning och forsk-ning inom fysiken och dess tillämpningar, att föra fysikens talan i kontaktermed myndigheter och utbildningsansvariga instanser, att vara kontaktorganmellan fysiker å ena sidan och näringsliv, massmedia och samhälle å andrasidan, samt att främja internationell samverkan inom fysiken.

Ordförande: Björn Jonson, Chalmers • [email protected] Skattmästare: K-G Rensfelt, Manne Siegbahnlaboratoriet,

Stockholms universitet, • [email protected] Sekreterare: Håkan Danared, Manne Siegbahnlaboratoriet

Stockholms universitet, • [email protected]

Adress: Svenska Fysikersamfundet Manne Siegbahnlaboratoriet Stockholms universitet Frescativägen 24, 104 05 Stockholm

Postgiro: 2683-1 Elektronisk post: [email protected] WWW: www.fysikersamfundet.se

Samfundet har för närvarande ca 950 medlemmar och ett antal stödjandemedlemmar (företag, organisationer). Årsavgiften för medlemskap är 250 kr.Studerande (under 30 år) och pensionärer 150 kr. Samtliga SFS-medlemmarär även medlemmar i European Physical Society (EPS) och erhåller dess tid-skrift Europhysics News (EPN). Man kan därutöver som tidigare vara Individ-ual Ordinary Member (IOM) i EPS. Den sammanlagda årsavgiften är 590 kr.

Inom samfundet finns ett antal sektioner som bl.a. anordnar konferenseroch möten inom respektive områden:

Atom- och molekylfysik Jan-Erik Rubensson • [email protected] Biologisk fysik Peter Apell • [email protected] Elementarpartikel-

och astropartikelfysik Klas Hultqvist • [email protected] Brian Edgar • [email protected] Kondenserade materiens fysik William R Salaneck • [email protected] Kvinnor i fysik Elisabeth Rachlew • [email protected]ärnfysik Per-Erik Tegnér • [email protected] Matematisk fysik Imre Pázsit • [email protected] Plasmafysik Michael Tendler • [email protected] Undervisning Mona Engberg • [email protected]

FysikaktuelltFysikaktuellt ger aktuell information om Svenska Fysikersamfundet ochnyheter inom fysiken. Den distribueras till alla medlemmar, gymnasieskolor och fysikinstitutioner 4 gånger per år.Ansvarig utgivare är Björn Jonson, [email protected]. Redaktör är Ann-Marie Pendrill, Atomfysik, Fysik och Teknisk Fysik,GU och Chalmers, 412 96 Göteborg.Använd i första hand elektronisk post ([email protected]) för bidrag till Fysikaktuellt. Annons-kontakt: [email protected] av uteblivna eller felaktiga nummer sker till sekretariatet.

Kosmos Samfundet utger en årsskrift ”Kosmos”. Redaktör fr o m årgång 2004 är Leif Karlsson. Fysiska Institutionen, Uppsala Universitet, Box 530, 751 21 Uppsala, [email protected]

Medlemskap: Information om medlemskap finns påhttp://www.fysikersamfundet.se/medlemskap.html

Omslagsbilden:Bilden visar växelströmsurladdningar (50 Hz, ca 40 kV) på ytan av en vattenfylld glasflaska. Foto: Erik Lötberg. Läs mer på http://www.hvi.uu.se/

Svenska Fysikersamfundet

Stödjande medlemmarSamfundet har för närvarande följande stödjande medlemmar:

■ BFI Optilas AB, Gamma Optronik Division, Box 1335, 751 43 Uppsala http://www.gamma.se

■ Bokförlaget Natur och Kultur, Box 27323, 102 54 Stockholmhttp://www.nok.se

■ Gammadata Burklint AB, Box 151 20, 750 15 Uppsalahttp://www.gammadata.se

■ Gleerups Utbildning AB, Box 367, 201 23 Malmöhttp://www.gleerups.se

■ Liber AB, 113 98 Stockholmhttp://www.liber.se

■ Melles Griot AB, Box 7071, 187 12 Täbyhttp://www.mellesgriot.com

■ Studentlitteratur AB, Box 141, 221 00 Lundhttp://www.studentlitteratur.se

■ VWR Undervisning, 163 96 Stockholmhttp://vwr.com (f.d.KEBOLAB)

■ Zenit AB Läromedel, Box 54, 450 43 Smögenhttp://www.zenitlaromedel.se

Aktuellt

■ Samfundets vårmöte äger rum 12 mars i Karlstad.(Sid 5)

■ Åttonde internationella vetenskapsfestivalen i Göteborgäger rum 7–16 maj. Skolprogrammet startar redan 3 maj.Se http://www.vetenskapsfestival.se

■ Fysiktävlingens final äger rum 14–15 maj i Göteborg. Fysikolympiaden 2004 äger rum 15–23 juli i Pohang, Sydkorea.

■ Slagkraftsdag för experimenterande skolklasser på Liseberg, 5 maj 11–15. (Sid 4) Se http://fy.chalmers.se/LISEBERG/.

■ Kvinnor och forskning, seminarieserie, GU. Sehttp://www.ufl.gu.se/vfu/Kvinnorochforskning.pdf.

Inom ramen för denna seminarieserie framförs den 3 majRobert Friedmans pjäs ”Minns ni fröken Meitner”

■ Fysiken i gymnasiet. Utrymme – syfte – innehåll,Uppsala 26 mars, sehttp://www.kurssekr.uadm.uu.se/amne.html

■ FND, Svensk Förening för Forskning i Naturvetenskap-ernas Didaktik, har årsmöte och minisymposium om NV-didaktikens roll i lärarutbildningen, 26 mars 9.30–16.30, på lärarhögskolan i Stockholm. Se http://vvv.fy.chalmers.se/fnd/

■ Kvalitetsgranskning av fysikutbildningar i Sverige ägerrum under 2004, http://www.hsv.se/

■ World Year of Physics, 2005, se http://www.wyp2005.org/

Tryckeri: Munkebäcksgymnasiet, Göteborg 2003

| FYSIKAKTUELLT | NR 1 • FEBRUARI 2004 3

Fysik i utbildningen och Bilden av Fysik

Av Ann-Marie Pendrill

BILDEN AV FYSIK

V Vad behöver man kunna? Vilken bild vill vi ge av fysik?

Fysiken är en viktig del av vår kultur. Den byggertron att naturen är begriplig och har lagt grunden förmånga tillämpningar i vår omgivning. Med några få enklalagar kan vi beskriva såväl himlakroppars och äpplensrörelser som fåglars flykt. Vi ”mugglare” har kompense-rat vår brist på magiska krafter genom en samverkanmellan naturvetenskap och teknik (NoT), som har gettoss allt kraftfullare verktyg, i allt mindre skala [1].

En av skolans uppgifter är att förbereda medborgarnaför ett samhälle där man ofta behöver fatta beslut i frågorsom rör användning av naturvetenskapliga och tekniskalandvinningar. Samtidigt upplever Sverige, liksom mångaindustrialiserade länder, att alltför få ungdomar väljer ut-bildningar inom naturvetenskap och teknik [2].

Är det ett problem för samhället om ungdomar väljerbort t.ex. fysik? Vilka framtida svårigheter kan detta ledatill? Vilka kunskaper inom fysik behövs inom samhället? Naturligtvis behövs personer som har mycket goda kun-skaper och som kan vara med och bidra till vidare utveck-ling av framtidens ”magiska” hjälpmedel, men detta kommer ändå alltid bara att vara en liten del av befolkningen.

För att använda en mikrovågsugn eller en mobiltele-fon behöver man inte kunna Maxwells ekvationer. Spelardet då någon roll om man uppfattar mobiltelefonen somett magiskt verktyg eller som något som bygger på mate-matiska och naturvetenskapliga principer, även om maninte förstår alla detaljer? Gör det något att man väntarmed att öppna mikrovågsugnens dörr ”så att mikrovå-gorna skall hinna falla ned”?

En grundläggande kunskap om elektromagnetiska fältkan minska obefogad rädsla och göra det lättare att följaen debatt om t.ex. 3G masters eventuella farlighet.Många av samhällets teknikrelaterade frågeställningar ärdock så komplexa att det inte räcker med specialkunska-per inom något område – ofta krävs djupa kunskaperinom flera discipliner och de data som skulle behövasför en analys saknas ofta eller osäkra. Säkert svar kanman ibland bara få när det är för sent.

Ska skolans naturvetenskap ta upp aktuella frågor – eller ska vi naturvetare överlåta detta till samhällskun-skapslärare? Tror vi att naturvetenskaplig kunskap påverk-ar hur man förhåller sig till dessa problem? Som naturvet

are vill vi nog gärna tro att vår bakgrund ger oss redskapför att analysera (åtminstone delar av) många olika slagsproblem. Naturens lagar sätter gränser för vad som är möj-ligt och omöjligt, även om frågorna också omfattar andraämnesområden. Är vi nöjda om elever uppfattar verklighe-ten som endimensionell och alla samband som linjära ellerär vi beredda att låta elever möta frågor med fler variableroch icke-linjära samband, där analysen kanske måste slutavid ”å ena sidan, å andra sidan”, men med en fördjupadförståelse av samspelet mellan olika variabler?

Är fysik bara något som abara gäller specialbeställd ut-rustning som förvaras inlåst i skolans labskåp? GällerNewtons lagar mänskliga kroppar – eller bara bilar, kanon-kulor och planeter och punktpartiklar? I gymnasiets styr-dokument, Lpf94 [3], står ”Syftet är också att eleverna skall

uppleva den glädje och intellektuella stimulans som ligger i att kunna

förstå och förklara fenomen i omvärlden.” I kursplanen förgrundskolan [4] betonas starkare ”skönhetsupplevelser, så-väl inför åsynen av en regnbåge som inför en ekvation”.

Matematiken är naturvetenskapens vackra verktyg somger oss möjlighet att tillämpa några få enkla regler för attkunna förstå vitt skilda situationer – och ibland kunna av-göra vad som dominerar av ”å ena sidan, å andra sidan”.Matematik är en egen disciplin med egna sanningskriterier;att Pythagoras’ sats är sann vet vi genom att den kan bevi-sas, inte genom att vi har ”provat på många trianglar”. Matematik är inte naturvetenskap och det är naturligtvislogiskt att satsningar på matematik och matematikutbild-ningar [5,6,7] separeras från satsningar på NoT, även omman ibland kan känna saknad efter matematiken. Gränsenmellan fysik och matematik är inte alltid så tydlig!

NOT-projektet har varit ett samarbete mellan Skol-verket och Högskoleverket under tiden 1993–2003[2,8,9]. Det har omfattat många olika aspekter, bl.a. stödtill olika science center, resurscentra, lärarutbildning,NOT-häften och NOT-blad [9].

En av de större enskilda satsningarna inom NOT-projektet var seminarieserien för lärarutbildare i NO.Under 2 års tid, under åtta tillfällen på Rönneberga kurs-gård, fick vi möjlighet att ta del av varandras erfarenheter,tankar och ideer [10]. Vi inspirerades till ämnesövergrip-ande teman, fick möta internationella forskare inom na-turvetenskapernas didaktik och fick bygga nätverk förframtida samarbeten. ➟


SLAGKRAFT

Vilken bild vill vi ge av fysik? Många olika aspekterkan motiveras, men det är viktigt att ibland reflekteraöver våra val. När och varför vill vi bjuda på formler,utantillkunskap, undersökande arbetssätt och skapandearbete, ifrågasättande, svindlande insikter, tekniska till-lämpningar, högteknologisk ”magi”, existentiella frågor,etiska dilemman, möten med starka historiska personlig-heter eller med levande naturvetare? Låt oss i våra val geelever och studenter en chans att uppleva glädjen i natur-vetenskap och teknik!

I detta nummer presenteras exempel från många oli-ka lärare och Björn Lingons berättar om tredje upplaganav Physics on Stage. För den som inte är mätt efter dettasmörgåsbord rekommenderas besök t.ex. på hemsidanför Nationellt Resurscentrum i Fysik [10], på amerikan-ska fysikersamfundets sida om utbildning [11] eller den brittiska delegationens rapport från Physics on Stage, inklusive deras eget bidrag om ”Food for thought” [12].Välkomna också till samfundets vårmöte med årsmöte iKarlstad 12 mars. ■

1. The Science of Harry Potter: How Magic Really Works, RogerHighfield (London, Headline, 2002)

2. Se bl.a. Science and Society (SAS) och Relevance of ScienceEducation (ROSE) som beskrivs på Svein Sjøbergs www-plats:http://folk.uio.no/sveinsj/

3. Läroplan för de frivilliga skolformerna (Lpf-94), Utbildnings-departementet, (1994). Tillgängliga på www viahttp://www.skolverket.se

4. Läroplan för det obligatoriska skolväsende (Lpo-94) Utbild-ningsdepartementet, (1994). Tillgängliga på www viahttp://www.skolverket.se

5. Nationellt Centrum för Matematikutbildning (NCM),http://ncm.gu.se/

6. Matematikdelegationen – för lust och lärande,http://www.matematikdelegationen.gov.se/

7. Den 13:e matematikbiennalen i Malmö i januari 2004 samladedrygt 3000 lärare från förskola till universitet och högskola. Se http://www.lut.mah.se/nms/matematik/BIENNAL2004.htm

8. NOT-projektet. http://www.skolutveckling.se/utvecklingste-man/naturvetenskap_teknik/not.shtml Texten här bygger istor utsträckning på en krönika i NOT-bladet, nr 40, oktober2003, s 24.

9. NOT-prosjektet – Sett utenfra: En vurdering av NOT-prosjekt-ets innsatser fra 1993 til hösten 1998. Med tanke på en ny fase– NOT2 , Svein Sjøberg http://folk.uio.no/sveinsj/NOT-vurdering.html

10. Nationellt Resurscentrum för Fysik, Lund, http://www.fysik.org

11. APS - American Physical Society;http://www.aps.org/educ/links.html

12. Physics Education, Vol 39,nr 1, January 2004,http://www.iop.org/EJ/journal/PhysEd

Ann-Marie Pendrill är professor i fysik vid Göteborgs universitetoch redaktör för Fysikaktuellt

Vad är upp? Vad är ned? Hur många ”g” är det i

olika attraktioner? Vad händer med pulsen när

kroppen utsätts för krafter i olika riktningar?

