FYSS5350 Fysiikan numeeriset sovellukset (5 op)
Kuvaus
Fysiikan ilmiöiden mallintaminen ja tietokonesimuloinnit
tavallisten ja osittaisdifferentiaaliyhtälöiden numeerinen ratkaiseminen
klassinen ja kvanttimekaaninen molekyylidynaaminen simulointi
tapahtumapohjaiset Monte Carlo -menetelmät ja kvantti-Monte Carlo -menetelmät.
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa
käyttää differenssi- ja elementtimenetelmiä fysiikan numeeristen ongelmia ratkaisemiseen
soveltaa molekyylidynamiikkaa jonkin klassisen systeemin simuloimiseen
kirjoittaa ohjelman jolla simuloidaan yksinkertaisia kemiallisia reaktioita käyttäen tapahtumapohjaista Monte Carloa
laskea Kvantti Monte Carlo -menetelmällä atomien perustilan ominaisuuksia sekä polkuintegraali Monte Carlolla harmonisen oskillaattorin äärellisen lämpötilan ominaisuudet
Esitietojen kuvaus
FYSA2011 Sähkömagnetismi ja FYSA2021 Mekaniikka.
Oppimateriaalit
Luentomoniste
Esimerkkiohjelmat, kielinä Python, Julia ja C++
Tieteellisiä artikkeleita
Suoritustavat
Tapa 1
Tapa 2
Osallistuminen opetukseen (5 op)
Luennot, harjoitustehtävät.
Itsenäinen työskentely (5 op)
Sovitaan oma projekti, jonka aihe ja vaikeustaso vastaa harjoitustehtäviä.