FYSIKAALISTEN TIETEIDEN KOULUTUSOHJELMA

Transkriptio

1 s. 1 / 38 FYSIKAALISTEN TIETEIDEN KOULUTUSOHJELMA Fysiikan linja Materiaalitieteen linja Teoreettisen fysiikan linja Tähtitieteen linja Opettajan linja Fysiikan laitoksen tehtävä on harjoittaa korkeatasoista tieteellistä tutkimusta, antaa siihen perustuvaa opetusta ja tieteellistä jatkokoulutusta sekä vastata alallaan muutenkin yhteiskunnan kehitystarpeisiin. Fysikaalisten tieteiden koulutusohjelmassa opiskelija hankkii valmiudet tehtäviin, joissa vaaditaan aineen ja säteilyn ominaisuuksien sekä vuorovaikutusten tuntemista, fysikaalisten mittaus- ja analyysimenetelmien hallintaa sekä teoreettisia ja laskennallisia taitoja. Koulutusohjelma luo valmiudet soveltaa opittuja tietoja ja taitoja käytäntöön. Toinen tehtäväalue on opettajien kouluttaminen lukioon, keskiasteen oppilaitoksiin ja korkeakouluihin. Opetusta annetaan fysiikan, materiaalitieteen, teoreettisen fysiikan, tähtitieteen ja fysiikan opettajan linjoilla. Opiskelijoita ohjataan aloille, joissa esiintyy työvoimatarvetta, kuten aineenopettajiksi, teollisuuden tutkimus- ja tuotekehitystehtäviin sekä tutkijoiksi. Työmarkkinat Työnsaantimahdollisuudet ovat hyvät, koska fysikaalisten tieteiden merkitys talouselämälle ja tutkimustoiminnalle on suuri. Laajeneva kansainvälinen yhteistyö avaa työpaikkoja sekä kotimaisiin että ulkomaisiin tutkimuslaitoksiin ja teollisuuteen. Opetustehtävät työllistävät fyysikkoja jatkuvasti. Koulutusohjelman linjat Luk -tutkinnon suorittaminen on maisteriopintojen aloittamisen edellytys. Kurssien menestyksellinen suorittaminen edellyttää ohjeellisten ajoituskaavioiden seuraamista ja edellisten kurssien tenttimistä ennen uuden aloittamista. Koulutusohjelman linja valitaan ensimmäisen lukuvuoden keväällä. Koulutuksen alussa opinnot ovat yhteisiä, mutta poikkeavat toisistaan jo toisen vuoden alusta lähtien. Alussa on matematiikan opintojaksoja matemaattisen pohjan hankkimiseksi fysiikan opiskelulle. Fysiikan linja tähtää lähinnä tutkijoiden koulutukseen korkeakouluja ja erilaisia esim. teollisuuden tutkimuslaitoksia varten. Linjan syventävät opinnot voivat keskittyä kiinteiden aineiden ja materiaalien fysiikkaan, avaruusfysiikkaan ja optiikkaan. Materiaalitieteen linjalla erikoistutaan tutkimaan ja kehittämään teollisesti käytettäviä materiaaleja. Linja on luonteeltaan monitieteinen, jossa keskeisten fysiikan ja kemian opintojen lisäksi hyödynnetään esimerkiksi biologian ja geologian opintoja. Syventävissä opinnoissa käsitellään pintojen ominaisuuksia ja niiden kokeellisia tutkimusmenetelmiä. Linja kouluttaa opiskelijoita erityisesti soveltavaa tutkimusta ja teollisuuden tuotekehitystoimintaa varten. Teoreettisen fysiikan linja on tutkijakoulutuskeskeinen. Sen opinnot eroavat muiden linjojen opinnoista osin jo aineopintovaiheessa. Teoreettisessa fysiikassa voidaan erikoistua epälineaaristen ilmiöiden, hiukkasfysiikan, kiinteän olomuodon fysiikan sekä kvanttimekaniikan aloille. Tähtitieteen linja on tutkijakoulutuskeskeinen, mutta soveltuu myös maailmankatsomusta avartavaksi sivuaineeksi. Opinnot eroavat jo ensimmäisen lukuvuoden aikana fysiikan perusopin-

2 s. 2 / 38 noista. Syventävissä opinnoissa voi erikoistua teoreettiseen astrofysiikkaan, havaitsevaan tähtitieteeseen tai matemaattiseen tähtitieteeseen. Fysiikan opettajan linjalla opinnot ovat aluksi yhteisiä fysiikan, matematiikan ja kemian kursseja. Ammattiin johtava erikoistuminen alkaa toisen opintovuoden aikana. Opettajan linjalla opinnot sisältävät fysiikan perus- ja aineopintojen lisäksi ammattiin suuntautuneita erikoiskursseja. Linjalle voidaan ottaa vuosittain 15 opiskelijaa. OPINTOJEN RAKENNE Kurssit koostuvat luennoista ja laskuharjoituksista. Suoritetut opintoviikkomäärät muunnetaan opintopisteiksi kertoimella kaksi, mikäli opinto-oppaassa ei toisin mainita. Opintojen arvostelun osalta, ks. oppaan s. 12. LuK Pääaine FYS MT TF TT Opettaja Perus- ja aineop Vaihtoehtoiset Sivuaineopinnot Muut opinnot Kieli- ja viestintäop Luk-tutkielma Yhteensä FM Pääaine/linja FYS MT TF TT Opettaja Avar. Kiint. Opt. Syventävät Vaihtoehtoiset Sivuaineopinnot Erikoistyö+harj Gradu Yhteensä

3 s. 3 / 38 Luonnontieteiden kandidaatin tutkinto Fysiikan linja Perusopinnot ov 25 op UFYS1001 Fysiikka 1 4 UFYS1002 Fysiikka 2 4 UFYS1003 Fysiikka 3 5 UFYS1004 Fysiikka 4 5 UFYS1005 Matemaattiset menetelmät XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 2 4 FYSIIKAN aineopinnot 52 op UFYS2008 Mekaniikka 3 6 FFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 3 7 FFYS4258 Sähkö- ja magnetismioppi II 2 4 FFYS4497 Statistinen fysiikka ja termodynam. 3 6 XFYS4319 Optiikka 3 6 XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 4 8 SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 6 UFYS2004 Hiukkasfysiikka I 1,5 3 UFYS2014 Ydinfysiikka I 1,5 3 XXXX Kiinteän olomuodon fysiikka I 3 harjoitustyöt 7 ov 14 op XFYS4277 Fysiikan harjoitustyöt II 4 8 XFYS4278 Fysiikan harjoitustyöt III 4 6 matematiikka ja tietotekniikka 9 ov 15 op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 UFYS2007 Matemaattiset menetelmät 4 4 UFYS2012 Johdatus numeeriseen mallinnukseen 5 LuK-tutkielma 4 ov 8 op FYSIIKAN sivuaineopinnot matematiikan sivuaineopinnot 15 ov 25 op MATE5019 Analyysi I 5 8 MATE 5020 Analyysi II 5 8 MATE5216 Lineaarialgebra 5 9 vaihtoehtoisesti materiaalitieteen, teoreettisen fysiikan, tähtitieteen tai informaatioteknologian sivuaineopinnot 15 ov 25 op muut opinnot 10 op esim. FFYS4299 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 1 2 Kieli- ja viestintäopinnot 3 ov 6 op (1.v englanti (teksti), 2.v ruotsi, 3.v puheviestintä)