Den 5 maj och 23 september är det åter dags för Liseberg att öppna exklusivt för experimenterande skolklasser. Avgiften under 2004 är 80 kr/elev ochmedföljande lärare går fritt. Det går också bra för lärareatt avgiftsfritt delta som observatörer för att kunna planera eventuella kommande klassbesök. Ytterligare information på http://fy.chalmers.se/LISEBERG/ ellergenom e-post till [email protected].

Bilden visar två av finalisterna i Fysiktävlingen 2003förberedda för g-kraftmätning i Uppskjutet som en informell avslutning på finalens experimentella tävlingsdag.

Slagkraft– Naturvetenskap

på Liseberg


ÅRSMÖTE

Medlemmar och stödjande medlemmar i Svenska Fysikersamfundet kallas härmed till årsmötesförhand-lingar fredagen den 12 mars 2003 kl. 9:15. Årsmötetföljs av en presentation av avdelningen för fysik och enrundvandring.

Sammanträdet äger rum på Karlstads universitet, föreläsningssal 9 C 204. (Se karta påhttp://www.kau.se/omuniversitetet/hitta.lasso)

1. Årsmötesförhandlingarnas öppnande2. Dagordningens godkännande3. Utseende av ordförande för förhandlingarna4. Utseende av sekreterare för förhandlingarna

5. Årsmötets stadgeenliga utlysande6. Utseende av justeringspersoner7. 2003 års verksamhetsberättelse8. 2003 års förvaltnings- och revisionsberättelse

(se sid. 9)9. Frågan om ansvarsfrihet för styrelsen

10. Budget för 2004 (preliminär budget sid. 9)11. Fastställande av årsavgiften för 200412. Eventuella övriga frågor13. Årsmötesförhandlingarnas avslutande

Göteborg/Stockholm den 28 januari 2004

Björn Jonson Håkan Danared

Kallelse till årsmöte

Berättelse för

verksamhets- och räkenskapsåret 2003Styrelsen för Svenska Fysikersamfundet får härmed framläggasin berättelse för verksamhets- och räkenskapsåret 2003.

OrganStyrelseprofessor Björn Jonson, Göteborg (ordförande)professor Dag Hanstorp, Göteborg (vice ordförande)docent Karl-Gunnar Rensfelt, Stockholm (skattmästare)professor Michael Bradley, Umeåprofessor Ragnar Erlandsson, Linköpingprofessor Claes-Göran Granqvist, Uppsala (repr. för IVA)professor Sven-Olof Holmgren, Stockholm (repr. för KVA)professor Leif Karlsson, Uppsalafil. kand. Margareta Kesselberg, Stockholm fil. dr. Jacquette Lyttkens-Lindén, Lundprofessor Jan Nilsson, Göteborg (representant för KVA)professor Nils Olsson, Uppsalaprofessor Ingrid Sandahl, Kirunaprofessor Sune Svanberg, Lund (representant för KVA)

Sekreteraredocent Håkan Danared

Revisorerprofessor Indrek Martinson, Lunddocent Sven Huldt, Lund

Revisorsuppleanterhögskolelektor Stig Avellén, Malmöprofessor Göran Nyman, Göteborg

SektionerAtom- och molekylfysik: ordf. professor Leif Karlsson, UppsalaBiologisk fysik: ordf. professor Peter Apell, GöteborgGravitation: ordf. professor Kjell Rosquist, StockholmKondenserade materiens fysik: ordf. professor William R. Salaneck,LinköpingKvinnor i fysik: ordf. professor Elisabeth Källne, StockholmKärnfysik: ordf. docent Ramon Wyss, StockholmMatematisk fysik: ordf. professor Imre Pázsit, GöteborgPartikelfysik: ordf. fil. dr. Richard Brenner, UppsalaPlasmafysik: ordf. professor Michael Tendler, StockholmUndervisning: ordf. lektor Mona Engberg, Borlänge

Representanter i främmande organSvenska nationalkommittén för fysik (NKF): Svenska national-kommittén för fysik utgöres av Samfundets styrelse.European Physical Society (EPS): Samfundet är medlem i EPS.EPS Council: B. Jonson, Göteborg

Representaner i EPS Committee on- Conferences: E. Campbell, Göteborg- Professional Qualifications: I.-L. Lamm, Lund

Representanter i EPS Division on - Atomic and Molecular Physics: E. Lindroth, Stockholm, and

E. Campbell, Göteborg- Atomic Spectroscopy Section: D. Hanstorp, Göteborg- Chemical Physics Section: E. Campbell (ordf.), Göteborg- Electronic and Atomic Collisions Section: E. Lindroth,Stockholm

➟


VERKSAMHETSBERÄTTELSE

- Condensed Matter - - Electronic and Optical Properties ofSolids Section: I. Lindau, Lund- Liquids Section: G. Wennerström, Lund

- Education: G. Tibell, Uppsala- Pre-University Section: G. Tibell (ordf), Uppsala, and A.Ölme, Varberg

- Nuclear Physics: R. Wyss, Stockholm- Physics of Life Sciences: A. Irbäck, Lund- Plasma Physics: M. Tendler, Stockholm- Quantum Electronics and Optics: G. Björk, Stockholm

Representanter i EPS Interdivisional Group on:- Accelerators: H. Danared, Stockholm- History of Physics: K. Grandin, Stockholm- Physics for Development: L. Hasselgren, Uppsala

Ledamöter i Physica Scriptas styrelse:S. Mannervik (v. ordf.), Stockholm, och L. Stenflo, Umeå

MedlemsutvecklingVid årsskiftet 2003/04 var antalet medlemmar 914 (851 NSM,varav 50 studerande och 125 pensionärer, 54 IOM och 9 stöd-jande), att jämföras med 919 (858 NSM, varav 29 studerandeoch 105 pensionärer, 52 IOM och 9 stödjande) vid förra årsskiftet.

SammanträdenÅrsmötet ägde rum den 21 mars vid Institutionen för teknikoch samhälle, Malmö högskola. Styrelsen har haft två samman-träden under året, den 20 mars i Malmö och den 13 novemberi Stockholm. Löpande ärenden har behandlats av ett arbetsut-skott bestående av ordföranden, vice ordföranden, skattmästa-ren och sekreteraren, samt en representant för KVA/IVA.Samfundets medlemmar har kontinuerligt hållits underrättadeom styrelsens arbete genom notiser i Fysikaktuellt.

PublikationerKosmos, Samfundets årsskrift, behandlade år 2003 varierandeämnesområden. Redaktörer har varit docent John-Erik Thun,Uppsala och professor Leif Karlsson, Uppsala.

Physica Scripta publiceras gemensamt av fysikersamfund och vetenskapsakademier (motsvarande) i de fem nordiska län-derna. Docent Roger Wäppling, Uppsala, är huvudredaktör.

Europhysics Letters publiceras av EPS och ägs av EPS tillsammansmed tolv olika ”partners”. Dessa partners består av olika sam-fund i Europa. Sverige, tillsammans med övriga nordiska länder,utgör en partner. Tidskriften utkommer två gånger i månadenoch täcker alla områden av fysiken, dock med övervikt för kon-denserade materiens fysik. Karl-Gunnar Rensfelt, Stockholm, ärnordisk kontaktperson för tidskriften.

Fysikaktuellt har under året utkommit med fyra nummer. I re-daktionskommittén har, förutom redaktören Ann-Marie Pen-drill, ingått Sara Bagge, Jonte Bernhard, Leif Karlsson, Micha-el Tendler, Gunnar Tibell och Ramon Wyss.

Vårmötet 2003 i MalmöSamfundets vårmöte hölls den 21 mars vid institutionen förteknik och samhälle på Malmö högskola. Efter årsmötesför-handlingarna presenterades undervisning och aktuell forskningvid institutionen.

Fysikdagarna 2003 i StockholmFysikdagarna 2003 anordnades den 12-15 november i Stock-holm av samfundet, institutionen för fysik vid Stockholmsuniversitet och institutionen för fysik vid KTH i samarbetemed Manne Siegbahnlaboratoriet. Antalet anmälda deltagarevar ca 325. Huvudprogrammet innefattade ett antal föredrag,varav ett med den kände läroboksförfattaren Paul Hewitt,samt visningar, laborationer och studiebesök. Det föregicks avmöten med flera av sektionerna. Samfundet tackar Bo Lind-gren, K.-G. Rensfelt, Lars-Erik Berg och Peder Royen för ettväl utfört arbete med organisationen.

Fysiktävlingen 2003Kvalificerings- och lagtävlingen

Svenska Fysikersamfundet anordnade den 6 februari 2003 entävling i fysik för elever i årskurs 3 av gymnasieskolans natur-vetenskapliga och tekniska program. 277 elever från 61 skolordeltog. Från den individuella tävlingen gick tretton vidare tillfinalen. Segrare i lagtävlingen blev Danderyds gymnasium följtav Östrabogymnasiet i Uddevalla. Vi är tacksamma för att AlfÖlme återigen har organiserat en mycket lyckad fysiktävling.

Finalen

Finalen hölls den 16 - 17 maj i Göteborg. De sex bästa blevErik Bernhardsson, Danderyds gymnasium i Danderyd, Mag-nus Linderoth, Sundsgymnasiet i Vellinge, Niklas Wahlström,Lindeskolan i Lindesberg, Eskil Rydhe, Erik Dahlbergsgymna-siet i Jönköping, Jonas Alm, Östrabogymnasiet i Uddevalla,och Åsa Holm, Danderyds gymnasium i Danderyd.

Internationella fysikolympiaden

Internationella fysikolympiaden 2003 hölls i Taipei, Taiwan Pågrund av den rådande SARS epidemin vid tiden för 2003 årsOlympiad beslutade Samfundet att ställa in det svenska delta-gandet.

EPS-angelägenheter Från årsskiftet 1994/95 är samtliga SFS-medlemmar ävenmedlemmar i European Physical Society (EPS) och erhållerdess tidskrift Europhysics News (EPN), som utkommer medsex nummer per år. Vidare gäller att samtliga medlemmar harmöjlighet till medlemskap i underavdelningar till EPS, s.k. Di-visions och Interdivisional Groups, vilket berättigar till delta-gande i deras möten och konferenser och till inval i deras sty-relseorgan. Man kan därutöver som tidigare vara IndividualOrdinary Member (IOM) i EPS.

SektionerUnder året har en ny sektion, Kvinnor i fysik, bildats. Berätt-telser över sektionernas verksamheter finns bilagda styrelsensberättelse.

Björn Jonson Håkan Danared


BOKSLUT

Resultaträkning för Svenska Fysikersamfundet år 2003

KOSTNADER 2003 2002Samfundets medlemsavgift till EPS 63 273,61 70 279,35Medlemsavgifter Ind. Ord. Memb. EPS 17 340,00 18 670,00Distributionskostnad Europhysics News 24 301,00 23 171,00Kontorskostnader inkl. flytt av kansli 10 604,96 4 908,00Sektioner 3 018,20 17 099,50Styrelsen 46 223,00 61 559,50Fysikaktuellt inkl. porto 133 258,00 82 275,00Marknadsföring av fysik 14.647,00 0,00Diverse 0,00 0,00Garanti fysiktävlingen 0,00 0,00Årets överskott 8 617,22 36 820,74

321 282,99 314 783,09INTÄKTERAvgift ordinarie medlemmar 204 400,00 197 090,00Avgift stödjande medlemmar 27 000,00 14 000,00Avgifter Ind. Ord. Mem. EPS 17 340,00 18 670,00Kosmos (Royalty) 0,00 1 205,00Annonser i Fysikaktuellt 58 750,00 33 000,00Räntor 1 024,09 2 387,59Vinst Europhysics Letter 8 843,90 10 000,00Diverse 3 925,00 38 430,50Årets underskott 0,00 0,00

321 282,99 314 783,09

Lund den 23 januari 2004K-G Rensfelt

Av ovanstående resultaträkning har vi tagit del:Sven Huldt Indrek Martinson

Restultaträkning för KOSMOS år 2003

KOSTNADER 2003 2002Tryckkostnader 80 131,00 76 777,00Förf ex (särtryck) 6 917,00 6 344,00Distribution 14 263,00 13 097,00Marknadsföring 4 015,00 4 605,00Förlagsersättning 14 000,00 14 000,00Royalty, SFS 19 905,00 17 946,00Arvode, skatt, arb. giv. avg. 39 931,00 37 767,00Resor, porto, material 1 000,00 1 500,00Kontoavgift 615,00 310,00Del av vinst (SSP) 1.473,00 0,00Årets överskott 23 807,00 17403,00

206 057,00 189 749,00

INTÄKTERSärtryck 3 962,00 1 079,00Försäljning årgång 2003 112 993,00 107 066,00Försäljning årgång 1976-2002 29 184,00 21 117,00Försöljning övrigt 0,00 160,00Del av förlust (SSP) 0,00 2 293,00Ränta 13,00 88,00Publiceringsanslag från NFR 40 000,00 40 000,00Bidrag från SFS 19 905,00 17 946,00Årets underskott 0,00 0,00

206 057,00 189 749,00

Lund den 23 januari 2004John-Erik Thun, redaktör

Av ovanstående resultaträkning har vi tagit del:Sven Huldt Indrek Martinson

Bokslut för KOSMOS 2003Ingående balans den 1 januari 2003

Postgiro 27 428,00Fordringar 15 653,00

Kapital 43 081,00 Skulder 0,00Kronor: 43 081,00 Kronor: 43 081,00

Utgående balans den 31 december 2003Postgiro 45 509,00Fordringar 21 378,00Skulder 0,00 Kapital 66 887,00Kronor: 66 887,00 Kronor: 66 887,00

Lund den 23 januari 2004John-Erik Thun, redaktör

Av ovanstående balansräkning har vi tagit del:Sven Huldt Indrek Martinson

SVENSKA FYSKERSAMFUNDET Förslag till budget för år 2004

KOSTNADERSamfundets medlemsavgift till EPS 63 000,00Medlemsavgifter Ind. Ord. Memb. EPS 17 000,00Distributionskostnad Europhysics News 35 000,00Kontorskostnader 10 000,00Sektioner 10 000,00Styrelsen 75 000,00Fysikaktuellt inkl. porto 130 000,00Marknadsföring av fysik 10 000,00Garanti fysiktävling 100 000,00Diverse 2 000,00Summa kronor 452 000,00

INTÄKTERAvgift ordinarie medlemmar 204 000,00Avgift stödjande medlemmar 27 000,00Avgifter Ind. Ord. Mem. EPS 17 000,00Kosmos (Royalty) 0,00Annonser i Fysikaktuellt 50 000,00Räntor 1 000,00Diverse 4 000,00Nedskrivning eget kapital/ Årets underskott 149 000,00Summa kronor 452 000,00

Bokslut för Svenska Fysikersamfundet år 2003Ingående balans den 1 januari 2003

Lager Kosmos 1.00Postgiro 39 092,19Girokapital 191 940,32Bank 10 384,13Fordringar 95 899,47

Kapital 239 390,61 Skulder -97 926,50Kronor: 239 390,61 Kronor: 239 390,61

Utgående balans den 31 december 2003Lager Kosmos 1,00Postgiro 468 494,36Girokapital 165 282,51Bank 44 889,02Fordringar 48 985,80Skulder -479 644,86 Kapital 248 007,83Kronor: 248 007,83 Kronor: 248 007,83

Lund den 23 januari 2004K-G Rensfelt

Av ovanstående balansräkning har vi tagit del:Sven Huldt Indrek Martinson

Revisionsberättelse för år 2003Undertecknade som av Svenska Fysikersamfundet utsetts att granska räkenskaperna för Samfundet och KOSMOS för år 2003, får härmed avgeföljande berättelse.

För fullgörandet av vårt uppdrag har vi i vederbörlig ordning tagit del avSamfundets och styrelsens protokoll, granskat räkenskaper och verifika-tioner, kontrollerat behållningen på bankräkning och postgiro samt tagitdel av in- och utgående balansräkning samt resultaträkningen för år 2003.

Då vi funnit räkenskaperna vara förda med omsorg och ordning, och då vidrevisionen intet framkommit, som givit anledning till anmärkning, föreslårvi att styrelsen och skattmästaren beviljas full ansvarsfrihet för det gångnaverksamhetsåret.

Lund den 23 januari 2004Sven Huldt Indrek Martinsson


SEKTIONSRAPPORTER

Atom och molekylfysikI samband med årsmötet i november 2003 valdes en ny styrelse försektionen. Den har följande sju medlemmar: Jan-Erik Rubensson(ordf) (UU), Ove Axner (UmU), Eleanor Campbell (GU), TonyHansson (KTH), Stefan Kröll (LU), Maria Novell Piancastelli (UU),Elisabeth Rachlew (KTH).

Den 12–15 november 2003 anordnades på AlbaNova i Stock-holm traditionella Fysikdagar. I samband med dessa hade Atom- ochmolekylfysiksektionen ett nationellt möte, som ägde rum under tvådagar, torsdagen den 13:e och fredagen den 14:e. Mötet samlade ett60-tal deltagare med representanter främst från de stora universitetoch högskolor i landet där atom- och molekylfysiken har starkt fäste.

Torsdagen ägnades åt rapportering av nya forskningsframsteg, ochflera högaktuella områden inom atom- molekyl- och optisk fysik varrepresenterade. Föredragshållarna kom från Göteborg, Lund, Stock-holm och Uppsala. En nyhet var att föredragen föregicks av en kortpresentation av forskningen vid respektive lärosäte. Den hölls av enforskningsledare - Dag Hanstorp för Göteborg, Claes-Göran Wahl-ström för Lund, Sven Mannervik för Stockholm och Svante Svenssonför Uppsala - och uppfattades nog allmänt som mycket givande. Joakim Sandström (GU) berättade om studier av negativa atomjonervid ALS. Studierna omfattar ganska extrema elektronkonfigurationeroch bland annat dubbelfotojonisation, och gruppen planerar att ävenförsöka sig på trippeljonisation. Marika Ericsson höll ett spännandeföredrag om användning av fluorescensmetoder inom cancerdiag-nostiken. Speciellt utnyttjas fluorescensen från protoporfyrin, som germycket skarpa bilder av ytliga tumörers utsträckning. Informationenär av stort värde inte minst för kirurger som skall bedöma omfatt-ningen av operationsområden. Föredragen från Lund gällde laseran-vändning och laseregenskaper. Huailiang Xu berättade om fluores-cens från samarium och europium i UV-området med tidsupplösning.Metoden bygger på användning av lasrar för både ablation av provetoch excitation, och mycket välbestämda livstider kan erhållas i ettfönster från någon upp till ett par hundra nanosekunder. Per Johnsonrapporterade om framsteg inom ett av huvudområdena vid lasercen-trum i Lund – attosekundspulser. Dessa pulser är numera en realitetmed pulslängder långt under 1 fs. Stockholm representerades av före-drag inom ett av huvudområdena - rekombinationsprocesser. FredrikHellberg rapporterade om dissociativ rekombination mellan elektro-ner och molekyljoner av intresse för atmosfären. Speciellt diskute-rades den, som det tycks, allestädes när- varande NO-molekylen meddet intressanta metastabila a 3S+-tillståndet vars livstid bestämts till730 ms. Mike Fogle berättade därefter om rekombination och jonisa-tion av astrofysikaliskt intressanta objekt med speciell inriktning motC, N och O. Bland annat berördes både dielektronisk och trielektro-nisk rekombination och jonisation med elektronstöt. Föredragen frånUppsala hölls av Marcus Lundwall och Caroline Wiesner och byggdepå elektronspektroskopiska studier av fria ädelgaskluster (ML) ochozon (CW). De elektronspektra som tagits upp gav mycket detaljeradinformation om både den geometriska strukturen och elektronstruk-turen hos dessa normalt sett svårfångade men fysikaliskt och kemisktmycket intressanta system.

Direkt efter föredragen på torsdag eftermiddag övergick mötettill en postersession på AlbaNova. Även denna del var välbesökt. Etttjugotal postrar presenterades och här kom många andra viktiga om-råden till uttryck. Det framgick att svensk atom- och molekylfysikhar både bredd och djup.

På fredag eftermiddag gavs, liksom vid tidigare möten i Göteborgoch Linköping, tre översiktsföredrag. De behandlade tre områden av

stor betydelse. Mikael Sjöholm från Lund berättade om en metod(GASMAS) som bygger på ljusspridning i porösa media för att få in-formation om deras sammansättning. En laserpuls skickas mot före-målet och svaret detekteras i form av en utsträckt puls. Metoden av-läser således den inre strukturen hos föremålet och kan därför bli ettkomplement till exempelvis medicinska röntgen- och ultraljudsmeto-der. Jan-Erik Rubensson berättade om studier av högt exciterade till-stånd i helium under inverkan av både B- och E-fält. Genom en högupplösning i experimenten kunde ett stort antal spektrallinjer i fleraRydbergsserier utnyttjas för att få information om beteendet mycketnära jonisationsgränser. Eva Lindroth från SU avslutade med ettföredrag om elektroniska tillstånd, resonanser och rekombinations-processer i ett flertal både lätta och tunga atomer, bl.a H, He och Pb.Som vanligt gav Eva en mycket insiktsfull och intresseväckande pre-sentation med imponerande exempel på vad man kan åstadkommamed teoretiska metoder.

På fredagsförmiddagen kunde vi atom- och molekylfysiker ocksåta del av huvudprogrammets spännande föredrag. Sammanfattnings-vis blev det ett par mycket givande dagar i Stockholm. Ett varmttack för trevligt arrangemang framförs härmed från styrelsen till delokala arrangörerna, särskilt Bosse Lindgren vid SU och ElisabethRachlew vid KTH, som skapade förutsättningar för ett lyckat möte.Styrelsen tackar även alla andra som bidragit till mötet och framförallt alla föredragshållare för deras mycket fina insatser.

Uppsala i januari 2004Jan-Erik Rubensson (Ordf.), Leif Karlsson (avg. ordf.)

Elementarpartikel- och astropartikelfysikStyrelsen utgjordes år 2003 av: Richard Brenner (UU) ordförande,Paula Eerola (LU) vice ordförande, Gabriele Ferretti (CTH), KlasHultqvist (SU), Leif Lönnblad (LU) kassör, Mark Pearce (KTH) sekreterare, Bo Sundborg (SU), Konstantin Zarembo (UU).

Val av ny styrelse hölls i januari 2004. Den nya styrelsen utgörsav: Klas Hultqvist (SU) ordförande, Johan Bijnens (LU), AdamBouchta (UU), Paula Eerola (LU), Joakim Edsjö (SU), Gabriele Ferretti (CTH), Tommy Ohlsson (KTH), Konstantin Zarembo(UU), Styrelsen utser delegater i internationella organ, nämligen:

■ European Committee for Future Accelerators (ECFA): Barbro Åsman (SU) och Gunnar Ingelman (UU).

■ Restricted ECFA (RECFA): Torsten Åkesson (LU). ■ Advisory Committee of CERN Users (ACCU): Paula Eerola (LU).

Styrelsen har sammankommit 4 gånger under året. Sektionen be-stämde sig för att byta namn från ”Sektionen för elementarpartikel-fysik” till ”Sektionen för elementarpartikel- och astropartikelfysik”.Även om de i grund och botten är fråga om samma elementarparti-klar oavsett om dessa är skapade i acceleratorer byggda av människoreller av processer i kosmos så är tanken att det nya namnet skallbättre beskriva den uppdelning som nu råder på området.

Sektionens partikeldagar hölls 20–21 mars i AlbaNova i Stockholm. Inbjuden talare var Prof. Dave Wark. Uni. of Sussex /Rutherford Appleton Laboratory som föreläste om Neutrino Oscillationer. Under fysikersamfundets fysikdagar i Stockholm i no-vember höll sektionen ett öppet sektionsmöte. Programmet var in-riktat på astropartikelfysik med presentationer av Klas Hultqvist omAMANDA detektorn på Sydpolen och om strålning i rymden pre-

➟

Sektionsrapporter


SEKTIONSRAPPORTER

senterad av Christer Fuglesang. Erik Johansson presenterade hurpartikelfysik kan göras bättre tillgänglig för skolelever.

Som avgående ordförande i sektionen tar jag mig friheten attskriva ner några tankar om den experimentella partikelfysiken.Elementarpartikelforskningen är inne i en förändringarnas tid. Ut-vecklingen inom elementarpartikel fysik går mot att studera pro-cesser som sker vid allt högre energi och därför krävs det både kraft-fullare acceleratorer och större detektorer än tidigare. Flera sådana ärunder uppbyggnad som t.ex. acceleratorn Large Hadron Collidermed dess detektorer i CERN utanför Geneve och neutrinotelesko-pet ICECUBE på Sydpolen. Stora internationella forskarlag arbetarmed att bygga upp dessa mycket stora forskningsinfrastrukturer somkrävs för att nå experimentellt och teoretiskt vidare ini mikrokosmosoch ut i makrokosmos.

För den enskilde forskaren märks förändringen genom att de in-ternationella forskarlagen blir allt större och tiden från idé till experi-ment blir allt längre. Under en första förberedande fas skall detgrundläggande syftet och utformningen och av experimentet utveck-las och specificeras. Därefter skall lämpliga teknologier väljas för ex-perimentets olika delar och komponenter tillverkas. Slutligen experi-mentet installeras och kalibreras innan det arbetet med datainsamlingkan starta och fysikanalys ske.

Den förberedande fasen varar numera omkring 10 år och underden krävs kompetens inom flera olika områden från grundläggandepartikelteori till teknologi men också en hel del tekniska tjänster.Den förberedande fasen följs av datainsamlings- och analysfas somvarar ungefär en lika lång tid. Då skördar fysikerna frukten av sinaansträngningar och då är behovet av teknisk arbetskraft låg.

För att konkurrera om inflytande i internationella experiment krävsstarka forskargrupper med bred kompetens. Dessa kan delta i helakedjan från idé till avslutat experiment. Med de allt större experimen-ten blir forskargrupper vid enskilda högskolor för små för att kunnaerbjuda ett tillräckligt brett kunnande inom de många områden somkrävs samt en infrastruktur som kan möta dagens krav på experiment-uppbyggnad. Det finns inte resurser för en enskild grupp att upprätt-hålla all den kompetens som krävs. Framförallt på den tekniska sidanhar en enskild fysikinstitution inte möjlighet att bygga upp en infra-struktur som är konkurrenskraftig. En breddning av basen behövs.

Ett sätt att möta detta behov är ge forskningen i Sverige en natio-nell bas som ger en bättre möjlighet till samarbete mellan Svenskaforskargrupper vid internationella experiment.

Redan idag samarbetar forskargrupper på en kollegial basis vid oli-ka högskolor i Sverige med t.ex. ATLAS och D0 inom partikelfysik-projekt och ICECUBE i astropartikelfysik men ett bredare samarbetemellan högskolorna skulle förstärka Sveriges roll internationellt. Ettgemensamt nationellt program där forskargrupper tillsammans plane-rar åtaganden vid framtidens experiment borde skapas. Man skullebättre kunna bevara den tekniska kompetens man har och koordinerahur tekniska resurser och infrastrukturer inom landet utnyttjas. Ettgemensamt program skulle göra det enklare för forskare inom olikadiscipliner att bidra till stora internationella teknologiska utvecklings-projekt som LHC och bidra med och utveckla det spetskunnandesom redan finns i landet. Med ett välkoordinerat program skulle detockså vara enklare att knyta svensk industri till projekten.

Trenden de senaste åren har varit att forskningsfinansiärerna harminskat den långsiktiga finansieringen av grundforskningen till för-mån för riktade satsningar. Finansieringen av flera nationella infra-strukturer har dragits in. Senaste slaget mot långsiktig forskning pånordisk nivå är hotet mot NORDITA. På lång sikt kommer detta atturholka forskningen inom elementarpartikelfysik eftersom det därspeciellt krävs bred kompetens och långsiktighet för att lyckas.

Jag vill hoppas att en ny form av långsiktighet inom elementar-

partikelfysiken kan uppnås genom att skapa det redan föreslagna na-tionella programmet i acceleratorfysik som skulle täcka allt från acce-leratorer till experiment. Detta program kunde ge den stabilitet ochlångsiktighet som krävs för att hålla svensk forskningen konkurrens-kraftig även i framtiden.

Richard Brenner, ordförande

GravitationSektionen har under året avhållit ett möte på AlbaNova i Stockholmi februari där Nils Andersson, University of Southampton, varhuvudtalare. Hans anförande handlade om neutronstjärnor under ti-teln ”The dynamics of relativistic superfluid stars”. Nils höll ocksåett upskattat kollokvium om gravitationsvågor. I detta sammanhangkan nämnas att de nya gravitationsvågsdetektorerna (LIGO m fl) nuhar samlat in sina första data. Känsligheten förbättras kontinuerligtner mot astrofysikaliskt intressanta värden där man kan förvänta sigden första signalen.

Sektionen har nyligen valt en ny styrelse med Brian Edgar, Linköping, som ny ordförande.

