Kaisa_2012_3_photo by Veikko Somerpuro

Enrol

Timetable

Here is the course’s teaching schedule. Check the description for possible other schedules.

DateTimeLocation
Tue 3.9.2019
10:15 - 12:00
Wed 4.9.2019
14:15 - 16:00
Tue 10.9.2019
10:15 - 12:00
Wed 11.9.2019
14:15 - 16:00
Tue 17.9.2019
10:15 - 12:00
Wed 18.9.2019
14:15 - 16:00
Tue 24.9.2019
10:15 - 12:00
Wed 25.9.2019
14:15 - 16:00
Tue 1.10.2019
10:15 - 12:00
Wed 2.10.2019
14:15 - 16:00
Tue 8.10.2019
10:15 - 12:00
Wed 9.10.2019
14:15 - 16:00
Tue 15.10.2019
10:15 - 12:00
Wed 16.10.2019
14:15 - 16:00

Other teaching

05.09. - 17.10.2019 Thu 14.15-16.00
Teaching language: Finnish
06.09. - 18.10.2019 Fri 10.15-12.00
Teaching language: Finnish

Description

Opintojaksosta vastaa fysikaalisten tieteiden kandiohjelma.

Oletuksena on, että kurssille osallistujat ovat aikaisemmin suorittaneet opintojakson FYS2003 Kvanttifysiikan perusteet ja FYS2005 Kvanttifysiikan sovelluksia I - Atomit ja molekyylit tai hankkineet vastaavat taustatiedot.

Aiheesta kiinnostuneita kannustetaan jatkamaan muun muassa opintojaksolle (alkeishiukkasten perusteet), (materiaalifysiikka), kvanttimekaniikkaa hyödyntäville syventäville kursseille sekä kvanttimekaanisia menetelmiä käsitteleville laskennallisten tieteiden opintojaksoille.

Opiskelija tuntee kvanttifysiikan tärkeimmät modernit sovellukset: johteet, eristeet ja puolijohteet; suprajohteet ja -nesteet; atomiytimien rakenne; ydinreaktiot; alkeishiukkasten perusteet. Ymmärtää kuinka ja missä olosuhteissa kvanttimekaniikka ja klassinen mekaniikka yhtyvät toisiinsa. Osaa kvalitatiivisesti selittää tärkeimmät ilmiöt kuten elektroniaukot ja johdevyöt, Fermi-pinta, PN-liitos, Meissnerin efekti, Bose-Einstein kondensaatio, BCS teoria. Osaa käsitellä kvantitatiivisesti puolijohtavuutta, ytimien sidosenergioita, radioaktiivista hajoamislakia sekä ydin- ja hiukkasreaktioita.

Kiinteän olomuodon fysiikka: hilarakenne, Braggin sironta, johteet, eristeet, puolijohteet sekä magnetismi ajan salliessa.Suprajohteet ja nesteet: energia-aukko ja suprajuoksevuus, Bose-Einstein kondensaatti, Meissnerin ilmiö, Josephson liitos. Atomiytimien rakenne: massat ja sidosenergiat, pisara- ja kuorimalli, vahva nukleoni-nukleoni-vuorovaikutus. Ydinreaktiot: radioaktiivisuus, eksponentiaalinen hajoamislaki, fissio ja fuusio. Alkeishiukkasten perusteet: leptonit, baryonit, mesonit; uudet kvanttiluvut ja säilymislait; kvarkkimalli, kvanttiväridynamiikka ja hiukkasfysiikan standardimalli.

  • Randy Harris: Modern Physics (2nd edition, Pearson, 2014). Valikoiden kirjan lopusta taustamateriaalia, mutta pääosin kappaleet 10-12.
  • Täydentävänä materiaalina luentomuistiinpanot.

Viikottaiset luennot, opiskelijan itsenäinen työskentely, viikoittain palautettavat laskuharjoitukset, joita lasketaan osittain laskupajoissa assistenttien tuella pienryhmissä ja osittain itsenäisesti. Laskuharjoitukset palautetaan assistenteille, jotka pisteyttävät ne.

Arvosanan määräytyminen (Fysiikan perusopetuksen pelisäännöt).

Kurssi suoritetaan osittain arvosteltavaksi palautettavilla laskuharjoituksilla ja kurssikokeella tai vaihtoehtoisesti tentillä. Laskuharjoitukset eivät ole pakollisia, mutta aktiivisuus laskuharjoituksissa vaikuttaa positiivisesti arvosanaan. Arvosana määräytyy 2/3 kurssikokeesta, 1/3 laskuharjoituksista, ja kurssi noudattaa perusopetuksen pelisääntöjä: