Kaisa_2012_3_photo by Veikko Somerpuro

Enrol
18.12.2019 at 08:00 - 7.1.2020 at 23:59

Timetable

Description

Opintojaksosta vastaa fysikaalisten tieteiden kandiohjelma.

Tähtitieteen perusopinnot. Fysiikan perusopinnot ja teoreettisen fysiikan perusopinnot tai vastaavat matemaattiset tiedot.

Suositellaan 2. tai 3. kolmannen vuoden tähtitieteen opiskelijoille samanaikaisesti muiden tähtitieteen aineopintojen kanssa.

  • Opiskelija hallitsee säteilyn perusmääritelmät ja osaa soveltaa niitä mustaan kappaleen säteilijään.
  • Opiskelija osaa johtaa säteilynkuljetusyhtälön.
  • Opiskelija osaa ratkaista säteilynkuljetusyhtälön tähtien atmosfääreissä käyttäen hyväksi yksinkertaisia analyyttisiä ratkaisumenetelmiä.
  • Opiskelija hallitsee erilaisia kaasun tilanyhtälöitä.
  • Opiskelija osaa soveltaa Maxwellin nopeusjakautumaa erilaisiin astrofysikaalisiin ongelmiin.
  • Opiskelija osaa soveltaa Boltzmannin lakia atomien viritystiloille sekä Sahan ionisaatioyhtälöä.
  • Opiskelija osaa laskea yksinkertaisen atmosfäärimallin auringon kaltaiselle
    tähdelle.
  • Opiskelijaa osaa johtaa klassisen dipolin absorption, laskea dipolin säteilytehon sekä laskea klassisen oskillaattorin absorptiokertoimen.

Lyhyt johdatus astrofysiikan historiaan. Säteilyn perusmääritelmät. Mustan kappaleen säteily. Säteilyn emissio- ja absorptiokerroin. Säteilynkuljetuksen perusteet ja säteilynkuljetusyhtälö.
Säteilynkuljetusyhtälön ratkaisumenetelmiä. Auringon reunatummuminen. Kaasumaisen tilan fysiikkaa tähtien atmosfäärissä. Maxwellin nopeusjakautuma. Boltzmannin laki atomien viritystilojen miehityksille. Ionisaatioyhtälö (Sahan yhtälö). Termodynaaminen tasapaino. Tähtien atmosfäärimallien laskeminen. Yhteenveto ekstinktioprosesseista. Klassisen dipolin absorptio. Dipolin säteilyteho. Klassisen oskillaattorin absorptiokerroin.

Kurssi seuraa monisteita: T. Liljeström: Teoreettisen astrofysiikan peruskurssi ; K. Mattila ja M. Juvela: Tähtienvälisen aineen fysiikkaa (ISM)

Lisäksi sopivia oppikirjoja ovat:

E. Böhm-Vitense: Introduction to Stellar Astrophysics, Vol. 2. Stellar Atmospheres, Cambridge Univ. Press 1989
E. Novotny: Introduction to Stellar Atmosphereres and interiors, Oxford Univ. Press 1973
H. Scheffler, H. Elsässer: Physics of the Galaxy and Interstellar matter, Springer-Verlag 1988.
R. Bowers & T. Deeming: Astrophysics I-II, Jones & Bartlett Publishers, 1984
T. Padmanabhan: Theoretical astrophysics I, Cambridge Univ. Press 2000

Neljä viikkoittaista luentoa, opiskelijan itsenäinen työskentely, joka viikko palautettavat laskuharjoitukset, tehtäviä lasketaan laskupajassa kurssiassistentin johdolla. Laskuharjoitukset palautetaan assistentille joka pisteyttää ne. Kurssin kokonaistyömäärä on 135 tuntia.

Läpipääsy 1/5 vaatii 43.3% tentin maksimipisteistä, korkein arvosana 5/5 vaatii 86.7% tentin maksimipisteistä. Lopputentistä voi saada maksimissaan 30 pistettä ja laskuharjoituksista voi saada lisäksi yhteensä 6 lisäpistettä ylittämällä vaaditun minimitason, joka on kolmasosa kaikista laskuharjoituspisteistä.

Kurssi suoritetaan arvosteltavaksi palautettavilla laskuharjoituksilla ja kurssikokeella tai vaihtoehtoisesti tentillä. Tenttiin osallistuminen edellyttää, että vähintään kolmasosa laskuharjoitustehtävistä on suoritettu.