Nedtecknat av avgående ordföranden, Kjell Rosquist

Kondenserade materiens fysikOrdförande: W. R. Salaneck, Linköping. Övriga Ledamöter: B. Lind-gren, Uppsala; B. Sundqvist, Umeå; K-A. Chao, Lund; U. Karlsson,Stockholm; M. Persson, Göteborg.

Aktiviteterna under året har varit på ”låg nivå”. I år hölls Fysik-dagarna-2003 i Stockholm, vecka 46. Ett Symposium om kondense-rade material ordnades av Mats Göthelid, med hjälp av Ulf Karlsson,KTH. A Grishin talade om ”New Functional Ceramics – from Biocompatible implants to the Magneto Optical Vizualizer”. M. Göthelid talade om ”Atomic studies of surface reactions” och J Linnros talade om ”Silicon goes Nano: Applications in micro-elec-tronics, photonics and biotechnology”. Dagen avslutades med en guidad tur i halvledarlaboratoriet på Electrum i Kista

Ordföranden skall med hjälp av övriga ledamöter utlysa ett valunder våren 2004. Valsedlar förbereds, och ett utskick kan ske undermars månad. Eftersom sektionen saknar stadgar, o.s.v., kommer ledamöterna att ”känna sig fram”.

Linköping 04-01-07 W. R. Salaneck, Ordförande

Kvinnor i fysikSektionen ”Kvinnor i Fysik” bygger vidare på arbetet inom nätverket”WiPS - Women in Physics in Sweden”, (http://www.wips.fysik.uu.se/),som presenterades närmare i Fysikaktuellt nr 2, 2003. Det tredje nät-verksmötet för WIPS hölls i Stockholm 23 maj 2003, se http://www.physto.se/WIPS2003/

Under november 2003 har förrättades det första valet inom sek-tionen. Till ordförande valdes Elisabeth Rachlew Källne,professor vidKungliga tekniska högskolan,Stockholm. Till övriga ledamöter valdesSylvia Benckert, lektor vid Umeå Universistet, Helen Dannetun, professor vid Linköpings Universitet, Maj Hanson, biträdande pro-fessor vid Göteborgs Universitet, Kerstin Jon-And, professor vidStockholms universitet, Sheila Kirkwood, professor vid Swedish Institute of Space Physics, Kiruna, Nina Reistad, lektor vid Lundstekniska högskola, Stacey Sörensen, lektor vid Lunds universitet, Ulla Tengblad, lektor vid Uppsala Universitet, och Karoline Wiesner,forskarstuderande vid Uppsala Universitet

Valberedningen för Sektionen Kvinnor i FysikAnn-Marie Pendrill, Pia Törngren och Barbro Åsman.


SEKTIONSRAPPORTER

KärnfysikSektionen för kärnfysik höll sitt XXIII. samfundsmöte på Manne Siegbahn laboratoriet i anslutning till fysikdagarna. Antalet deltagarehar avtagit något med cirka 45, men uppslutningen från Lund varmycket god.

Kärnfysiken spänner över ett brett område vilket återspeglades i årets presentationer: Kärnstrukturfysik i lätta spegelkärnor, triaxiellaformer, minneseffekter vid fission var ämnen som täcktes. Nyasteresultat från Celsius/Wasa presenterades av flera bidrag. Framtids-planerna för Wasa detektorn och TSL diskuterades av Curt Ekström.Anknytning till tredje uppgiften hade Christoph Bargholtz föredragom ’Public Awareness of Nuclear Science’ men också den nya lärar-utbildningen presenterades. Kärnfysikaliska tillämpningar, det planer-ade antiprotonexperimentet vid GSI, samt framtidsplanerna vidCERN Isolde diskuterades. Alla bidrag höll som vanligt en myckethög klass. Mer information om årsmötet och olika bidrag kan fåsfrån vår hemsida, http://www.ts.mah.se/forskn/fysik/SFS-Karnfysik

Stort tack till Inger Ericson, vår ständige sekreterare, som ser tillatt allt förlöpte smidigt. Av stort intresse för alla medlemmar är attalla forskargrupper inom kärnfysiken har slutit upp bakom satsning-en på GSI anläggningen i Tyskland som den framtida anläggningenför vår forskning. Med detta som plattform kommer man gemen-samt verka för svensk deltagande i de olika program.

Valproceduren av styrelsen hade ändrats vid förra årets sam-fundsmöte, där man bestämde att välja styrelsen direkt på mötet. Envalberedning bestående av Göran Fäldt, Bent Schröder och RamonWyss hade föreslagit följande medlemmar till ny styrelse som sedanvaldes enhälligt på årsmötet: Per Erik Tegner, SU (ordförande, 2år),Johan Helgesson, MaH (omval 1år), Bo Höistad, UU (nyval, 1 år),Andreas Oberstedt, …Ö (omval 1 år), Bo Stenerlöw, UU (nyval 2år),Kristina Stenström, LU (nyval 2 år).

Notera: Världskonferensen i kärnfysik, INPC2004, kommer atthållas i Göteborg, för information se http://www.fy.chalmers.se/conf-

erences/inpc200 4/. Styrelsen i kärnfysiksektionen uppmanar alla med-lemmar att på bästa sätt bidra till att konferensen blir en framgång.

Styrelsen för kärnfysiksektionen, Johan Helgesson, Lennart Isaksson, Hans Lundqvist, Andreas Oberstedt, Pia Thörngren, och Ramon Wyss

Matematisk fysikStyrelsen för Sektionen har under 2003 bestått av Imre Pázsit (Chalmers), ordförande, Lars Söderholm (KTH) Antti Niemi (UU)och Thomas Guhr (LU)

Matematisk Fysik hade ett sektionsmöte under Fysikdagarna iStockholm. Mötet hålls den 13 och 14 november och innehöll 11föredrag med föreläsare från KTH/SU, Chalmers/GU, UU och LU.Detta är en utvidgning jämfört med föregående möte. Programmetfinns på sektionens hemsida, http://www.nephy.chalmers.se/sfs/sektions-

mote03.html. Särskilt glädjande var att man hade lyckats engagera yng-re forskare; bland föreläsarna fanns en doktorand och en postdoc,båda från Lund. Detta är en trend som vi bör förstärka i fortsätt-ningen, det vill säga göra Sektionsmötena till ett forum där yngreforskare får tillfälle att träffas. Efter två möten i Stockholm har detföreslagits att hålla sektionsmöten även på andra ställen. Första till-fället kan bli ett möte i Göteborg.

Computational Physics Group av Europeiska Fysikersamfundet(EPS) har gjort en översyn av verksamheten, organisationen och kon-tankterna med de nationella organisationerna. Vi har skickat informa-tion om verksamheten i Sverige och Göran Wahnström, Chalmers,föreslogs som svensk representant i EPS beräkningsgrupp.

Göteborg, 2003-01-12Imre Pázsit, [email protected], tel. 031-772 3081

Plasmafysik Michael Tendler och Hans G. Forsberg har blivit invalda i Ryska Vetenskapsakademin. Som ledamöter av Energiklassen vid Ryska vetenskapsakademin får de nominera kandidater till det nyinstiftade”Global Energy International Prize. Priset, med en prissumma på 900 000 $, utdelas till forskare ” for outstanding theoretical, experimental and applied research, development, inventions and discoveries in the field of energy ”.

Konferensen ”Complex plasmas in the new millennium”, somhölls 8–12 september 2003 i Grekland och som organiserades avbl.a. Padma Shukla och Lennart Stenflo från Umeå universitet, klar-lade plasmafysikens nuläge och framtidsutsikter. I början av 2004kommer konferensbidragen att publiceras i en specialvolym av Physica Scripta. Den avslutande översiktsartikeln om stimuleradeelektromagnetiska emissioner visar hur väl man nu kan analyseravissa icke-linjära plasmafenomen i jonosfären.

Nästa Sektionsmöte kommer att hållas i Studsvik 20–21 April 2004.

Stockholm den 12 januari 2004 Michael Tendler

År 2005 är det hundra år sedan Einstein publicerade sina stora arbeten i Annalen der Physik. Detta firas över hela världen med ett ”International world year of physics” (se http://www.wyp2005.org/). Fysikersamfundetsstyrelse, Nationalkommittén för fysik och Vetenskapsakademin diskuterar naturligtvis

olika projekt på nationell nivå. Säkert planerasaktiviteter på olika orter. Informera gärna Fysikersamfundets ordförande om vad som planeras. E-brev till redaktionen med informa-tion till samfundets medlemmar är naturligtvisockså välkomna!

Fysikens världsår 2005


VETENSKAPLIGT FÖRHÅLLNINGSSÄTT

Vetenskapligt förhållningssätti samhällsfrågor

Av Torbjörn Lundh och Ann-Marie Pendrill

Inom utbildningen ”NaturvetenskapligProblemlösning”, NP, vid Göteborgsuniversitet betonas utveckling av veten-skapligt förhållningssätt och kommuni-kativa förmågor. Utbildningen startade1995 som en del av Högskoleverketssatsning på utbildningar för att rekryteranya studentgrupper [1]. Eftersom NPkombinerar matematik, fysik och miljö-vetenskap ligger samhällsaspekter nära.De grundläggande frågorna om hur vikan veta något, hur vi skulle kunnaundersöka frågorna och tolka resultatenkan naturligtvis tillämpas även här. En fråga som ”hur ska man bäst kunnahjälpa just denna patient” gör det tydligtatt matematik och fysik inte räcker. Däremot blir statistiska metoder ett vik-tigt hjälpmedel för att dra slutsatser omsamband mellan olika faktorer och effektiviteten hos behandlingsformer.Ett underliggande kunskapsteoretisktproblem är att det i princip är omöjligtatt visa att någonting är ofarligt.

Samspelet mellan olika disciplinerblev tydligt under den temadag som an-ordnades 10 mars 2003, när studenternaunder rubriken ”3G – livsfarligt ellerharmlöst, vem har bevisbördan?” fickhöra en fysiker, en läkare och en veten-skapsjournalist presentera sin syn ochsedan ställa frågor och diskutera.

Förutom NP-studenter från samtligaårskurser inbjöds även övriga fysik-studenter och allmänheten till tema-dagen. [2]

FörberedelserFöre temadagen hade studenterna fåttrapporter [3–5] att läsa för att få enöverblick över aktuell forskning ochäven möjlighet att diskutera dem. Införden förberedande diskussionen uppma-nades studenterna att skriva ned sinaegna frågor kring mobiltelefoni, strål-ning och biologiska effekter. De fickockså till uppgift att undersöka hurrapporterna var upplagda och vilka frå-gor rapporterna svarade på och att re-flektera över hur man skulle kunnaundersöka frågor som inte fick svar. Dehade även fått ta del av en lista över”Sju tecken på pseudovetenskap” [6]

■ Auktoritetstro

■ Experiment som inte kan upprepas

■ Handplockade exempel

■ Ovilja till prövning

■ Likgiltighet inför motsägande fakta

■ Inbyggda undanflykter

■ Förklaringar överges utan att ersättas

Livsfarligt eller harmlöst?Eftersom frågan om mobilteefoni om-fattar många olika aspekter hade vi till”NP-dagen” bjudit in tre experlter inomolika områden. Före paneldebatten fickde inleda med varsin presentation av hurde såg på frågan.

Yngve Hamnerius, professor i elek-tromagnetisk fältteori på Chalmers, in-ledde med att bl.a. presentera hur strål-

ningsbilden ser ut. Han diskuterade oli-ka gränsvärden och exponering av be-folkningen från olika källor, där det egnatelefonerandet naturligtvis ger större ex-ponering än andras, men också betydligtstörre exponering än strålning frånmasterna: Eftersom telefon och masterska skicka signaler till varandra, blir ut-sänd effekt från masterna bara någonstorleksordning större på grund av attde behöver kommunicera med flera tele-foner samtidigt.

Överläkare Klas Berlin, som ”ser deflesta patienter i Uppsala-området medelöverkänslighetssymptom”, gick ige-nom de olika symtom som förekommit idebatten. Han presenterade ”Hills krite-rier” [7] för bedömning av om det finnssamband mellan en exponering ochuppvisade symptom:

■ Tidsmässigt samband - exponering-en skall komma före effekten

■ Styrka – Riskens storlek skall vara irelation till styrkan av exponeringen

■ Konsistens – samma utfall i flera si-tuationer

■ Specificitet – en viss typ av expone-ring skall ge en specifik effekt

■ Dos-respons – det skall finnas enrimlig relation mellan dosens styrkaoch respons

■ Rimlighet – det bör finnas en biolo-gisk förklaring

■ Reversibilitet – effekten skall för-svinna om exponeringen tas bort

■ Studiedesign – Urval, bortfall, klassi-ficering

Han påpekade att patientens symptomär verkliga och måste tas på allvar ävenom man inte kan identifiera orsakerna.Han berättade även att en påvisad biolo-gisk effekt inte alltid leder till någon kli-

Vetenskapliga frågor med samhällsrelevans är ofta mycket komplexa. En del ärkänt, en del är okänt. En förståelse för problemen kräver ofta djupa specialkun-skaper inom många olika ämnen och ett samarbete mellan experter inom olikaområden är därför väsentligt. Data kan ofta vara ofullständiga och kontrolleradeexperiment kan av olika skäl vara olämpliga eller omöjliga. Hur dessa frågor skallkunna presenteras på ett rimligt korrekt och begripligt sätt för allmänheten ärnaturligtvis inte en strikt naturvetenskaplig fråga, men naturvetare som skall arbeta med komplexa frågor behöver förståelse även för dessa aspekter.


TORBJÖRN LUNDH & ANN-MARIE PENDRILL

nisk effekt och klargjorde de metodiskasvårigheterna med s.k. ”epidemiologiskastudier” där man fokuserar på dem sominsjuknat, eftersom det kan finnas entendens att man minns olika saker omman är drabbad eller inte.

Jan-Olof Johansson, vetenskapsjour-nalist på Sveriges Radio, berättade ocksåatt Sverige är det enda land i Europasom har tre dagliga nyhetssändningar på”prime time” om vetenskap. Han disku-terade bl.a. vad som är känt om allmän-hetens riskuppfattning. Som allra farli-gast uppfattas det som är okänt ochsom någon annan lagt dit, i synnerhetom de tjänar pengar på det. Kan det se-dan länkas till någon mycket sällsyntsjukdom med allvarliga konsekvenser såär larmet givet. Det som bestämmer vadsom presenteras är inte i första hand re-levans eller fakta, utan vad som av eninre krets bedöms som intressant.

