FYSA2003 Moderni fysiikka, osa A (5 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa
Opinnon taso:
Aineopinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti, suomi
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2024-2025, 2025-2026, 2026-2027, 2027-2028

Kuvaus

  • Klassisen fysiikan rajoitukset
  • Aalto-hiukkas-dualismi
  • Schrödingerin yhtälö
  • Atomin rakenne ja spektri
  • Vetyatomi
  • Monen elektronin atomit ja molekyylit
  • Statistista fysiikkaa
  • Kiinteän aineen fysiikkaa 

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija

  • osaa selittää aalto-hiukkas-dualismin ja sen seuraukset
  • osaa kuvailla energian, pyörimismäärän ja spinin kvantittumisen
  • tuntee Schrödingerin yhtälön ja ymmärtää sen ratkaisujen merkityksen
  • osaa selittää atomien ja molekyylien perusrakenteen
  • osaa selittää Bose-Einstein- ja Fermi-Dirac-statistiikat ja niiden seuraukset
  • osaa selittää kiinteän aineen fysiikan perusilmiöt

Esitietojen kuvaus

FYSP1010 Mekaniikan perusteet

  • peruskäsitteet, kuten energia, liikemäärä, pyörimismäärä

FYSP1020 Värähtelyt ja termodynamiikka

  • harmoniset värähtelyt

FYSP1040 Sähköopin perusteet

  • pistevarauksen sähkökenttä

FYSP1050 Sähkömagnetismin perusteet

  • magneettikenttä
  • sähkömagneettiset aallot

MATP211-213 Calculus 1-3, tarpeen erityisesti:

  • tavallisimpien alkeisfunktioiden ominaisuudet
  • derivointi ja integrointi 1D tapauksessa
  • funktion maksimikohdan hakeminen

MATA114 Differentiaaliyhtälöt, hyödyksi erityisesti:

  • differentiaaliyhtälön käsite
  • differentiaaliyhtälön ratkaisemisen yleiset periaatteet
  • differentiaaliyhtälöitä ei kurssilla tarvitse osata ratkaista, vaan niiden tiedetyt ratkaisut annetaan luentomateriaalissa

MATA181 Vektoricalculus 1 (samanaikaisesti suoritettaessa):

  • useamman kuin yhden muuttujan funktio käsitteenä
  • osittaisderivaatan käsite

Lisäksi tarvitaan kompleksiluvuista muutama asia, jotka käydään läpi kurssilla

Oppimateriaalit

Luentomateriaali TIMissä. 

Kirjallisuus

  • Kenneth S. Krane. Modern Physics. 3. painos, Wiley, 2012. ISBN: 978-1-118-32464-6.
  • Kenneth S. Krane. Modern Physics. 4. painos, 2019, Wiley, ISBN: 978-1-119-49546-8
  • Harris, Modern Physics (additional reading)

Suoritustavat

Tapa 1

Arviointiperusteet:
Viikottaiset harjoitukset ja tentti.
Opetusajankohta:
Periodi 1
Valitaan kaikki merkityt osat

Tapa 2

Kuvaus:
Tämä suoritustapa on tarkoitettu opiskelijoille, joille toinen suoritustapa ei erityisistä syistä ole mahdollinen (esim. opetuskieli, asuminen muualla, suositus yksilöllisistä opintojärjestelyistä). Suoritustavasta on otettava yhteyttä opettajaan ennen kurssille ilmoittautumista.
Arviointiperusteet:
Mahdolliset harjoitustehtävät sekä tentti.
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (5 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
<p>Viikottaiset harjoitustehtävät ja tentti.&nbsp;</p>

Opetus

x

Itsenäinen työskentely (5 op)

Tyyppi:
Itsenäinen työskentely
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
<p>Mahdolliset harjoitustehtävät sekä tentti.&nbsp;</p>
Suorituskieli:
suomi

Opetus