4 s. 4 / 38 Fysiikan linja, opintojen jaksottaminen 1. vuosi I II III IV yhteensä Fysiikka Fysiikka Fysiikka Fysiikka Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetemät Matemaattiset menetelmät Fysiikan harjoitustyöt I Analyysi I Analyysi II Lineaarialgebra Englanti (teksti) yhteensä vuosi I II III IV Mekaniikka Sähkö- ja magnetismioppi I Sähkö-ja magnetismioppi II 4 4 Statistinen fysiikka ja termodynamiikka Ydinfysiikka I 3 3 Fysiikan harjoitustyöt II Johdatus numeeriseen mallinnukseen Sivuaineopinnot Ruotsi yhteensä vuosi I II III IV Kvanttimekaniikka I Optiikka Atomi- ja molekyylifysiikka Hiukkasfysiikka I 3 3 Kiinteän olomuodon fysiikka I 3 3 Fysiikan harjoitustyöt III LuK-tutkielma Sivuaineopinnot 6 6 Muut opinnot Suomi (puheviestintä) yhteensä Kaikki yhteensä 180 MATERIAALITIETEEN LINJA Perusopinnot 15 ov 25 op UFYS1001 Fysiikka 1 4 UFYS1002 Fysiikka 2 4 UFYS1003 Fysiikka 3 5 UFYS1004 Fysiikka 4 5

5 s. 5 / 38 UFYS1005 Matemaattiset menetelmät 1 3 XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 4 Aineopinnot 41 op SFYS4289 Materiaalitiede I 2 4 SFYS4294 Materiaalitieteen tutk.menetelmät I 2 4 FFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 3 7 SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 6 XFYS4319 Optiikka 3 6 XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 4 8 FFYS4497 Statistinen fysiikka ja termodynam. 3 6 Vaihtoehtoiset aineopinnot väh. 9 op XFYS4330 Pinnoitteet ja pinnoitusmenetelmät 2 3 XXXX Kiinteän olomuodon fysiikka I 3 FFYS4291 Fysiikan mittausmenetelmät 3 5 FFYS4331 Puolijohteiden fysiikka 3 5 XXXXXXX Materiaalitieteen kinetiikka 2 4 FFYS4299 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 1 2 Matematiikka ja tietotekniikka 15 op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 UFYS2007 Matemaattiset menetelmät 4 4 UFYS2012 Tietotekniikka, ohjelmointi ja numeeriset menetelmät, simulointi 3 5 Pakolliset sivuaineopinnot FYSIIKKA 28 op UFYS2008 Mekaniikka 3 6 UFYS2014 Ydinfysiikka I 1,5 3 XFYS4277 Fysiikan harjoitustyöt II 4 8 XFYS4278 Fysiikan harjoitustyöt III 4 6 MATEMATIIKKA 10 ov 16 op MATE5019 Analyysi I 5 8 MATE5020 Analyysi II 5 8 MATE5216 Lineaarialgebra 5 9 Vaihtoehtoiset sivuaineopinnot seuraavista väh.19 op Esimerkiksi seuraavia kursseja: FFYS4258 Sähkö ja magnetismioppi II 2 4 FFYS4277 Hiukkasfysiikka I ETT_1001 Analogiaelektroniikka I 3 5 ETT_1003 Digitaalisuunnittelun perusteet 3 5 KEMI9909 Fysikaallinen kemia A 3 6 KEMI9910 Fysikaallinen kemia B 4 8 KEMI9906 Epäorgaaninen kemia KEMI4005 Ympäristökemia 2 4 KEMI3751 Spektroskopian perusteet KEMI3872 Epäorgaanisen kemian rakennetutkimusmenetelmät 2 4 GEOL4510 Kidekemia ja geokemia 2 4 GEOL1112 Resources of the Earth 1 2 SMAT5045 Differentiaaliyhtälöt 2.5 5

6 s. 6 / 38 MATE5021 Usean muuttujan funktiot Muut opinnot 13 op Kieli- ja viestintäopinnot 3 6 op (1.v englanti (teksti), 2.v ruotsi, 3.v puheviestintä) LuK tutkielma ja seminaari Yhteensä 180 op 8 op Materiaalitieteen linja, opintojen jaksottaminen 1. vuosi I II III IV yhteensä Fysiikka Fysiikka Fysiikka Fysiikka Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetelmät Fysiikan harjoitustyöt I Analyysi I Analyysi II Lineaarialgebra Englanti (teksti) yhteensä vuosi I II III IV Mekaniikka Materiaalitiede I Sähkö-ja magnetismioppi I Statistinen fysiikka ja termodynamiikka Ydinfysiikka I 3 3 Fysiikan harjoitustyöt II Johdatus numeeriseen mallinnukseen Sivuaineopinnot Ruotsi yhteensä vuosi I II III IV Kvanttimekaniikka I Optiikka Atomi- ja molekyylifysiikka Materiaalitieteen tutkimusmenetelmät I Kiinteän olomuodon fysiikka I 3 3 Fysiikan harjoitustyöt III LuK-tutkielma Vaihtoehtoiset opinnot Muut opinnot Suomi (puheviestintä) yhteensä Kaikki yhteensä 180

7 s. 7 / 38 TEOREETTISEN FYSIIKAN LINJA Perusopinnot 15 ov 25 op UFYS1001 Fysiikka 1 4 UFYS1002 Fysiikka 2 4 UFYS1003 Fysiikka 3 5 UFYS1004 Fysiikka 4 5 UFYS1005 Matemaattiset menetelmät 1 3 XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 2 4 Aineopinnot 50 op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 UFYS2007 Matemaattiset menetelmät 4 4 UFYS2009 Modernin fysiikan alkeet 8 * SFYS4274 Kaaoksen alkeet 4 * FFYS4333 Teoreettinen mekaniikka 6 10 * XFYS4328 Elektrodynamiikka 3 5 * XFYS4329 Suhteellisuusteoria 3 5 * XFYS4269 Kvanttimekaniikka II 4 8 * Kursseista * voi rakentaa teoreettisen fysiikan sivuainepaketin. Sivuaineiden aineopinnot 73 op Fysiikka 33 UFYS2008 Mekaniikka 3 6 FFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 3 7 FFYS4497 Statistinen fysiikka ja termodynam. 3 6 XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 5 8 SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 6 Matematiikka 40 MATE5019 Analyysi I 5 8 MATE5020 Analyysi II 5 8 MATE5216 Lineaarialgebra 5 9 MATE5060 Algebran peruskurssi I SMAT5045 Differentiaaliyhtälöt MATE5021 Usean muuttujan funktiot Vaihtoehtoiset opinnot 18 op LuK-tutkielma 8 op Kieli- ja viestintäopinnot 6 op Yhteensä 180 op Teoreettinen fysiikka, opintojen jaksottaminen 1. vuosi I II III IV yhteensä Fysiikka Fysiikka Fysiikka Fysiikka Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetelmät Fysiikan harjoitustyöt I

8 s. 8 / 38 Analyysi I Analyysi II Lineaarialgebra Kieli- ja viestintäopinnot 1 1 Yhteensä vuosi I II III IV Modernin fysiikan alkeet Mekaniikka Teoreettinen mekaniikka Kaaoksen alkeet Statistinen fysiikka ja termodynamiikka Sähkö- ja magnetismioppi I Differentiaaliyhtälöt 5 5 Algebran peruskurssi 5 5 Usean muuttujan funktiot 5 5 Sivuaineopintoja 5 5 Kieli- ja viestintäopinnot yhteensä vuosi I II III IV Kvanttimekaniikka I Kvanttimekaniikka II Elektrodynamiikka 5 5 Suhteellisuusteoria 5 5 Atomi- ja molekyylifysiikka LuK-tutkielma Sivuaineopinnot Kieli- ja viestintäopinnot yhteensä Kaikki yhteensä 180 TÄHTITIETEEN LINJA TÄHTITIETEEN perusopinnot 25 op FFYS4359 Tähtitieteen peruskurssi I * 2 5 FFYS4360 Tähtitieteen peruskurssi II * 3 6 UFYS2013 Tähtitieteen peruskurssi III * 6 FFYS4342 Tähtitieteen perusk. harj.työt ** 2 4 XFYS4311 Havaitseva tähtitiede I 3 4 TÄHTITIETEEN aineopinnot 55 op UFYS2001 Astrobiologian peruskurssi* 2 4 FFYS4347 Tähtitieteen harjoitustyöt I 3 4 UFYS2012 Johdatus numeeriseen mallinnukseen 3 5 FFYS4343 Taivaanmekaniikka 2 4 FFYS4344 Astrofysiikka I 3 8 FFYS4346 Astrofysiikka II 5 8 XFYS4335 Havaitseva tähtitiede II 2 4 XFYS4346 Havaitseva tähtitiede III 2 4 XFYS4337 Kvasaaritutkimus 5 8 FFYS4367 Fysikaalinen kosmologia 4 6

9 s. 9 / 38 Matematiikan perusopinnot (pakoll. sivuaine) 25 op MATE5019 Analyysi l 5 8 MATE5020 Analyysi II 5 8 MATE5216 Lineaarialgebra 5 9 Fysiikan perusopinnot (pakollinen sivuaine) 25 ov UFYS1001 Fysiikka l 4 UFYS1002 Fysiikka 2 4 UFYS1003 Fysiikka 3 5 UFYS1004 Fysiikka 4 5 UFYS1005 Matemaattiset menetelmät XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 2 4 Fysiikan sivuaineopinnot (pakollisia) 25 op UFYS2008 Mekaniikka 3 6 FFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 3 7 FFYS4497 Statistinen fysiikka ja termodynam. 3 6 UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 UFYS2006 matemaattiset menetelmät 3 3 *Tähtitieteen sivuopintopaketti muille koulutusryhmille Muut opinnot Luk-tutkielma Kieli- ja viestintäopinnot Yhteensä 11 op 8 op 6 op 180 op

10 Tähtitieteen linja, opintojen jaksottaminen 1.vuosi I II III IV Yht. Fysiikka Fysiikka Fysiikka Fysiikka Matemaatt.menet Matemaatt. menet Matemaatt. menet Analyysi Analyysi Lineaarialgebra Tähtitieteen peruskurssi Tähtitieteen peruskurssi yhteensä vuosi I II III IV Yht. Mekaniikka Sähkö- ja magnetismioppi I Statistinen fysiikka ja termodynamiikka Johdatus numeeriseen mallinnukseen Fysiikan harjoitustyöt I Tähtitieteen peruskurssi III Tähtitieteen pk:n harj.työt Havaitseva tähtitiede I 4 4 Taivaanmekaniikka 4 4 Astrofysiikka I Muut opinnot 2 2 Englanti (teksti) yhteensä vuosi I II III IV Yht. Tähtitiet. harj.työt I Astrobiologian perusk. 4 4 Astrofysiikka II Havaitseva tähtit.ii 4 4 Havaitseva tähtit.iii 4 4 Kvasaaritutkimus Fysikaalinen kosmologia Suomi (puheviestintä) 2 2 Ruotsi Muut opinnot LuK-tutkielma yhteensä s. 10 / 38

11 s. 11 / 38 FYSIIKAN OPETTAJAN LINJA Perusopinnot 15 ov 25 op UFYS1001 Fysiikka 1 4 UFYS1002 Fysiikka 2 4 UFYS1003 Fysiikka 3 5 UFYS1004 Fysiikka 4 5 UFYS1005 Matemaattiset menetelmät XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 2 4 FYSIIKAN aineopinnot 21 ov 44 op UFYS2008 Mekaniikka 3 6 FFYS4359 Tähtitieteen peruskurssi I 2 5 FFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 3 7 FFYS4497 Statistinen fysiikka ja termodynam. 3 6 SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 6 XFYS4319 Optiikka 3 6 FFYS4299 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 1 2 UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 Toisen opetettavan aineen perus- ja aineopinnot 35 ov matematiikka kemia tietojenkäsittely 60 op Muut opinnot 37 op LuK-tutkielma 4 8 op Kieli- ja viestintäopinnot 3 6 op Yhteensä 180 op Fysiikan opettajan linja, opintojen jaksottaminen 1. vuosi I II III IV yhteensä Fysiikka Fysiikka Fysiikka Fysiikka Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetelmät Matemaattiset menetelmät Säteilyn käyttö ja turvallisuus 2 2 Fysiikan harjoitustyöt I Analyysi I Analyysi II Lineaarialgebra Kieliopinnot (englanti) yhteensä vuosi I II III IV Mekaniikka Sähkö- ja magnetismioppi I Tähtitieteen peruskurssi 5 5 Statistinen fysiikka ja termodynamiikka 3 3 6

12 s. 12 / 38 Kieliopinnot (suomi, puheviestintä & ruotsi) Sivuaineopinnot Muut opinnot yhteensä vuosi I II III IV Optiikka Atomi- ja molekyylifysiikka LuK-tutkielma Sivuaineopinnot Muut opinnot yhteensä Kaikki yhteensä 180 MUILLE KOULUTUSOHJELMILLE ANNETTAVA OPETUS Fysiikan perusopintokokonaisuus 25 op ov op UFYS1006 Fysiikan peruskurssi 1, periodi I UFYS1007 Fysiikan peruskurssi 2, periodi II 3 4 UFYS1008 Fysiikan peruskurssi 3, periodi III UFYS1009 Fysiikan peruskurssi 4, periodi IV 3 4 UFYS1010 Fysiikan peruskurssin harjoitustyöt UFYS1011 Fysiikan peruskurssin harjoitustyöt FFYS4299 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 1 3 Fysiikan perusopinnot diplomi-insinööreille 16 op Fysiikan peruskurssit 1-4 Fysiikan perusopinnot kemisteille 12 op Fysiikan peruskurssi 1 ja kaksi kurssia Fysiikan peruskursseista 2-4 Fysiikan perusopintokokonaisuus 60 op Fysiikan perusopintokokonaisuuden 25 op lisäksi Aineopinnot 35 op ov op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät UFYS2006 Matemaattiset menetelmät UFYS2008 Mekaniikka 3 6 FFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 3 7 XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 5 8 Sekä puuttuvat opintopisteet (>6 op) seuraavista: ov op SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 6 UFYS2003 Hiukkasfysiikka I UFYS2014 Ydinfysiikka I FFYS4436 Demonstraatiokurssi 2 4 FFYS4369 Fysiikan historia 1 2 XFYS4319 Optiikka 3 6 FFYS4497 Statistinen fysiikka ja termodynam. 3 6 FFYS4299 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 1 2 FFYS4359 Tähtitieteen peruskurssi I 2 5