Frågor från publikenEfter inledningen fanns tillfälle till frågorfrån publiken, t.ex: ”Skulle antalet sjuk-skrivningar minska om media presente-rade resultaten på annat sätt?” ”Vilket ärfarligast? Är det elektriska, magnetiskaeller elektromagnetiska fält – eller be-stäms det av frekvensen?” ”Hur ska mantolka gränsen 2W/kg under 6 minuterper timme?” ”Är det bättre att bo näraen mast, eftersom min telefon då be-höver stråla mindre?” ”Hur värderar enjournalist källor?”

Medias rollEn av frågorna under dagen var mediasroll i komplexa frågor. Vad klarar all-mänheten att förstå? Skulle allmänhetenkunna klara mer än man oftast antar?Det handlar inte bara om ”PUST” – Public Understanding of Science andTechnology - utan också om en ”Scien-tific understanding of the public”. JOJpåpekade att det ligger mycket forskningbakom medias presentationer – mark-nadsforskning!

Vad fångar intresset? Den enskildamänniskan som stänger in sig i en Fara-days bur för att komma ifrån fält är aldrig statistiskt signifikant, blir inte sålätt accepterad av det vetenskapliga eta-blissemanget, men vädjar till våra känslor och kan få genomslagskraft. Den av-handling [5] studenterna fått tillgång till iförväg inleds med orden ”I begynnelsenvar patienten. Patienten med symptomeller problem som han eller hon kommitatt associera med aktiverad elektrisk ut-rustning.”

Dagen blev ett intressant åskådnings-exempel för studenterna om medias rolli rapporteringen kring något de självaupplevt. NP-dagen uppmärksammadesbl.a. av GP och Universitets-TV.Diskussionerna om medias roll undvekskonsekvent, vilket kom som en över-raskning för oss. Vi hade fått för oss attmedia gärna skrev om media.

Vi som organiserade dagen fick ocksåse andra sidor. Rubriken på GPs artikelvar ”3G-master ingen hälsorisk”. Denlockade till sig intressanta, men iblandförvånansvärt aggressiva, kommentarerfrån personer, som – utan att ha varitdär – frågade varför vi bara bjudit in ensida till diskussionerna. Samtidigt upp-levde de som var närvarande att diskus-sionen varit mycket saklig, nyanserad,balanserad och försiktig. Detta spegladesav slutraderna i GPs artikel ”Men, saKlas Berlin, även om mobilstrålningeninte har någon känd påverkan på hälsan,så kan man inte utesluta, att dessa svagaelektromagnetiska fält skulle kunna haden effekten, att de släpper fram sjukdo-mar som så att säga finns i bakgrunden.”

Vad får man forska om? Vad är in-tressant? Kan allmänhetens och mediasibland kraftigt känslomässiga engage-mang leda till att forskare undviker attarbeta inom dessa områden? Leder me-dias bevakning till att forskningsmedel ionödan läggs på denna typ av frågor,när de skulle göra mer nytta inom någotannat område? [8] ■

Referenser1. Naturvetenskaplig problemlösning,

http://www.science.gu.se/utbildning/np/,se även I. Wistedt, Recruiting FemaleStudents to Higher Education in Mathe-matics, Physics and Technology, Hög-skoleverkets skriftserie 1998:3S och FiveGender-Inclusive Projects Revisited. AFollow-up Study of the Swedish Go-vernment’s Initiative to Recruit MoreWomen to Higher Education in Mathe-matics, Science, and Technology, HSV,november 2001

2. Pressmeddelande, 2003-03-05 från Na-turvetenskapliga fakulteten vid Göte-borgs universitet,http://www.science.gu.se/press/2003/3g.shtml

3. Exponering för radiofrekventa fält ochmobiltelefoni, SSI rapport 2001:09, UlfBergqvist m.fl. , http://www.ssi.se/ickej-oniserande_stralning/Magnetfaelt/SSI_rapp2001_09.pdf, se även Strålning frånbasstationer för mobiltelefoni, SSIWWW-information, uppdaterad no-vember 2001, http://www.ssi.se/ickejo-niserande_stralning/Magnetfaelt/Mo-biltele/Mobiltele.html,

4. Mobile phones and health, Indepen-dent Expert group on Mobile Phones,2000, http://www.iegmp.org.uk/re-port/text.htm

5. Hypersensitivity to electricity; symp-toms, risk factors and therapeutic inter-ventions Lena Hillert, 2001,http://diss.kib.ki.se/2001/91-7349-016-4/thesis.pdf

6. Vetenskap och Ovetenskap. Om kun-skapens hantverk och fuskverk, Sven-Ove Hansson (Tiden, 1995)

7. The Environment and Disease: Associa-tion or Causation, Austin Bradford Hill,Proc. Royal Soc. Med. 58:295 (1966)

8. Voodoo Science: The Road from Foo-lishness to Fraud Robert L. Park (OxfordUniversity Press, 2000). Se även APSWhat’s New, http://www.aps.org/WN/(sök t.ex. på EMF)

Torbjörn Lundh,[email protected], är docent i matematik vid Chalmers och ordförande iledningsgruppen för utbildningen Natur-vetenskaplig Problemlösning.

Ann-Marie Pendrill är professor i fysik vidGU och fysikrepresentant i gruppen.

Sommarkurser på Smögen 15/6-18/6 I samarbete med Texas Instruments och T3 SVERIGEplanerar vi ett flertal sommarkurser som ger dig fortbildning i hur man använder sig av grafräknare och CBL™ och Lab-Pro inom ämnena matematik, fysikoch kemi/biologi.

Kurserna erbjuds som endagskurser (matematik) eller tvådagarskurser (fysik och kemi/biologi). Du kan kombinera dessa kurser som du önskar (se tidsschema) vilket ger möjlighet för en-, två- eller tredagarsutbildning. I en och två-dagarskurserna ingår fm. kaffe, lunch och em. kaffe. Övernattning får själv ombesörjas. Se vår hemsida för olika alternativ av boende. Kvällsaktiviteter kommer att anordnas för trevligt umgänge i den bohuslänska skärgården.

Kursdagarna startar med kaffe klockan 09.00 på Kompetens Centrum i Kunghamn och avslutas 17.00 – du kan kombinera efter önskemål.

Vi avslutar den 18/6 på eftermiddagen 13.00–17.00 med en kurs på TI-InterActive!™.

15/6 Kurs 1 Grundkurs TI-83Plus (1 dag) Pris 980:-

16/6 Kurs 2 Diskret matematik (1 dag) Pris 980:-

17/6-18/6 Kurs 3 Symbolhanterande räknare (1 dag) Pris 980:-

16/6-17/6 Kurs 4 Fysik med CBL och Lab-Pro (2 dagar). Laborationer. Pris 2.400:-

16/6-17/6 Kurs 5 Kemi-biologi med CBL och Labpro (2 dagar). Laborationer. Pris 2.400:-

18/6 Kurs 6 TI-Interactive. (1/2 dag) Pris 450:-

Den inledande grundkursen på TI-83 Plus rekommenderar vi dig som inte är van användare av räknaren, för att du ska få maximal behållning av de följande kurserna i fysik, kemi eller diskret matematik.

Anmälan göres senast 1 maj 2004 till ZenitVälkomna!

Zenit ab Läromedel Tel. 0523-379 00 Fax 0523-300 66www.zenitlaromedel.se [email protected]

Kurs 1Kurs 2

Kurs 3

Kurs 4 Kurs 4

Kurs 5 Kurs 5

Kurs 1Kurs 2

Kurs 3

Kurs 4 Kurs 4 Kurs 6

Kurs 5 Kurs 5

Förm

idd

ag 9.00–12.00

Eftermid

dag

13.00–17.00

15 juni. 16 juni. 17 juni. 18 juni.


UNDERVISNING

Fysik BreddningAv Ingvar Pehrson

Sedan några år tillbaka har vi fysiklärarepå gymnasiet fått en ny stimulerande ar-betsuppgift. Jag tänker på bredd-ningskursen om 50 gymnasiepoäng.Kursens innehåll är så öppet formuleratatt man kan ta upp fördjupande mo-ment om vad som helst från de mo-ment som tas upp i A eller B-kurserna.

Jag funderade ett tag på hur jag villeanta denna utmaning. Denna text be-skriver hur jag har lagt upp kursen FysikBreddning i Helsingborg. I Helsingborgfinns ett undervisningskoncept somkallas LearniT. Denna e-skola www.lear-

nit.helsingborg.se vänder sig till alla gym-nasister, ungdomar som vuxna. Jag ar-betar med Fysik Breddning inom dennaundervisningsidé. Kursinnehållet häm-tas från atom- och kärnfysik.

Min breddningskurs i Fysik är heltlaborativ. Eleverna arbetar själva medlaborationerna under min handledning.Varje laboration tar cirka 6–8 timmaratt genomföra och eleverna väljer självvilka tidpunkter de vill experimentera.De gör 8 laborationer:

■ Plancks strålningslag■ Atomspektrometri – emissions- och

absorptionsspektrum■ Röntgenstrålningens jonisering av luft■ Rutherfords alfaspridningsförsök■ Betaspektrometern■ Dimkammaren■ Comptoneffekten■ Zeemaneffekten

Inför varje laboration läser eleverna teo-retiskt in sig på ett lämpligt avsnitt frånen amerikansk bok Krane: Modern Physics.

De utför laborationen med min hand-ledning samt skriver en rapport somskickas till mig som en bifogad e-mailfil.

ZeemaneffektenUnder B-kursen gör eleverna någraspektrometerlaborationer. Det handlarvanligen om att empiriskt verifieraBohr-Rutherfords atommodell. Balmer-övergångarna (3-4 stycken) brukar gemycket god överensstämmelse mellanteori och empiri. Natriumdubletten bru-

ger en ny våglängd på det utsända ljuset.Genom interferensen i Fabry-Perotplattan blir denna lilla ändring av våg-längden möjlig att påvisa.

Vi har alltså kvalitativt påvisasZeemaneffekten.

Kvantitativ mätning med CCD-kameraDet finns även möjlighet till kvantitativverifiering av Zeemaneffekten via enCCD-kamera. Kameran placeras påokularets plats och med hjälp av ett da-torprogram anpassat till kameran kan vipåvisa sambandet ∆Ε = µΒ ⋅ Β. Propor-tionalitetens derivata ger alltså värdet påBohrmagnetonen µΒ.

I detta senare fall kan man arbetabåde i longitudinellt och transverselltmagnetfält i förhållande till cadmiumlju-sets riktning mot kameran.

Nedan visas en graf ∆Ε(Β) från mätning ilongitudinell konfiguration

Zeemaneffekten är förhållandevis enkelatt visa och utföra, speciellt i variantenmed okularet. Eleverna var mycket en-gagerade och tyckte att de kunnat tittalångt in i materien. Det grekiska ordetfysis betyder ju just söka naturens inner-sta väsen vilket Zeemaneffekten är ettbra exempel på. ■

För mer detaljer angående utrustning, utförande och utförligare elevanpassadtext går det bra att vända sig till mig via e-mail:[email protected] personligen 042-10 46 83

Ingvar PehrsonVuxenutbildningen Kärnan, Helsingborg

kar också ingå i standardrepertoaren avlaborationer. Efter dessa två under-sökningar kan man prata om kvanttalenoch Pauliprincipen.

Min ambition var att i breddnings-kursen kunna verifiera magnetiskaspinkvanttalet ms i den så kalladeZeemaneffekten.

Jag började undersöka vilken utrust-ning som behövdes. Zeemaneffekten vi-sas lämpligen med hjälp av en röd(λ=643.8 nm) cadmiumövergång.Denna övergång filtreras fram med hjälpav ett smalspektrigt (∆λ=2nm) filter.

En Fabry-Perot etalon platta tjänstgörsom interferometer. Ett magnetfält omcirka 1 T ger en våglängdsseparation avröda cadmiumljuset om cirka 0.02 nm.För övrigt är det två spolar på en järn-kärna med polskor som koncentrerarmagnetfältet till någon cm2 samt konvexalinser och ett okular med skala. Se bildenöver experimentuppställningen.

Jag började med att ställa upp utrust-

ningen på en optisk bänk samt justeralinserna så att det röda ljuset gav kon-centriska interferensringar i okularet.Efter lite ”pillande” med avstånden varringarna skarpa i okularet. Jag vred elek-tromagneten så att fältlinjerna blevparallella med ljusriktningen mot okula-ret – s k longitudinell konfiguration.

Därefter ökas strömmen genom spo-larna. Vid cirka 8–10 A har de tidigareljusa interferensringarna blivit helt mör-ka och tvärtom.

Elektronernas rotationsplan i cad-mium har alltså ”tippat överända” ochde har nu ett nytt energiinnehåll som

Det mesta av utrustningen har flera användnings-områden och inte enbart för Zeemaneffekten.


PHYSICS ON STAGE

”Physics on stage”– en europeisk lärarträff

Under ett par år har fysiklärare från 23länder i Europa träffats för att inspireravarandra och visa upp innovativa under-visningsprojekt. Det har skett vid festi-valer vid CERN i Geneve och vid ESAshögkvarter i Noordwijk i Holland. Syftetför 2003 års festival (POS3) var att förain tvärvetenskapliga aspekter i projektetoch att öppna en dialog med en annandel av vetenskapssamhället. Temat föråret var ”Physics and life”. Huvudsyftetmed programmet är dock oförändrat:”att ge ett betydelsefullt bidrag till atthöja kvalitén och attraktionskraften iundervisningen i naturvetenskap i de europeiska skolorna.”

Physics on stage 3” var en del avEuropean Science and TechnologyWeek 2003 och förlagd till Europeiskarymdstyrelsens (ESA) centrum i Noord-wijk i Holland den 8–15 november2003. Totalt kom ca 350 lärare från 23länder i Europa att delta i festivalen.Genom nationella aktiviteter har demest aktiva och inspirerande lärarna/delegaterna valts ut till den avslutandefestivalen i Noordwijk.

Varje land hade en monter där lan-dets delegater belyste temat eller påannat sätt bidrog till att visa och ut-veckla nya idéer. I ett utmärkt samarbe-te med vår världsberömda fotografLennart Nilsson kunde vi visa ett antalav hans bilder i stora ljusskåp medövergripande text ”Physics is nescessaryto explore life”. För att bygga vidare påtemat visade en av våra deltagare (Lena

Gumaelius) ett faskontrastmikroskopmed kopplad mikroskopkamera till enTV, så att alla fick se levande materia(från undersidan av en sko!!) och samti-digt få se ett faskontrastmikroskop i ak-tion. En bakterie är ungefär 1µm i dia-meter. Då de är genomskinligaorganismer är de också svåra att se i ettvanligt ljusmikroskop. Men i ett faskon-trastmikroskop går det utmärkt att tittapå mikroorganismer. I denna typ avmikroskop utnyttjar man att det ljussom går igenom ett objekt fasförskjutsen aning. Detta ljus fasförskjuts ytterli-gare en halv våglängd i mikroskopetsfasring för att förstärkas respektive för-svagas jämfört med omgivningens ljus.

Mikael Axelsson är zoofysiolog ochsamarbetar med fysiker i projektet ”Slag-kraft” som vill komplettera bilden av ettnöjesfält (Liseberg) med naturvetenskap-liga observationer och experiment [2].Vid PoS2 presenterades några av fysika-spekterna, medan de zoofysiologiska till-ämpningarna passade väl in i temat förPoS3. Michael hade materiel som visadehur man mäter EKG (elektrokardio-gram) och g-krafter på personer somåker Lisebergs olika attraktioner, infor-mationen sänds via radiosändare till endator som både lagrar informationen påhårddisken och kontinuerligt visar hjärt-frekvensen och g-kraften så att alla an-dra kan följa vad som händer. Man an-vänder också en Polar 810s klocka förattraktioner där radiosändaren inte”kommer åt”. Att han dessutom visade

en sekvens från insidan på ett pumpandehjärta väckte stort intresse. Det var ingensom kunde se att det var ett krokodil-hjärta, men det illustrerade på ett tydligtsätt om hur hjärtat och cirkulationssyste-met påverkas av gravitationskrafter.

Alla andra svenska delegater gjordeuppskattade presentationer med cd-ba-serade undervisningsprogram och da-torberäkningar,samt information omstimulerande astronomiundervisningoch det europaövergripande lärarnät-verket EAAE (the European Associa-tion for Astronomy Education). I detspäckade programmet ingick föreläs-ningar, spännande demonstrationer ochhärliga teaterföreställningar med fysiksom ledmotiv. I förra numret av Fysik-aktuellt presenterades den underbaraelevgrupp, som gjorde succé med fram-förandet av ”Alice in Quantumland”.På stående fot blev gruppen inbjudenatt framföra stycket vid CERN – Euro-pas hjärta för partikelforskning. Redanpå förhand kan man förutspå stor fram-gång för de duktiga eleverna.

Festivalen inramades av högteknolo-gi genom att den var förlagd till ESTECutanför Amsterdam – rymdbas ochESA:s högkvarter. Här kontrolleras ochtestas de europeiska satelliterna medavancerad teknik.

Inte bara inramningen var strålande,utan även inkvarteringen var av högstaklass. Ett av Hollands finaste hotell”Huis der Duin” vid Nordsjöns strandsponsrade deltagandet i ”Physics onstage” med att erbjuda lyxiga rum ochhög komfort. Precis vad en utarbetadfysiklärare behöver!

En konferens eller festival av dennatyp, där lärare från hela Europa tipsarvarandra om goda pedagogiska förslagoch där alla är överens om hur viktigtdet är att skapa ökat intresse för natur-vetenskapliga studier får naturligtvisinte upphöra i och med att man åker

Är du fysiklärare? Har du någon idé eller projekt om hur man kan göra fysik-undervisningen roligare? Stämmer dina tankar med Philippe Busquin (Europe-an Commissioner for Science and research) som säger: ”Perhaps the greatestchallenge facing the teaching profession today is to be constantly on the look-out for new ways of conveying the excitement and wonder of physics to young-sters.”? Vill du ta tillfället i akt att dela med dig av dina idéer till kolleger frånandra delar av Europa och på köpet få ett utmärkt fortbildningstillfälle medresa och hotell betalt – då bör du engagera dig i ”Physics on Stage” [1].

Av Björn Lingons


Blixt och åska fascinerar och kan vara en vägin i el-läran. Åska kan vara ett lockande temaför studenter som skall göra ett projekt, mendet har varit lättare att ställa frågor än atthitta bra material för att svara på dem. Vernon Cooray är professor i elektricitetsläraoch forskningsledare för åskforsknings-gruppen vid Uppsala universitet. Han har ta-git emot många studiebesök av skolklasseroch fått många telefonsamtal från journa-lister och andra som velat veta mer om åska.

Han har nu skrivit en bok för att svara påmånga av de frågor han får.

Visste du t.ex. att: ■ Jorden träffas av omkring 100 blixtar var-

je sekund. ■ Djingis Khan förbjöd mongolerna att

tvätta kläder och bada i rinnande vattenunder åskväder.

■ Ett par tusen åskväder pågår i jordens at-mosfär medan du läser detta.

■ Varje kvadratkilometer mark i södra Sve-rige träffas av 1–2 blixtnedslag per år.

■ I genomsnitt träffas varje år ett flygplan ikommersiell trafik av en blixt.

■ När en blixt slår ner i ett träd passerar c:a30 000A genom trädet.

■ En blixturladdning kan hetta upp luftentill en temperatur på 30 000°C.

■ Om man kunde fördela blixtarnas energijämnt över jorden skulle det svara mot c:a40W/km2.

■ Jorden har en negativ överskottsladdningav 3. 1024 elektroner.

Boken presenterar olika tiders myter omåska. Den beskriver hur bl.a. människor, trädoch elektronik påverkas av blixtnedslag. Olika sätt att konstruera och kombinera åsk-ledare diskuteras och presentationen om vadsom händer vid blixtnedslag och komplette-

ras med vackra foton som bl.a. visar stegblix-tar och fångblixtar under olika förhållanden.Omslagsbilden är t.ex. hämtad från boken.

”Hur vet vi att …” är en aspekt av kun-skap vi gärna vill att studenterna skall utveckla.I början av boken förekommer fraser som”Forskare måste göra serier av experiment …”som liknar vanliga svar från nya studenter.Men boken går naturligtvis också längre; ettkapitel om åskforskning berättar om hur mankan räkna blixtar, hur man kan modellera blix-tens utbredning, hur man med raketer medmetalltråd kan generera konstgjorda blixtar,hur man kan lokalisera blixtars nedslagspunk-ter genom att detektera radiovågor och hurman i laboratorium kan genomföra kontrolle-rade experiment med 15–20 m långa blixtar.

Många frågor får svar och nyfikenhetenväcks. Jag skulle gärna sett texten komplette-rad, dels med förslag till egna undersökning-ar, dels med litteraturhänvisningar och www-adresser till mer information. För denWWW-bevandrade går det naturligtvissnabbt att hitta fram till forskargruppenshemsida: Och nästa gång studenter lockas attgöra projekt om åska vet jag att det finns an-vändbar litteratur för dem!

Ann-Marie Pendrill

Blixt och åska– så fungerar naturens fyrverkeriAv Vernon Cooray, Hallgren & Fallgren, 2003

BOKRECENSION

hem. Det måste skapas nätverk för vi-dare arbete. Vi, inom den nationellastyrgruppen, har sökt medel för att re-dan från POS1 bygga upp ett nätverk ilandet och göra det möjligt att gå vi-dare, men tyvärr har vi inte fått någramedel – ännu! Hoppet är inte ute – vivet att en islossning är på väg. Vi hopp-pas att i efterhand få informera landetslärare i naturvetenskapliga ämnen.

Vill du ta del av några projekt kan du

gå in på hemsidan www.physicsonstage.net.Registrera dig som användare. Du får dåett password för att logga in. Lärarmate-rielen finns under POS3 archive. Lyckatill och lägg själv in dina bästa projekt!!Flera av årets projekt finns också pre-senterade i Physics Education [3].

Nästa ”Physics on stage” blir ”Science on stage” och kommer atthållas i EMBL:s regi i Grenoble, Frankrike i början av 2005.

Ansvariga organisationerPhysics on Stage är ett projekt somstöds på högsta nivå inom EU. Paraply-organisation är EIROforum (‘EuropeanIntergovernmental Research Organisa-tions Forum’) på generaldirektörsnivåninom EU. Sju organisationer ansvararför projektet: CERN (partikelfysik),ESA (rymdteknik), ESO (astronomi),EMBL (molekylärbiologi), EFDA (fu-sionsforskning), ESRF (synkrotronstrål-ning) samt ILL (neutronforskning). ■

Referenser1. Physics on Stage; http://www.physic-

sonstage.net/

2. Projektet Slagkraft,http://fy.chalmers.se/LISEBERG/ ochhttp://vivaldi.zool.gu.se/slagkraft/In-troduction.htm

3. Physics Education, Vol 39, nr 1, January 2004,http://www.iop.org/EJ/journal/PhysEd/

Björn Lingons är ledamot av NationalSteering Committee för POS3 och nationell representant för EAAE. [email protected]

Den svenska delegationen vidmontern på Physics on Stage 3.


UNDERVISNING

Vid läsårets början 1982 frågade jag minklass i åk 3 på teknisk linje, 3 Kb/Mc, (K står för Kemi, M för Maskin) om detfanns avsnitt i fysikkursen som elevernaansåg var av speciell nytta för framtidastudier, arbete eller om det var något av-snitt de ville läsa av rent intresse och somvi skulle ägna djupare studium. Elevernaröstade fram kurserna relativitetsteori ochBohrs atommodell. Kursmaterialet vardetaljerade beskrivningar som jag författatsjälv och kopierade till eleverna.

På höstterminen 1983 bad jag elev-erna skriva fritt om hur de upplevtnämnda två avsnitt. Jag citerar det mestaav deras skrivelse:

Elevernas reflektionerDen önskan om ingående analys av rela-tivitetsteorin som framfördes berodde,till en början, på de ”dunkla skyar” medvilka den (relativitetsteorin) omgavs och i ett senare skede av ett behov av attinte nöja sig med W= mc2 utan också fåreda på varför (hur den härleddes, minkommentar). Naturligtvis kunde inte enordentlig ”genomkörare” av dessa kapi-tel göras utan att vissa kapitel fick läsasmer eller mindre kursivt. Huvudfråganvar: Skall vi lära oss att förstå och hand-skas med ett ämne eller, hinna med kurs-en på bekostnad av förståelsen? Som nisäkert förstår innebar vår ändring avkursplanen en tonvikt på förståelse ochej på att hinna räkna alla uppgifterna iboken för att sedan nöja oss med attsvaren överensstämmer med facit.

När vi började med relativitetsteorinansåg vi nog litet till mans att den verk-ade otillgänglig men allt eftersom det enaproblemet efter det andra benades upp

började dess innebörd klarna. Det gicklättare att lösa problem eftersom vi för-stått vad vi läst. Och varje löst uppgiftresulterade i ökat självförtroende. Medökat självförtroende har man lättare atthjälpa sina kamrater; man är ej längrerädd för att visa sina brister. Konkurren-sen emellan oss elever försvann ochdetta ledde till god sammanhållning ochdärför bra studiemiljö.

God hjälp att förstå både relativi-tetsteorin och Bohrs atommodell hadevi fått genom problemlösningsmetodiksom vi lärde i matematik. Där fick vilösa problem inom vitt skilda områden.

Ett exempel på vad som uppnåddes ärföljande. Några dagar före centrala pro-vet (i fysik, min kommentar) kontaktadesen elev, A, i Kb/Mc av en annan elev, B,som ej haft Svante Silvén och som såle-des hade läst alla kapitel i fysikboken. Nuville B ha hjälp med en övningsuppgift iett kapitel som A inte läst. Denna uppgiftlöste A och kunde exakt redogöra varförhan gjort si och varför han gjort så. Bero-ende på att A inte hade några färdiga tillformler hands var han tvungen ta framegna redskap för uppgiftens lösande.Detta skedde uteslutande m. h. a. defini-tioner inom fysiken och således hade Ainga tvivel angående sin lösnings riktig-het. Det är självförtroende.

Det har även framkommit att ke-misterna har haft väsentlig nytta av Bohrsatommodell i åk 4 och tillämpningen avden har underlättats p. g. a. djupare för-ståelse. En annan iakttagelse som vi gjort,är att beräkningarna inom atommodellenoch relativitetsteorin medförde ökad fär-dighet i algebra och gav god insikt i hurmatematik kan tillämpas. Vi vill därför av

personlig erfarenhet från denna modifie-rade fysikkurs rekommendera att ta merahänsyn till fördjupning och problemlös-ning än hinna med kursen.

”Slutligen några ord som en elev sadeom relativitetsteorin (som han ogillade):” Kan man lära sig det här kan man lärasig allt!” Dokumentet var undertecknatav 19 elever.

I backspegelnJag minns inte exakt hur jag gjorde deföljande åren (jag följde eleverna från åk1 t.o.m. åk 3), men en del år tog jag uppvissa avsnitt på noggrannare sätt, vilketjag inte hittar någon dokumentation på.Dock gav jag senare alltid undervisning imatematik och fysik med betoning påproblemlösning, härledningar och bevis.På proven hade jag alltid med en ellertvå knepiga uppgifter samt ett bevis elleren härledning. Jag fick höra av f.d. ele-ver som studerade på universitet ellerhögskola att de hade lättare att följa kur-serna i matematik. .

Själv upplevde jag prioriteringarnasom mer givande för både eleverna ochmig själv. Jag tyckte inte att någontingviktigt missades, eleverna lärde annat påeffektivare sätt.

Dagens kursplaner är för stora, mestmed tanke på elevernas förkunskaperoch självförtroende från grundskolan, isynnerhet matematik, vilket väsentligtminskar förståelsen. Dessutom läggerkurserna, läroböckerna, alldeles för litettyngd på (forskande) matematikers ochfysikers så naturliga sätt att tänka. Deelever som kommit in i problemlös-ningsmetodik i matematik har lättare attlösa problem i fysik. ■

Svante.Silvén är lektor emeritus i matematik ochfysik vid Sundsta-Älvkullegymnasiet i Karlstad.Han tog 1965 en teknologie licentiatedamen på Chalmers på en avhandling om undersökning medgammastrålning av konstgjorda metallkristaller.Efter pensioneringen har han fortsatt att ta sig anduktiga gymnasister i Karlstad, flera av dem harplacerat sig väl i t.ex. Skolornas Matematik- och Fysiktävlingar.

Att välja materialKommentar till en fysikkurs läsåret 1982/83

Av Svante Silvén

I diskussionerna om vad som skall prioriteras inom fysik och naturvetenskapanvänds ibland uttrycket ”Less is more”, för att betona att det kan vara bättreatt lära sig några områden grundligt än att skumma över bokens alla delar.Denna diskussion är naturligtvis inte ny. Viktor Weisskopf har berättat att hanibland sagt till sina studenter ”I am not going to cover the whole subject. I amgoing to uncover part of it”. I denna artikel berättar Svante Silvén om en prio-ritering, tillsammans med gymnasister, under läsåret 1982–1983.

| FYSIKAKTUELLT | NR 2 •MAJ 2003 21

KONFERENS

Sista veckan i juni 2004 (28/6–2/7), äger deninternationella kärnfysikkonferensenINPC2004 ”International Nuclear PhysicsConference” rum på Svenska Mässan i Göteborg, (www.inpc2004.se). Detta är den22:a konferensen i en serie som startade iChicago 1951 och har också organiseratsbland annat i Tokyo, Beijing, Sao Paulo, Paris, Berkeley, Wiesbaden och Florens. Av-delningen för Subatomär Fysik vid Chalmerstekniska högskola och Göteborgs universitetansvarar för årets konferens, men fysiker frånhela Norden är engagerade i arbetet.

Konferensen riktar sig huvudsakligen tillyrkesverksamma kärnfysiker och ambitionenär att täcka det mesta av modern kärnfysik-forskning. Tanken är att programmet skallvara intressant för såväl världsledande veten-skapsmän och – kvinnor som för doktoran-der. För att uppnå detta består programmetförutom plenarföredrag av ett antal olikadelkonferenser som behandlar olika aspekterav modern kärnfysik. Programmet torsdagenden 1 juli är speciellt eftersom eftermiddagenkommer att behandla tillämpningar av kärn-fysik och teknik och är dessutom öppen förallmänheten.

För att ge ett antal intresserade ungdomarmöjlighet att få en första inblick i hur arbetetvid forskningsfronten går till, riktar sig en avdelkonferenserna till gymnasieelever efter år1 eller år 2 på gymnasiet. Eleverna deltar påsamma villkor som övriga delegater men haregna föreläsningar med utgångspunkt frånboken ”Atomkärnan – en resa till materiensinre” [1]. I stället för de proceedings somnormalt delas ut vid en konferens kommerungdomarna att få ett exemplar av boken.Det blir alltså inte samma långa väntan somför övriga delegater att få dessa i sin hand.

Programmet för denna delkonferens, som

sker torsdagen den 1 juli, innehåller fem före-drag och en timmes experiment och demon-strationer. Föredragshållarna kommer till-sammans att ge en bild av vad kärnfysik är,vilka frågor som har sysselsatt vetenskaps-männen från det att disciplinen föddes underartonhundratalets sista årtionde fram till idagmen också tillämpningar av kärnfysiken inomandra vetenskapsområden. Föredragshållarnaär eller har varit verksamma vid Chalmers, enforskningsingenjör, en disputerad forskareoch fyra som doktorander. ■ Från kvark till atomkärna – Ling Bao,

civilingenjör teknisk fysik ■ Från Becquerel till idag – Margareta Wall-

quist, doktorand i tillämpad kvantfysik■ Tillämpningar av kärnfysiken inom andra

vetenskaper – Elisabeth Tengborn, doktorand i reaktorfysik

■ Nukleär astrofysik – Karin Markenroth,sjukhusfysiker och doktor i subatomär fysik

■ En arbetsdag under experiment vi CERN– Hanna Frånberg, doktorand i fysik

■ Demonstrationer och experiment – Heinrich Riedl radiokemist

Förutom dessa föredrag riktade speciellt tillungdomarna kommer de att ha möjlighet attlyssna på det sista av de öppna föredrag somges under torsdag eftermiddagens plenar-session av Jim Al-Khalili professor vid uni-versitet i Guildford, Surrey England med titeln:”The Thrill of Discovery: Nuclear Physics Research in the 21st Century”.

Vi kommer att ha plats för totalt 50–60 elever. Deltagandet i konferensen,lunch och kaffepauser är utan kostnad, menvi kan inte stå för resa eller andra eventuellakostnader i samband med konferensen. In-bjudan som går att hitta på konferensenshemsida, www.inpc2004.se, har gått ut till ämnesansvariga fysiklärare vid gymnasieskol-orna i hela landet. Skulle någon ha missat in-formationen går det bra att anmäla intresseatt delta via sin fysiklärare på mejl till [email protected] .

Välkomna med anmälningar.

Katarina Wilhelmsen, ordförande i organisationskommittén för ung-domskonferensen

Björn Jonson Ordförande för INPC2004

1 Atomkärnan – en resa till materiens inre, Ray Macintosh, Jim Al-Khalili, Björn Jonsonoch Teresea Peña, Studentlitteratur 2003.

Ungdomar och atomkärnorEN RESA TILL MATERIENS INRE

– ungdomskonferens för gymnasieelever

Det pågår en intensiv debatt om hur man skall få tillbaka ungdomars intresseför teknik och naturvetenskap. Sätten att angripa detta problem är många, vihar valt att försöka kombinera denna tredje uppgiftsdel med vårt dagliga ve-tenskapliga arbete. I samband med att vi står som huvudarrangörer för deninternationella kärnfysikkonferensen INPC2004 ”International Nuclear PhysicsConference” bjuder vi in gymnasieelever från hela landet att delta i en mini-konferens som är en integrerad del av konferensprogrammet.

Ling Bao, Katarina Wilhelmsen, Heinrich Riedl, Elisabeth Tengborn och Margareta Wallquist


VATTENRAKETEN

Vattenraketen under vattenutsprutningen– en matematisk modell

Vattenraketen är en populär demonstra-tion. Med t.ex. en cykelpump pumpasluft in i en PET-flaska så att ett över-tryck erhålles. När trycket nått en vissnivå skjuts raketen iväg och accelererasdärefter under en tid genom det ut-sprutande vattnet. (Figur 1) En mate-matisk modell för denna del av rörelsen(sträckan AB i figur 1) kan utvecklasgenom att utnyttja rörelsemängd ochgastillståndsekvationer. Flygningen beror på ett antal olika faktorer, bl.a.: ■ Trycket i flaskan ■ Vattenmängden ■ Avfyrningsvinkeln ■ Flaskans massa och dess fördelning ■ Diametern av mynning på bakdelen ■ Raketens form och dimensioner

Tyngdkraften och luftmotståndet verkarunder hela flygningen, men dessa kanförsummas under den första delen därvattnet skjuts ut: (AB i figur 1) underdenna del av flygningen visar sig accele-rationen vara i genomsnitt c:a 100 gång-er så stor som tyngdaccelerationen. Närallt vattnet ”förbrukats” flyger raketenfritt tills den slår marken (BCD i figur1). Denna del av flygningen svarar moten kaströrelse med utgångshastighet densluthastighet som raketen fått när alltvattnet har skjutits ut. Från experimentvet vi att raketens totala flygtid är någrasekunder, medan vattnet skjuts ut underen betydligt kortare tid.

Den här artikeln avser att visa hurman kan utveckla en matematisk modellsom beskriver hur raketen fungerarunder vattenutsprutningen och medhjälp av den förklara några fysikaliskaaspekter på flygningens första del (rörelsen längs sträckan AB).

En modell för att teoretiskt bestämma raketens hastighet. För att teoretiskt förklara hur några avdessa parametrar påverkar raketens flyg-ning utvecklar vi en matematisk modellför raketens framdrivna rörelse. Vi antaratt vattnet sprutas bakåt i små paket medmassan ∆m och relativt raketen medhastigheten vex.

Om vi beskriver ändringen i raketenshastighet från det referens-system därraketen är i vila, får raketen en ökning irörelse-mängd till beloppet lika med rö-relsemängden hos det vattenpaket somkastas bakåt (rörelsemängdens beva-rande). Raketens massa betecknas medM. Då blir ökningen i raketens hastighet∆V = vex ∆m /(M +N ∆m) där N ärantalet vattenpaket som finns kvar i ra-keten. För att referera raketens hastighettill referenssystemet som är markställt,måste man addera de successiva hastig-hetsökningarna som raketen från börjanhar fått. Då vi bortser från tyngdkraftenpågår rörelsen längs en rät linje (ävenvid sned avfyrning) och hastighets-

ökningarna kan adderas som skalärer. Igränsen där . ∆m -> 0 erhållesdär mvat

ο är vattnets massa i början. Mi-nustecknet framför integralen beror på

att dm är negativ och gör resultatet po-sitivt. I [1] kan läsaren se en annan vägatt genom Newtons andra lag kommatill samma uttryck.

Raketens sluthastighet efter

Av Juan Parera-Lopez, Stellan Ernhult och Oskar Hellblom

Grundad på rörelsemängdsprinciper och gastillståndsekvationer utvecklas en

matematisk modell för hur vattenraketer fungerar under den tid vattnet spru-

tas ut. En formel för raketens sluthastighet härleds och därifrån görs några ana-

lyser, t.ex. hur mynningsarean och vattenmängden påverkar raketens slut-

hastighet. Modellen lyckas med att förklara den vattenmängd som ger maximal

sluthastighet. Denna är drygt 30% av flaskans interna volym. Den visar även att

raketens massa påverkar hastigheten. En grov bestämning av några storheter

görs, bl.a. den effektiva gravitationsaccelerationen i raketsystemet. Denna är

väldigt stor med medelvärde på c:a 100 g. Detta medför att vattenytan även vid

sned avfyrning intar ett mot raketaxeln vinkelrätt läge.

Figur 1: Olika delar av raketens flygning.

➟


VATTENRAKETEN

vattenutsprutningen. Eftersom det interna trycket minskarnär vattnet sprutas ut, så minskar ävenvex. För att kunna integrera uttrycket försluthastigheten måste man precisera hurvex beror på raketens varierande totalamassa m.

Kvoten mellan mynningens area, a,och raketens interna transversella area, A,ger en relation mellan vex och det internavattnets hastighet relativt raketkroppen,vint. Genom att utnyttja kontinuitetsekva-tionen erhålles : vint A = vex a. Denna re-lation mellan hastigheterna sätts in i Bernoullis ekvationρvint

2/2 + p = ρ vex2 + pa

där ρ är vattnets densitet, pa är det ex-terna trycket, p är det interna trycket, ochövertrycket ges av ∆p = p - pa. Resultatetblir en ekvation som visar hur det utspru-tade vattnets hastighet beror på trycketvex = K ∆p1/2 där K = [2 /[ρ (1-a2/A2)]1/2.

När vattnet sprutas ut ökar den in-terna, luftfyllda volymen. Detta medföratt övertrycket och därmed vex minskar.Relationen mellan övertryck och volumberor på hur processen pågår. Boyles lag{p V = konst} gäller för isotermiskaprocesser, men luften utför i detta fallett arbete på vattnet och Boyles lag ärinte tillämpbar. Genom att själva vatten-utsprutningen pågår under kort tid ärdet en god approximation att anta attinget värme hinner överföras till luften.Processen kan alltså beskrivas som adia-batisk [3], vilket innebär att sambandetges av p Vγ = konstant och γ = 1,4.

För att få fram numeriska värden be-höver man ange kvoten, X, mellan denursprungliga vattenmängdens volym ochflaskans totala volym. För en 1,5 L flaskamed radie 5,2 cm, en mynningsradie 1,0cm och ett övertryck ∆p = 4 pa. erhållest.ex. ett begynnelsevärde vex =29m/soch ett slutvärde 21 m/s om vatten-mängden svarar mot 30% av flaskansvolym. Om vattenmängden ökas till 40%sjunker sluthastigheten till 17m/s.

När man tagit fram ekvationerna kanman även undersöka t.ex. mynningsare-ans och vattenmängdens inflytande i merdetalj. Figur 2 visar hur andelen vatten iflaskan vid start påverkar raketens slut-hastighet för två olika raketmassor. Mankan även approximativt bestämma olikastorheter. För exemplet ovan med flask-an vattenfylld till 30% finner man att

vattnet skjuts ut under c:a 0,06s och färd-as och att raketen under denna tid färdasen sträcka 1,6m, vilket innebär att denunder denna tid acceleras med c:a 100g.Om flaskan i stället fylls till 40% räckervattnet i 0,08 s och flaskan färdas 1,7mmed en acceleration 70g. Att försummatyngdaccelerationen under denna del avfärden är alltså en god approximation.Att accelerationen är så stor innebär ock-så att vattenytan även vid sned avfyrningkommer att inta ett mot raketaxeln vin-kelrätt läge och att allt vatten kommer attsprutas ut av den inblåsta luften.

Mera detaljerade formler och resultat kan

erhållas från författarna.

Approximationer och numerisk behandlingEn noggrann analys av dynamiken hosraketens rörelse kräver komplicerademodeller och matematiska beräkningar.Vi har här förenklat studien genom attfrån de krafter som spelar en mindreroll i varje etapp. Ett alternativt sätt attstudera denna typ av rörelse är naturligt-vis att utnyttja numeriska metoder, sombeskrivits i Ref [2] för att lösa rörelseek-vationer. Den här artikeln kan vara ettkomplement till [2]. Det är svårt att ex-akt jämföra de numeriska resultat somvi kom fram till här med dem som finnsi [2]. Antingen saknas ibland precisering-ar av numeriska värden på alla de an-vända parametrarna eller så är de inteexakt lika med de som vi använde. Engrov jämförelse med hänsyn till detta vi-sar att allt stämmer ganska bra överens.

Den matematiska modell som har ut-vecklats här för att förklara vattenrake-tens dynamik är tänkt för att användasvid gymnasiefysikundervisning. Medhänsyn till detta har vi försökt användaså enkel matematik som möjligt. Härled-ningen av de formler som har utvecklatskräver ibland djupare kunskaper än demsom i normalt fall utvecklas hos elev-erna i våra kurser, t.ex. att kunna Bernoullis ekvation. I stället för att kräva att eleven härleder dessa kan manpresentera och förklara formlerna och fådenne att använda dessa för att förklaraexperimentella resultat. Några av våra ek-vationer är lämpliga att använda vid ar-bete med grafräknare. Studien av vatten-raketen som presenterats här och vidareutvecklingen av den verkar vara speciellt

lämplig som tema för projektarbete. Nå-gra utvecklingsriktningar som vi kankomma på är undersökningen av: ■ raketens stabilitet under flygning. Här

verkar en viktig faktor vara avståndetmellan tyngdpunkten och angrepps-punkten för luftmotståndet vars lägeberor på raketens form,

■ flygningen efter vattensprutningendär luftmotståndet spelar en avgö-rande roll

■ raketens flygning vid sned avfyrning.

Experiment med vattenraketer öppnaren lockande och fruktbar sysselsättningvid fysikundervisning i skolan. Det finnsså mycket att göra, båda praktiskt ochteoretiskt, med vattenraketer. Vi hänvi-sar den intresserade läsaren till [2].

Tack till våra kollegor på Thorild-splans gymnasiums fysikinstitution, spe-ciellt till dem som startade raketverk-samheten i skolan: Lars Björklund –vattenraketer och Anders Holmqvist –bränsleraketer. Tack till Carl-Olof Fä-gerlind på Fysikum för stöd och intress-santa kommentarer. ■

Referenser1. Resnick R, Halliday D, Physics John Wi-

ley (New York, 1961) 2. P.A: Grosse, Water Rockets -

http://ourworld.compuserve.com/homepages/pagrosse

3. Water Rocket Computer Modell Equa-tions in [2]

Författarna är fysiklärare vid Thorildsplansgymnasium i Stockholm och har e-post-adresserna: [email protected]; [email protected]; [email protected];

Figur 2. Kvoten Y = {Vrakslut/(K(∆p°)1/2} mellan ra-

ketens sluthastighet och det utsprutande vatt-nets hastighet i början av färden (enligt vex = K ∆p1/2), som funktion av kvoten X mellan vatt-nets volym och flaskans totala volym för tvåolika raketmassor, M=0,057 kg (övre kurvan)och M=0,11 kg (nedre kurvan). Koordinaternaför maximipunkten visas för den övre kurvan.Axlarna startar vid X=0 och Y=0. Båda kurv-orna har erhållits för ett övertryck ∆p = 4 pa.


INTERNATIONELLT PERSPEKTIV

Fysikutbildning/undervisningi ett internationellt perspektiv

Av Gunnar Tibell

Det brittiska IOP, Institute of Physics,motsvarigheten till vårt svenska fysiker-samfund, har i årets januarinummer av sinutomordentiliga månadstidning en stortupplagd serie artiklar om fysikutbildning(Physics World, Vol. 17 No 1, sid 27–41).Bland författarna märks välkända ameri-kanska pedagoger och utbildningsforskaresom Paul Hewitt och Lillian McDermottliksom en rad brittiska forskare och ledareför lärarutbildningscentra. Två av för-fattarna, engelsmannen Gareth Jones ochitalienaren Luigi Donà dalle Rose hargjort stora insatser inom det huvudsakli-gen administrativa nätverket EUPEN,European Physics Education Network,som fram till 1 november 2003 under sjuår verkade med ekonomiskt stöd från Eu-ropakommissionen.

Jag vet inte om numrets accent motPhysics Education kan sägas innebära nå-got nyvaknat intresse för frågan. Säkert ärdock att artiklarnas tema kanske blivitmera aktuellt genom den trend som tycksvara ganska allmän, åtminstone i Europaoch USA, mot lägre grad av intresse förfysikstudier, både i ungdomsskolan ochvid universitetet. Det har blivit mycketviktigt att fundera över hur fysikunder-visningen bedrivs på olika nivåer och hurutbildningsvetenskapen kan hjälpa till attreformera undervisningen i ämnet, omdetta skulle vara lösningen. Utrymmettillåter inte någon detaljerad genomgångav innehållet i dessa artiklar, men tidskrif-ten kan rekommenderas till läsning. Re-dan den första artikeln tar i dialogformupp den intressanta frågan om fysik-undervisningen skall sträva mot utbild-ning av en elit eller av en bredare allmän-het. Paul Hewitt, som besökt Sverige ettpar gånger under de senaste två åren, bl apå Samfundets Fysikdagar i höstas, be-rättar om sitt liv som fysiker och inteminst som populär läroboksförfattare.

Här följer nu en sammanfattande re-dogörelse för några internationella organutöver EUPEN som tagit till sin upp-

gift att bland andra verksamheter ocksåägna sig åt fysikutbildning.

EPSEuropeiska Fysikersamfundet, EPS, harsedan några år tillbaka en ”Division onPhysics Education”, en utveckling avden tidigare existerande ”InterdivisionalGroup on Physics Education”. Dennaenhet är uppdelad i två sektioner, en förskolan och en för universitetsfrågor. Tilldivisionsordförande utsågs nyligen ErikJohansson från Stockholms universitet.EPS kan ju sägas vara en federation avnationella fysikersamfund och en viktiguppgift för enheten är att så gott det gårinformera de 37 medlemmarna om aktu-aliteter inom undervisningsområdet.Verksamheten inom området varierarkraftigt mellan samfunden, från mycketringa till oerhört betydande insatser.Inom den senare kategorin utmärker sigspeciellt det brittiska IOP, och via derasutåtriktade informationskanaler kan manhämta många intressanta nyheter.

Utbildningsenheten inom EPS stödjereller arrangerar ibland själv europeiskakonferenser och samarbetar även med an-dra organisationer för samma ändamål.Som exempel kan nämnas ”Multimedia in

Physics Teaching and Learning” som anord-nades i Prag 15-16 september 2003. I årplaneras ett seminarium ”Improvement of

student laboratories” tillsammans med tyskafysikersamfundet, DPG. Under 2005,som genom ett initiativ från EPS meraallmänt proklamerats som fysikens världs-år, hoppas vi kunna arrangera en konfe-rens om fysikutbildning i Bad Honnef,huvudkvarter för DPG. Tidsmässigtskulle den ligga i omedelbar anslutning tillTrends in Physics, EPS’ återkommande,allmänna fysikkonferens, som äger rum11–14 juli 2005 i den schweiziska huvud-staden Bern. Det är ingen tillfällighet attjust Bern valts ut – det var där som Albert Einstein verkade när han skrevsina tre revolutionerande artiklar för

jämnt 100 år sedan. Detta jubileum ut-gjorde motiveringen för att speciellt ut-märka år 2005 som fysikens världsår.

Om man går in på EPS’ hemsida,www.eps.org kan man klicka sig fram tillinformation om ett initiativ från brittiskthåll, en serie biografiska affischer av-sedda för skolbruk (EPS Biographies ofPhysicists). Några kan laddas ner direktoch tjäna som mönster för liknande in-satser hemmavid.

IUPAP – ICPEInom IUPAP (International Union ofPure and Applied Physics) finns blandtjugotalet kommissioner även en somhandhar undervisningsfrågor, nämligenC14: International Commission on Physics Education (ICPE). Liksom övri-ga enheter av detta slag inom IUPAP harICPE 13 ledamöter från lika mångaländer, samt för närvarande fyra associe-rade medlemmar, bl a en som represen-terar UNESCO.

Inom utbildningsområdet ger IU-PAP, efter rekommendation av ICPE,regelbundet ekonomiskt stöd till minsten större, internationell konferens årli-gen. År 2003 hölls den i Havanna, Kuba,under rubriken ”Teaching Physics for the Fu-

ture”; under innevarande år kommer”What Physics Should we Teach” i Durban,Sydafrika och nästa år står New Delhi,Indien som värd för konferensen ”World

View of Physics Education 2005”. Liksomtidigare granskar IUPAP mycket upp-märksamt huruvida den internationellarörligheten fungerar tillfredsställande vidalla konferenser som får organisationensstöd. Efter en tid då man tycktes tro attproblemet helt saknades, har det återigendykt upp – från ett oväntat håll. Under2003 hände det vid flera tillfällen att vi-sum vägrades forskare från vissa länderför tillträde till konferenser i USA. Kri-get mot terrorismen skördar sina offer!

Utbildningsvetenskap stod för förstagången på programmet vid en av de väl-


kända sommarskolorna i Varenna, i juli2003, och ICPE deltog som medarrang-ör. Dessa firade förresten 50-årsjubilumjust förra året. Majoriteten av deltagarnai skolan var doktorander från Europaoch USA – även Uppsala universitet varrepresenterat. En intressant skillnad varmärkbar i intresset mellan amerikanskaoch europeiska forskargrupper. I Europafokuserar man på fysikinnehållet, underdet att man i USA intresserar sig meraför de kognitiva aspekterna av inlär-ningsprocessen. Jämställdheten var per-fekt bland studenter och observatörer:33 kvinnor och 34 män, under det attnågot flera män än kvinnor fanns blandföreläsarna (11 av 17). KommissionenC14 var kraftigt inblandad i planeringenoch ledningen av fjolårets sommarskola,genom en av våra ledamöter, nämligenMatilde Vicentini från La Sapienza-uni-versitetet i Rom och den tidigare sekrete-raren Joe Redish från University of Ma-ryland. Andra nuvarande eller tidigareledamöter återfanns bland föreläsarna.

ICPE publicerade vid slutet av förraåret en bok ”Physics Now”. I denna med-verkar alla IUPAP:s kommissioner medlägesrapporter från de olika speciali-teterna i fysiken. Boken är en uppdate-ring av en publikation från 1999: ”Physics

2000 as it Enters a New Millenium”. Denkan nu laddas ner på en länk från ICPE:shemsida med adress: http://web.phys.ksu.

edu /icpe/publications/PhysicsNowText-A4.pdf

Den kommer så småningom att finnas även i bokform, förhoppningsvistill ett mycket rimligt pris, subventio-nerat av IUPAP:s sekretariat.

GIREPEn annan global organisation som bl asysslar med fysikalisk utbildningsveten-

skap är GIREP, en akronym som skauttydas ”Groupe International de Recherche

sur l’Enseignement de la Physique”. Man an-ordnar vartannat år stora internationellakonferenser; den senaste ägde rum iLund år 2002. Däremellan förekommerseminarier, de senaste två gångerna iUdine i Italien.

Fjolårets GIREP-seminarium i Udi-ne, det andra i ordningen, hade rubriken”Quality Development in Teacher Education

and Training”. Inblandade i planeringenvar bl a EPS, ICPE och EUPEN, lik-som det amerikanska lärarförbundetAAPT. Seminarieredovisningen är intepublicerad än, men den kommer att inne-hålla många intressanta inlägg från delta-garnas erfarenheter och rekommendatio-ner i fråga om lärarutbildning, både ini-tialt och som fortbildning. Ett mycket in-tressant amerikanskt initiativ fick vi höratalas om genom Ingrid Novodvorskyfrån universitetet i Tucson, Arizona. Detkallas PhysTEC (Physics Teacher Educa-tion Coalition) och stöds av National Science Foundation med ett femårigt an-slag (2001–2006) på motsvarande nära 50 miljoner kronor. Fysik- och lärarut-bildningsinstitutioner från fem universitetsamarbetar för närvarande inom detta in-itiativ. En oerhört viktig omständighet isammanhanget är det fina samarbete somfinns i USA mellan amerikanska fysiker-samfundet (APS) och lärarnas nationellaorganisation (AAPT). Man skulle önskaatt vi i Europa kunde skapa ett gräns-överskridande lärarförbund för ett lika vitalt samarbete med EPS.

Ytterligare ett initiativ i samma rikt-ning är ett gemensamt uttalande av förnärvarande 250 fysikinstitutioner i USA,där man åtar sig att dela ansvaret för lä-rarutbildningen inom ungdomsskolan.

Som det uttrycks i APS månadstidning(APS News, november 2003, sid 1): ”… a statement that calls for the active involve-

ment of physics departments in improving the

science education of future K-12 teachers.” MedK-12 avses nivåerna från förskola till års-kurs 12. Uttalandet i sin helhet återfinnspå sid. 7 i samma nummer av APS News.

FysiktävlingarFör att slutligen något beröra internatio-nella fysiktävlingar utöver den etableradeOlympiaden och IYPT, som beskrivits i Fysikaktuellt senast på sidan 15 i fjol-årets nr 2 och på sidan 18 i nr 3, finnssedan ett år tillbaka ytterligare en, nämli-gen EUSO, European Union ScienceOlympiad. Initiativet till EUSO togs avIrland, där den första tävlingen ägde rumunder våren 2003. Den omfattar niondeårskursens elever, i tremannalag och gäller fysik, kemi och biologi.

Årets tävling arrangeras av Nederländ-erna i maj detta år, i Groningen. Efter enuttagningstävling ute på svenska skolorhar 18 elever utsetts att tävla om nio plat-ser i de tre lag som Sverige skickar. Denna slutliga omgång försiggick påTekniska Museet i Stockholm den 23 januari. I den preliminära uttagningen i höstas deltog 850 elever från 35 skolor. I styrgruppen som administreras avSkolverket är också Svenska Fysiker-samfundet representerat genom under-tecknad. De tre lagen kommer atttrimmas under två dagar i Uppsala ettpar veckor före tävlingen. ■

Gunnar Tibell Ordf. i ICPE, i Skolsektionen av EPS Divisionon Education och i IYPT:s internationellaorganisationskommitté, ledamot av styr-gruppen för EUSO som representant förSvenska Fysikersamfundet.

Efter Nobelprisutdelningen reser pristagarna ofta runt till andrauniversitet och högskolor och föreläser för forskare, studenter,gymnasister och andra nyfikna. Efter sin föreläsning i Göteborg idecember 2003 fick fysikpristagaren Anthony J.Leggett frågan omhan hade några råd till studenter som ville lyckas som forskare.

■ Om det är något i en kurs eller bok du tycker verkar under-ligt, försök gå till botten med det. Fråga läraren, fråga andraforskare. Om du fortfarande tycker att det är underligt, gåvidare och fortsätt att undersöka frågan från så många olikaperspektiv som möjligt och fortsätt att fråga andra.

■ När du börjar undersöka ett fenomen behöver du inte till att

börja med vara bekymrad över vad som är gjort tidigare(även om du naturligtvis undersöker vad som är gjort innan du skickar in resultaten till Phys. Rev. Lett.) utan utgåfrån dina egna frågor och din bakgrund. Kanske hittar du ettnytt angreppssätt som kan leda vidare.

■ Var inte rädd om för undersökningar som inte verkar ledanågon vart. Stoppa ditt material i skrivbordslådan. Det kankomma till användning senare, kanske i något helt annatsammanhang.

■ Om du är intresserad av en akademisk karriär måste du varaberedd att undervisa. Det är en myt att goda forskare intekan vara goda lärare.

Anthony Leggetts råd till unga forskare

GUNNAR TIBELL

AKTUELLTSvenska FysikersamfundetManne SiegbahnlaboratoretStockholms universitetFrescativägen 24, 104 05 Stockholm

E-post: [email protected]

fysik och utbildning - fysikersamfundet · gymnasieskolor och fysikinstitutioner 4 gånger per år....

Documents