Doğanın işleyişini gözlemlemek ve anlamak ve bu anlayışı modellerde ve matematiksel dilde ifade etmek, bilim ve teknoloji çalışmaları için temeldir. Bu ders, fiziğin temel kavramlarını ve fen bilimlerindeki problemleri modelleme ve çözme yöntemlerini tanıtır. İşlenecek konular şunlardır (matematiksel içerik parantez içinde belirtilmiştir): 1. Mekanik: Newton'un Hareket Yasaları. Enerji momentumu ve açısal momentum. Kepler problemi. Kararlı dengeye yakın sistemlerin incelenmesi: harmonik osilatörler. Periyodik hareket; (sinüzoidal fonksiyonlar). Üstel sönümleme ve büyüme (üstel fonksiyon). 2. İstatistiksel fizik: Mekanikten türetilen ideal gaz yasası. Sıcaklık ve basıncın anlamı. Boltzmann'ın olası durumların sayısına (olasılık) dayalı entropi tanımı, basit bir örnekle, N moleküllü bir gazın iki yarım hacme bölünmesi: Makroskopik bir sistemde (büyük N), en olası durum her şeyden çok daha olasıdır - Termodinamiğin 2. Yasası. 3. Elektromanyetizma. Elektrik ve manyetik alanlar. Akı ve dolaşım kavramları. Maxwell Denklemleri ve iki paralel plakanın en basit geometrisindeki uygulamaları (basit çizgi ve yüzey integralleri). Elektromanyetik dalga yayılımı (dalga denklemi). 4. Kuantum Fiziği. Atomun Bohr modeli. Maddenin özelliklerini anlamak için dalga-parçacık ikiliği ve Belirsizlik İlişkisi gereklidir: Bir atomun boyutunu ve yapısını ne belirler? Dalga boyu ve sistem boyutu arasındaki ilişki. Neden Periyodik Tablo Var? Pauli İlkesi.