13 s. 13 / 38 Filosofian maisterin tutkinto Opiskelijalta edellytetään LuK -tutkinnon suorittamista fysikaalisissa tieteissä. FM-tutkinto on mahdollista suorittaa jollakin seuraavista koulutusohjelman linjoista: Fysiikan linja (avaruusfysiikka, kiinteän aineen ja materiaalien fysiikka, optiikka) materiaalitieteen linja, teoreettisen fysiikan linja, tähtitieteen linja tai fysiikan opettajan linja. FYSIIKAN LINJA, avaruusfysiikka Syventäviä opintoja 39 op ov op fysiikka (valinnan mukaan) FFYS4488 Avaruustutkimus ja avaruustekniikka 2 4 FFYS4363 Auringon ja aurinkokunnan fysiikka 2 4 UFYS3005 Auringon magnetohydrodynamiikka ja suurenergiaiset Hiukkaset (Solar Magnetohydrodynamics and Energetic Particles) 2 4 XXXX Hiukkasfysiikka II 4 UFYS2015 Ydinfysiikka II 4 UFYS3001 Avaruuslaitteiden maatuki- ja datankäsittelyjärjestelmät 1,5 3 UFYS3002 IDL datankäsittely ja esitysympäristö 0,5 1 SFYS4267 Plasmafysiikka* 2 4 FFYS4420 Kosmisen säteilyn fysiikka* 2 4 FFYS4344 Astrofysiikka I 3 6 FFYS4346 Astrofysiikka II 5 10 XFYS4280 Tähtitieteen erikoiskurssi I: Auringon rakenne ja aktiivisuus 3 6 XXXX Syventävät harjoitustyöt 3 Osa kursseista (*) mahdollisuus suorittaa kirjatentteinä Sivuaineopintoja (sopimuksen mukaan) 37 op Luonnollisia sivuainevalintoja syventävien opintojen painottuessa avaruusfysiikkaan ovat tähtitiede, tietojenkäsittelytiede, elektroniikka ja tietoliikennetekniikka, teoreettinen fysiikka sekä matematiikka. Tutkimukseen liittyvä erikoistyö ja työharjoittelu 5 ov 9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö XFYS4461 Työharjoittelu Pro gradu 1 8 ov 35 op Yhteensä 120 op

14 s. 14 / 38 FYSIIKAN LINJA, kiinteän aineen ja materiaalien fysiikka Syventävät opinnot 15 op SFYS4419 Elektronispektroskopia ja pintafysiikka 3 6 SFYS4285 Kiinteän olomuodon fysiikka II 6 XXXX Syventävät harjoitustyöt 3 Vaihtoehtoisia syventäviä opintoja 11 ov 23 op SFYS4446 Fourier-muunnokset ja niiden sovellutukset 3 6 XXXX Kiinteän olomuodon fysiikka III 6 XFYS4408 Kvanttistatistiikan sovelluksia 3 6 FFYS4432 Optoelektroniikka 3 6 FFYS4378 Röntgendiffraktiomenetelmät 3 6 FFYS4496 Suprajohtavuus ja magnetismi 3 6 FFYS4381 Termoanalyyttiset tutkimus menetelmä 3 6 SFYS3055 Johdatus synkrotronisäteilyyn 2 4 XFYS4266 Ohutkalvojen ja rajapintojen fysiikka 2 4 FFYS4354 Työpajakurssi 1 2 Sivuaineopintoja 14 ov, 38 op Luonnollisia sivuaineopintoja (sopimuksen mukaan) syventävien opintojen painottuessa kiinteän aineen ja materiaalien fysiikkaan ovat elektroniikka ja tietotekniikka sekä matematiikka ja teoreettinen fysiikka. Tutkimukseen liittyvä erikoistyö ja työharjoittelu 6 ov 9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö XFYS4461 Työharjoittelu Pro gradu 1 8 ov 35 op Yhteensä 120 op FYSIIKAN LINJA,optiikka Syventävät opinnot 9 ov 21 op SFYS4446 Fourier-muunnokset ja niiden sovellukset 3 6 SFYS4445 Infrapunaspektroskopia 3 6 XFYS4340 Kvanttioptiikka 3 6 XXXX Syventävät harjoitustyöt 3 Vaihtoehtoisia syventäviä opintoja 9 ov 18 op Fysiikan syventäviä kursseja valinnan mukaan, suositeltavia ovat esimerkiksi: XFYS4338 Kvantti-informaatio 3 6 SFYS4307 Fourier-muunnosten jatkokurssi 2 4 FFYS4432 Optoelektroniikka 3 6 Sivuaineopintoja 20 ov 37 op Luonnollisia sivuainevalintoja syventävien opintojen painottuessa optiikkaan ovat fysikaalinen kemia, informaatioteknologia, matematiikka, materiaalitiede, teoreettinen fysiikka, tietojenkäsittelytiede sekä tähtitiede. Kurssien tulee olla aine- tai syventävien opintojen tasoisia. Erikoistyö ja työharjoittelu 6 ov 9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö XFYS4461 Työharjoittelu

15 s. 15 / 38 Pro gradu 18 ov 35 op Yhteensä 120 op MATERIAALITIETEEN LINJA Syventävät opinnot 28 op SFYS4429 Materiaalitieteen tutkimusmenet. II 3 6 XFYS4275 Elektroni- ja ionispektroskopian menet. 2 4 SFYS4434 Pintatiede 3 6 SFYS4422 Materiaalitiede II 3 6 XXXX Materiaalitieteen harjoitustyöt 6 Vaihtoehtoisia syventäviä opintoja 17 op SFYS4419 Elektronispektroskopia ja pintafysiikka 3 6 SFYS3055 Johdatus synktrotronisäteilyyn 2 4 FFYS4354 Työpajakurssi 1 1 XXXX Kiinteän olomuodon fysiikka II 6 XXXX Kiinteän olomuodon fysiikka III 6 SFYS4326 Tilastolliset menetelmät 2 4 XFYS4416 Laskennallinen materiaalifysiikka 4 8 UFYS3004 Materiaalien hapettuminen ja korroosio 2 UFYS3007 Materiaalien elektroninen rakenne 2 4 FFYS4378 Röntgendiffraktiomenetelmät 2 4 Sivuaineopintoja 31 op Erityisesti kemian, elektroniikan, fysiikan, geologian ja matematiikan kursseista. Erikoistyö ja työharjoittelu 6 ov 9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö XFYS4461 Työharjoittelu Pro gradu 18 ov 35 op Yhteensä 120 op TEOREETTISEN FYSIIKAN LINJA Syventävät opinnot 8 ov 13 op XFYS5005 Teoreettisen fysiikan seminaari 2 4 FFYS4469 Statistinen fysiikka 6 9 Lisäksi ainakin kolme kurssia seuraavista 24 op XFYS4341 Kvanttimekaniikka III 4 8 FFYS4339 Kenttäteoria 4 8 FFYS4335 Epälineaariset ilmiöt 4 8 FFYS4338 Kosmologia 4 8 FFYS4340 Kvanttimekaniikan perusteet 4 8 XFYS4416 Laskennallinen materiaalifysiikka 4 8 Vaihtoehtoiset syventävät opinnot (sopimuksen mukaan) - teoreettinen fysiikka väh matematiikan alalta fysiikan alalta 0-24 muita 0-24 väh. 40 op

