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.

Astrofysiikan peruskurssi I. 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 osaa laskea säteilyn sirottumisen klassisesta oskillaattorista erikoistapauksina Thomsonin ja Rayleighin sironta. Opiskelija hallitsee kontinuumiabsorption päätekijät ja erityisesti vedyn bound-free absorptiokertoimen. Opiskelja osaa selittää vedyn spektriviivojen synnyn sekä osaa laskea vedyn free-free absorptiokertoimen. Opiskelija ymmärtää negatiivisen veytionin kontinuumiabsorption merkityksen auringossa. Opiskelija hallitsee sidoselektronien siirtymätodennäköisyyksien laskun käyttäen Einsteinin kertoimia. Opiskelija ymmärtää spektriviivaprofiilien synnyn. Opiskelija hallitsee tähtienvälisen aineen fysiikan perusteet. Opiskelija osaa mallintaa HII-alueita ja ymmärtää mistä niiden punertava väri johtuu. Opiskelija osaa soveltaa säteilynkuljetusyhtälöä tähtienvälisessä aineessa ja osaa laskea spektriviivaemission sekä viiva-absorption tähtienvälisissä olosuhteissa. Opiskelija osaa laskea aineen virittymisen tähtivälisessä avaruudessa ja osaa selittää kiellettyjen ja sallittujen spektriviivojen erot. Opiskelija ymmärtää miten 21 cm viiva syntyy ja osaa hyödyntää sitä tähtitieteellisissä havainnoissa.

Säteilyn sirottuminen klassisesta oskilaattorista. Thomsonin ja Rayleighin sironta. Kontinuumiabsorption päätekijät ja erityisesti vedyn bound-free absorptiokerroin. Negatiivisen vetyionin kontinuumiabsorptio ja sen merkitys auringon säteilyssä. Muiden alkuaineiden kontinuumiabsorptio. Sidoselektronien siirtymätodennäköisyydet ja Einsteinin kertoimet. Spektriviivaprofiilien laskeminen. Tähtienvälisen aineen fysiikkaa. Vedyn ionisaatio ja rekombinaatio. HII-alueiden synty ja ominaisuudet. Tähtienvälisen materian emissio- ja absorptiomekanismit. Säteilynkuljetusyhtälö tähtienvälisessä aineessa. Virittyminen tähtienvälisissä olosuhteissa, sallittujen ja kiellettyjen spektriviivojen synty. 21 cm viivan synty ja ominaisuudet, sekä 21 cm viivan emissio, absorptio ja havainnot.

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.