16 s. 16 / 38 Erikoistyö ja työharjoittelu 0-8 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö (muilla linjoilla) 0-6 XFYS4461 Työharjoittelu Pro gradu (ja pro gradun julkinen esittely) 18 ov 35 op Yhteensä 120 op TÄHTITIETEEN LINJA Tähtitieteen syventävät opinnot 27 op XFYS4326 Tilastolliset menetelmä 2 4 UFYS3006 Tähtitieteen seminaari 2 XFYS4320 Kvanttimekaniikka l 5 8 FFYS4488 Avaruustutkimus ja-tekniikka 2 4 XFYS4267 Plasmafysiikka 4 FFYS4348 Tähtitieteen harjoitustyöt II 3 5 Vaihtoehtoiset tähtitieteen syventävät opinnot 14 op UFYS2010 Radiotekniikka ja interferometria 6 FFYS4363 Auringon ja aurinkokunnan fysiikka 2 4 FFYS4363 Auringon ja aurinkokunnan fysiikka 2 4 UFYS3005 Auringon magnetohydrodynamiikka ja suurienergiaiset hiukkaset 2 4 FFYS4420 Kosmisen säteilyn fysiikka 2 4 FFYS4526 Astrodynamiikka 2 4 XFYS4280 Auringon rakenne ja aktiivisuus 3 6 FFYS4353 Työharjoittelu Muut vaihtoehtoiset syventävät opinnot (sopimuksen mukaan) Erikoistyö ja työharjoittelu 40 op 4 op Pro gradu 18 ov 35 op Yhteensä 120 op FYSIIKAN OPETTAJAN LINJA Syventävät opinnot 12 ov 24 op FFYS4369 Fysiikan historia 1 2 XFYS4320 Kvanttimekaniikka I (alkuosa) 2 4 XFYS4277 Fysiikan harjoitustyöt II 4 8 UFYS2003 Hiukkasfysiikka I UFYS2014 Ydinfysiikka I FFYS4436 Demonstraatiokurssi 2 4 Vaihtoehtoisia syventäviä opintoja 16 op XFYS4371 Laboratoriokurssi 2 4 XFYS4284 Kehittyvä fysiikan opettaja, verkkokurssi 2 3 UFYS2004 Hiukkasfysiikka II 4 UFYS2015 Ydinfysiikka II 4 XFYS4278 Fysiikan harjoitustyöt III (nyt 4 ov; uusi 3) 4 6

17 s. 17 / 38 FFYS4291 Fysiikan mittausmenetelmät 3 5 XFYS4258 Erikoistyö tai työharjoittelu 2 4 FFYS4360 Tähtitieteen peruskurssi II 3 6 UFYS2013 Tähtitieteen peruskurssi III 6 SFYS4274 Kaaoksen alkeet 2 4 FFYS4333 Teoreettinen mekaniikka (osa)½ 3 5 XFYS4320 Kvanttimekaniikka I (loppuosa) 2 FFYS4331 Puolijohteiden fysiikka 3 6 ETT_1001 Analogiaelektroniikka I 3 6 UFYS2009 Modernin fysiikan alkeet 8 Pro gradu 10 ov 20 op Opettajan pedagogiset opinnot 35 ov 60 op Yhteensä 120 op HUOM! Linjasta riippuen jotkut kurssit tulevat olemaan joko aine- tai syventäviä opintoja. Kursseja voi suorittaa myös kirjatentteinä sopimuksen mukaan. OPINTOJAKSOJEN TAVOITTEET JA SISÄLTÖ Perusopinnot XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I (2 ov / 4 op) Tavoitteet ja sisältö: Fysiikka 1-4 -kurssien täydentäminen ja demonstroiminen. Kurssi "Mittaustulosten käsittelystä ja työturvallisuudesta fysiikan harjoitustöissä" (8 tuntia luentoja) ja kahdeksan harjoitustyötä. Edeltävät opinnot: Suoritetaan samanaikaisesti kurssien Fysiikka 1-4 kanssa. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Monisteet "Mittaustulosten käsittelystä ja työturvallisuudesta fysiikan harjoitustöissä" sekä "Fysiikan harjoitustyöt I". Suoritustavat: Luentokurssiin liittyvän kuulustelun läpäiseminen sekä osallistuminen fysiikan harjoitustyöosaston esittelyvuorolle ovat edellytyksinä harjoitustöiden aloittamiselle. Työt tehdään harjoitustyöosaston aukioloaikoina. Osasta harjoitustöitä laaditaan työselostus. UFYS1001 Fysiikka 1 (4 op) Tavoitteet ja sisältö: Perehtyminen fysiikan ilmiöihin ja niiden matemaattiseen mallintamiseen. Ongelmien jäsentely ja ratkaisu fysiikan käsitteitä ja peruslakeja käyttäen. Kurssi sisältää mekaniikan osuuden ja se koostuu luennoista ja laskuharjoituksista. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Young, H.D. & Freedman, R.A., University Physics, 11th ed., Addison-Wesley, Suoritustavat: Laskuharjoitukset ja loppukuulustelu. UFYS1002 Fysiikka 2 (4 op) Tavoitteet ja sisältö: Kurssi on jatkoa Fysiikka 1 opintokokonaisuudelle sisältäen jaksollisen liikkeen, neste- ja kaasufysiikan, mekaaniset aallot, sekä ääni- ja lämpöopin osuudet. Kurssi koostuu luennoista ja laskuharjoituksista. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Young, H.D. & Freedman, R.A., University Physics, 11th ed., Addison-Wesley, Suoritustavat: Laskuharjoitukset ja loppukuulustelu. UFYS1003 Fysiikka 3 (5 op) Tavoitteet ja sisältö: Kurssi on jatkoa Fysiikka 2 opintokokonaisuudelle sisältäen sähkö- ja magnetismiopin osuudet. Kurssi koostuu luennoista ja laskuharjoituksista. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Young, H.D. & Freedman, R.A., University Physics, 11th ed., Addison-Wesley, Suoritustavat: Laskuharjoitukset ja loppukuulustelu.

18 s. 18 / 38 UFYS1004 Fysiikka 4 (5 op) Tavoitteet ja sisältö: Kurssi on jatkoa Fysiikka 3 opintokokonaisuudelle sisältäen optiikan, erityisen suhteellisuusteorian ja kvanttifysiikan osuudet. Kurssi koostuu luennoista ja laskuharjoituksista. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Young, H.D. & Freedman, R.A., University Physics, 11th ed., Addison-Wesley, Suoritustavat: Laskuharjoitukset ja loppukuulustelu. XFYS4311 Havaitseva tähtitiede I (3 ov / 4 op) Tavoitteet: Opiskelijan perehdyttäminen optisen astronomian tärkeimpiin havainto- ja analyysimenetelmiin. Sisältö: Kurssilla käsitellään mm. uudet teleskooppiratkaisut ja havaintotekniikat, CCD-kameran toiminta ja käyttö tähtitieteessä, kuvankäsittelyn perusteet sekä fotometrian, spektroskopian, polarimetrian ja astrometrian perusteet. Edeltävät opinnot: Tähtitieteen peruskurssi. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Nilsson, Takalo ja Piironen, Havaitseva Tähtitiede, URSA, Suoritustavat: Luennot, demonstraatiot, loppukuulustelu. UFYS1005 Matemaattiset menetelmät 1 (3 op) Tavoitteet ja sisältö: Opiskelijan harjaannuttaminen fysiikassa tarvittaviin matemaattisiin menetelmiin ja konelaskennan alkeisiin. Funktion käsite, derivaatta ja integraali sovelluksineen, transkendenttifunktioita ja kompleksiluvuista. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: C.H. Edwards & D.E. Penney, Calculus, 6 th ed., Prentice- Hall 2002, 1-8. Suoritustavat: 1. periodi. Loppukuulustelu. FFYS4359 Tähtitieteen peruskurssi I (2 ov / 5 op) Tavoitteet: Opiskelijan tutustuttaminen luonnontieteiden ja erityisesti tähtitieteen historiaan ja tärkeisiin luonnontieteellisen maailmankuvamme muutoksiin. Samalla hahmottuu nykyinen kuvamme maailmankaikkeudesta, sen rakenteesta, synnystä ja kehityksestä. Sisältö: Muinaisten kansojen tähtitiede ja ymmärrys maailmankaikkeudesta, antiikin ja keskiajan tiede, kopernikaaninen vallankumous, aika, linnunrata, galaksit ja kosmologia sekä elämä maailmankaikkeudessa. Lisäksi käsitellään havaintolaitteiden kehitystä ja tulevaisuutta sekä suomalaisen tähtitieteen historiaa, nykyhetkeä ja tulevaisuutta. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Karttunen, H., Vanhin Tiede (1996). Suoritustavat: Luennot ja luentokuulustelu (monivalintatyyppinen). FFYS4360 Tähtitieteen peruskurssi II (3 ov / 6 op) Tavoitteet: Opiskelijan tutustuttaminen tähtitieteen peruskäsitteisiin ja tähtitieteellisiin ilmiöihin. Sisältö: tähtitieteelliset koordinaatistot, kaukoputket, Aurinkokunta ja taivaanmekaniikka, tähtien etäisyydet, säteilytehot ja massat, tähtien kehitys. Edeltävät opinnot: Suositellaan Tähtitieteen peruskurssi I:n suorittamista. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Karttunen, Donner, Kröger, Oja & Poutanen, Tähtitieteen perusteet neljäs laitos (2003) tai uudempi. Suoritustavat: Demonstraatiot, luennot ja loppukuulustelu. (Kurssin jälkimmäinen osa soveltuu hyvin astrobiologian sivuaineopetuskokonaisuuteen.) UFYS2013 Tähtitieteen peruskurssi III (3ov / 6 op) Tavoitteet: Antaa opiskelijalle yleiskuva galaksien ja koko maailmankaikkeuden synnystä, kehityksestä ja rakenteesta. Sisältö: Galaksien luokittelu. Tähtienvälinen aine. Kinematiikka ja massat. Elliptiset galaksit, spiraalit ja sauvaspiraalit. Galaksien vuorovaikutukset. Aktiiviset galaksit. Maailmankaikkeuden rakenne. Galaksien synty. Kosmologia.

19 s. 19 / 38 Edeltävät opinnot: Fysikaalisten tieteiden koulutusohjelman 1. vuoden kurssit tai vastaavat fysiikan ja matematiikan tiedot. Tähtitieteen peruskurssi I (suositellaan myös Tähtitieteen peruskurssi II). Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Karttunen, Donner, Kröger, Oja & Poutanen, Tähtitieteen perusteet neljäs laitos (2003) tai uudempi. Suoritustavat: Loppukuulustelu. FFYS4342 Tähtitieteen peruskurssin harjoitustyöt (2ov / 4 op) Tavoitteet ja sisältö: Tähtitieteen peruskursseilla käsiteltyjen asioiden havainnollistaminen yksinkertaisten käytännöllisten harjoitustöiden avulla. Harjoitustöitä on 7 kpl. Edeltävät opinnot: Suositellaan tähtitieteen peruskursseja I-III. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Työohjemoniste (englanninkielinen). Suoritustavat: Työt tehdään mikroluokassa yksi kerrallaan ja jokaisesta täytetään työselostus. Tähtituntemuskoe. [All course material is in English] Aineopinnot FFYS4344 Astrofysiikka I (4 ov / 8 op) Tavoitteet ja sisältö: Kurssissa perehdytään tähtiin ja niissä tapahtuviin fysikaalisiin prosesseihin. Perustiedot tähdistä. Tähtien atmosfäärit, rakenne ja kehitys. Tähtien synty, sykkivät tähdet ja kompaktit tähdet. Edeltävät opinnot: Tähtitieteen peruskurssi II, Atomi- ja molekyylifysiikka, Kvanttimekaniikka I, Sähkö- ja magnetismioppi II, Statistinen fysiikka ja termodynamiikka. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Bowers & Deeming: Astrophysics I. Suoritustavat: Luennot, demonstraatiot + välikoe ja loppukuulustelu. FFYS4346 Astrofysiikka II (4 ov / 8 op) Tavoitteet ja sisältö: Kurssissa käsitellään suurenergia-astrofysiikan ilmiöitä, päämääränä hyvä teoreettinen pohja sekä avaruustutkimuksen, radioastronomian että optisen kontinuumiastronomian alalta. Suurenergiahiukkasten ja fotonien vuorovaikutus aineen kanssa. Kosmiset säteet ja aurinkotuuli. Varatut hiukkaset magneettikentässä. Auringon suurenergiailmiöt. Kertymäkiekot astrofysiikassa. Synkrotronisäteily. Hiukkasten kiihdytys. Edeltävät opinnot: Astrofysiikka I Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Longair, High Energy Astrophysics 1-2; luentomoniste. Suoritustavat: Luennot (englanniksi), demonstraatiot, välikoe + loppukuulustelu. UFYS2001 ja KAFY5033 Astrobiologian peruskurssi (2 ov / 4 op) Tavoitteet: Kattavan kuvan antaminen astrobiologian käsitteistöstä, perusteista, ja tärkeimmistä tutkimusalueista. Sisältö: Elämä ja sen kehitys osana maailmankaikkeuden kehitystä: Elämän määritelmä ja elämän synty. Maailmankaikkeuden, planeettakunnan ja maa-planeetan kehityksen sekä varhaisen maan olosuhteiden vaikutus elämän syntyyn. Kehittyvän biosfäärin vaikutukset maapallon olosuhteisiin. Elämän edellytykset Maassa ja Maan ulkopuolella, elämän sopeutumisen äärialueet. Maan ulkopuolisen elämän etsiminen. Toteutustavat: Luennot ja luennoilla ilmoitettu kirjallisuus Suoritustavat: Osallistuminen luentoihin, kirjallinen lopputentti. Tentittävään materiaaliin kuuluu luonnoilla ilmoitettu kirjallisuus ja verkkolinkit. Sopivaa taustakirjallisutta ovat myös Lehto, K., Lehto, H., Vuorisalo, T. (toim.), Astrobiologia, Luonnontutkija, 2004, vol 108, no 1-2. Goldsmith D. & Owen, T., The search for life in the Universe, 2001, 3. painos, ISBN , University Science Books; Brack, A. (toim.) The molecular origins of life. Assembling pieces of the puzzle ISBN Cambridge University Press. Davies, P., Viides Ihme, elämän syntyä etsimässä, 2000, ISBN , Terra Cognita (tai: Davies, P., Fifth Miracle, 1999, ISBN , Penguin Series); Ajankohta: Kurssi luennoidaan periodiluontoisesti lukuvuoden ensimmäisen periodin aikana. Tarkempi aika ja paikka ilmoitetaan ilmoitustauluilla ja astrobiologian kotisivulla.

20 s. 20 / 38 Arvostelu: Hyväksytty asteikolla 1-5. Vastuuopettajat: Harry Lehto (fysiikka) ja Kirsi Lehto (kasvifysiologia ja molekyylibiologia). Kurssi soveltuu hyvin astrobiologian sivuaineopetuskokonaisuuteen. SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka (3 ov / 6 op) Tavoitteet ja sisältö: Opettaa ymmärtämään atomien ja molekyylien rakennetta ja energiatasoja, spektrien syntymistä sekä keskeisiä kokeellisia tutkimusmenetelmiä ja sovelluksia. - Atomikäsite ja atomimallit, yksielektroniatomit ja elektronitasot, vuorovaikutus sähkömagneettisen säteilyn kanssa, elektronikonfiguraatiot, jaksollinen järjestelmä, vuorovaikutukset monielektronisessa atomissa, energiatasojen väliset transitiot, atomit ulkoisessa magneettikentässä, molekyylien rakenne ja molekyylispektrit. Edeltävät opinnot: Kvanttimekaniikka I, Sähkö- ja magnetismioppi. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Bransden & Joachain, Physics of Atoms and Molecules. Haken & Wolf: The Physics of Atoms and Quanta. Luentomoniste. Suoritustavat: Väli- ja loppukuulustelut. UFYS2002 Aurinkokunnan ja planeettakuntien synty (1 ov / 2 op) Tavoitteet ja sisältö: Kurssissa käsitellään planeettakuntien syntyteoriat ja verrataan näitä viimeisimpiin havaintoihin omasta ja muista planeettakunnista. Tarkastellaan myös toistaiseksi hypoteettisten Aurinkokunnan ulkopuolisten planeettakuntien olosuhteita nykyteorioiden valossa. Edeltävät opinnot: Suositellaan että tähtitieteen perusteet II tai astrobiologian peruskurssi olisi suoritettuna. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: luentomoniste ja luennolla jaettava materiaali. Suoritustavat: Luennot ja loppukuulustelu. (Luennoidaan ensimmäisen kerran syksyllä Kurssi soveltuu hyvin astrobiologian sivuainekokonaisuuteen.) FFYS4436 Demonstraatiokurssi (2 ov / 4 op) Tavoitteet ja sisältö: Kouluopetuksessa esille tulevan teorian ja kokeellisuuden yhdistäminen, demonstraatiovälineisiin tutustuminen, mittausautomaation käyttö ja demonstraatioselostusten tekeminen. Tärkeimpänä tavoitteena on tukea fysiikan opettajan ammattitaidon kehittymistä. Suoritustavat: Yhteiset kokoontumiset (20 h) ja itsenäinen pienryhmätyöskentely. XFYS4328 Elektrodynamiikka (3 ov / 5 op) Tavoitteet ja sisältö: Kurssin tavoitteena on antaa opiskelijalle johdonmukainen käsitys sähködynamiikan perusteista. Käsiteltäviä asioita: klassisen kenttäteorian perusteita, sähködynamiikan perusteet, Maxwellin yhtälöt, hiukkasten liike sähkömagneettisessa kentässä, retardoitu potentiaali, sähköiset dipolit ja dipolisäteily. Edeltävät opinnot: Sähkö- ja magnetismioppi I ja II. Suositellaan myös: Teoreettinen mekaniikka. Suoritustavat: Kuulustelu. (Kurssi luennoidaan joka toinen vuosi vuorotellen Statistisen fysiikan kurssin kanssa; seuraavan kerran sl 2005). XFYS4277 Fysiikan harjoitustyöt II (4 ov / 8 op) Tavoitteet ja sisältö: Aineopintokurssien täydentäminen ja demonstroiminen. 10 harjoitustyötä. Edeltävät opinnot: Fysiikka 1-4 ja Fysiikan harjoitustyöt I. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Monisteet: "Fysiikan harjoitustyöt II", "Komponenteista ja mittalaitteista" sekä "Tilastomatematiikan perusteita". Suoritustavat: Työt suoritetaan kurssimuotoisesti ryhmissä syyslukukauden alussa sovittavina aikoina. Harjoitustöistä laaditaan työselostus. XFYS4278 Fysiikan harjoitustyöt III (4 ov / 6 op) Tavoitteet ja sisältö: Aineopintokurssien täydentäminen ja demonstroiminen. 8 harjoitustyötä. Edeltävät opinnot: Fysiikan harjoitustyöt II. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Moniste: "Fysiikan harjoitustyöt III". Suoritustavat: Työt tehdään harjoitustyöosaston aukioloaikoina. Harjoitustöistä laaditaan selostus.

21 s. 21 / 38 FFYS4369 Fysiikan historia (1 ov / 2 op) Tavoitteet ja sisältö: Tutustutaan fysiikan historiaan pääpiirteissään. Kurssi tarjoaa kokonaiskuvan fysiikan kehityksestä aina antiikin ajasta nykyaikaan. Opiskelija perehtyy syvällisemmin johonkin fysiikan kehityksen kannalta merkittävään käännekohtaan tekemässään seminaarityössä. Suoritustavat: Luennot ja seminaarityö. Seminaarityötä varten annetaan kullekin opiskelijalle aihe, josta hän kirjoittaa pienimuotoisen kirjallisen tutkimuksen ja pitää lyhyen seminaariesitelmän. Kurssiin ei sisälly kuulustelua. FFYS4291 Fysiikan mittausmenetelmät (3 ov / 5 op) Tavoitteet ja sisältö: Tavoitteena on perehdyttää opiskelija fysiikan tavallisimpiin mittausmenetelmiin, antaa valmius käyttää tehokkaasti yleisimpiä mittauslaitteita ja antaa valmius suunnitella mittaus. Kurssin sisältö vaihtelee vuosittain käsittäen mm. mittaamisen periaatteet ja tarkkuus, eri suureitten mittausmenetelmiä esim. lämpötilan, paineen, etäisyyden, tiheyden, muutosnopeuden, radioaktiivisen säteilyn mittaamisesta ja käytöstä. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Doebelin, E.O., Measurement Systems Application and Design, 4 th ed., 1990, McGraw-Hill. Suoritustavat: Loppukuulustelu. FFYS4327 Galaksien dynamiikka (3 ov / 6 op) Tavoitteet ja sisältö: Galaksien potentiaalit. Tähtien radat galakseissa. Galaksien tasapainotilat. Galaksimallien stabiliteetti. Spiraalirakenne. Pimeä aine galakseissa. Edeltävät opinnot: Taivaanmekaniikka, Galaksit ja kosmologia, Mekaniikka ja erikoinen suhteellisuusteoria, Statistinen fysiikka ja termodynamiikka. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Binney & Tremaine, Galactic dynamics, Princeton Suoritustavat: Luennot, laskuharjoitukset ja demonstraatiot, loppukuulustelu. FFYS4262 Galaksit ja kosmologia (2 ov) Tavoitteet ja sisältö: Antaa opiskelijalle yleiskuva galaksien ja koko maailmankaikkeuden synnystä, kehityksestä ja rakenteesta. Galaksien luokittelu. Tähtienvälinen aine. Kine-matiikka ja massat. Elliptiset galaksit, spiraalit ja sauvaspiraalit. Galaksien vuorovaikutukset. Aktiiviset galaksit. Maailmankaikkeuden rakenne. Galaksien synty. Kosmologia. Edeltävät opinnot: Fysikaalisten tieteiden koulutusohjelman 1. vuoden kurssit tai vastaavat fysiikan ja matematiikan tiedot. Tähtitieteen peruskurssi I (suositellaan myös Tähtitieteen peruskurssi II). Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: F. Combes et al., Galaxies and cosmology, Springer Luentomoniste. Suoritustavat: Loppukuulustelu. XFYS4336 Havaitseva tähtitiede II (2 ov / 4 op) Tavoitteet: Opiskelijan tutustuttaminen korkeaenergisen astrofysiikan havainto-menetelmiin. Sisältö: Käsiteltäviä asioita ovat mm.: Ilmakehän taustasäteilyn vaikutus havaintoihin kaikilla elektromagneettisen säteilyn aallonpituuksilla. Radiotähtitieteessä käytetyt instrumentit ja havaintomenetelmät. Radiotaivaan kohteet. Röntgen- ja gammatähtitieteessä käytetyt instrumentit ja havaintomenetelmät. Radio- ja Gammataivaan kohteet. Hiukkastähtitieteen instrumentit ja kohteet. Edeltävät opinnot: Havaitseva tähtitiede I Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Longair, High Energy Astrophysics I ja II (1992, 2. painos); Kraus: Radioastronomy (1986, 2. painos). Suoritustavat: Luennot, demonstraatiot ja loppukuulustelu. XFYS4346 Havaitseva tähtitiede III (4 op / 2 ov) Tavoitteet: Opiskelijan perehdyttäminen modernin tähtitieteen havainto- ja analyysimenetelmiin.

22 s. 22 / 38 Sisältö: Kurssilla käsitellään mm. seuraavia asioita: (1) infrapunatähtitieteen havaintomenetelmiä, säteilymekanismeja, kohteita, eroa optiseen tähtitieteeseen. (2) Satelliittien havaintomenetelmät ja aallonpituusalueet. (3) Optisen ja infrapunapolarisaation havaintomenetelmät, säteilymekanismit ja kohteet. Edeltävät opinnot: Havaitseva tähtitiede I & II. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Ilmoitetaan myöhemmin. Suoritustavat: Luennot, loppukuulustelu. UFYS2003 Hiukkasfysiikka I (3 ov / 6 op) Tavoitteet: Kurssin alan oppisanaston, fenomenologian ja menetelmien esittäminen siten, että opiskelija saa alustavan valmiuden alan tieteellisen kirjallisuuden lukemiseen. Merkittävimpien tieteellisten keksintöjen selostaminen. Sisältö: Hiukkasfysiikan asema fysiikassa. Hiukkaset ja vuorovaikutukset. Alkeishiukkasten kvanttiluvut. Hiukkasten törmäysprosessit. Hadronien systematiikkaa. Alkeishiukkasten rakenne. Paikka-aika -avaruuden symmetrioista. Hadronit. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Kurssimoniste, B.R. Martin and G. Shaw, Particle Physics, John Wiley & Sons, 1-330, 1992, Donald H. Perkins, Introduction to High Energy Physics, Addison-Wesley, 1-449, Edeltävät opinnot: "Kvanttimekaniikka I". Suoritustavat: Demonstraatiot ja loppukuulustelu. XFYS4272 Interferometria (3 ov) Tavoitteet ja sisältö: Luennot ovat jatkoa kurssille Radioastronomia, mutta ne voidaan myös suorittaa omana itsenäisenä kokonaisuutenaan. Kurssissa perehdytään pitkäkantainterferometrian (VLBI) teoriaan ja käytäntöön sekä interferometristen menetelmien käyttöön muussa tähtitieteen tutkimuksessa (optinen ja infrapunainterferometria, satelliitit). Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Luentomoniste. Edeltävät opinnot: Radioastronomia. Lisäksi suositellaan Havaitseva tähtitiede II (vastaa entistä kurssia Tähtitieteen havaintomenetelmät I). Suoritustavat: Luennot, demonstraatiot tai harjoitustyö ja loppukuulustelu. (Luennoidaan joka toinen vuosi; seuraavan kerran kl 2006). UFYS2012 Johdatus numeeriseen mallinnukseen (5 op) Tavoitteet ja sisältö: Kurssilla tutustutaan numeeriseen simulointiin esimerkkiprojektin avulla. Samalla tutustutaan valmiiden ohjelmakirjastojen sekä UNIX-ympäristön projektin- ja versionhallinnan työkalujen (configure ja CVS) käyttöön. Kurssilla käytetään C-kieltä jonka perusteet opitaan kurssin edetessä. Suoritustavat: Aktiivinen osallistuminen ja kurssiin liittyvien harjoitustöiden tekeminen. SFYS4274 Kaaoksen alkeet (2 ov / 4 op) Tavoitteet ja sisältö: Monet luonnossa esiintyvät ilmiöt ovat kaoottisia, mutta vasta viime vuosina niitä on ryhdytty tutkimaan systemaattisesti. Nykyisin kaaoksen alkeiden tunteminen voidaan katsoa kuuluvan tutkijan ja erityisesti opettajan perussivistykseen. Tällä kurssilla käydään läpi tärkeimpiä kaaokseen liittyviä peruskäsitteitä ja ilmiöitä; yksi näistä on kysymys siitä, miten yksinkertaisenkin deterministisen systeemin käyttäytyminen voi näyttää sattumanvaraiselta, "kaoottiselta". Kurssin seuraaminen ei edellytä matemaattisia perustietoja paljon yli lukion oppimäärän, joten se soveltuu myös ns. pehmeiden luonnontieteiden tutkijoille. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Moniste. Suoritustavat: Loppukuulustelu. XFYS4320 Kvanttimekaniikka I (4 ov / 8 op) Tavoitteet ja sisältö: Kurssin suorittanut opiskelija ymmärtää mikro- ja makrosysteemien fysikaalisen käyttäytymisen erot, tuntee kvanttimekaniikan perusolettamukset ja niistä aiheutuvat tärkeimmät tulokset ja rajoitukset sekä kvanttilukujen, säilymislakien ja kieltosääntöjen yhteyden symmetriaan ja osaa suorittaa kvanttimekaanisia laskuja yksinkertaisilla systeemeillä, mm. vetyato-

23 s. 23 / 38 milla. Kvantti-ilmiöiden esiintyminen ja atomimallin kehitys, aaltopaketti, epämääräisyysperiaate, ajasta riippuva ja riippumaton Schrödinger-yhtälö, aaltofunktio, yksinkertaisten Schrödinger-yhtälöiden ratkaisuja, valintasäännöt ja pariteetti, keskeiskenttä, kiertoimpulssi ja sen säilyminen, vetyatomi, kvanttimekaniikan yleisiä periaatteita, monihiukkassysteemit, ajasta riippumattomat häiriöt, kiertoimpulssin yhteys rotaatioon ja matriisialkiot, vapaa elektroni magneettikentässä. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Moniste; D.J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, Prentice Hall, 1995, ISBN Suoritustavat: Väli- ja loppukuulustelut. (Luennoidaan seuraavan kerran sl. 2006) XFYS4269 Kvanttimekaniikka II (4 ov / 8 op) Tavoitteet ja sisältö: Kvanttimekaniikan kokonaiskuvan laajentaminen ja syventäminen. Sisältönä kiertoimpulssin kvantitus, häiriöteoria, ajasta riippuvat ilmiöt, sironta ja kvanttistatistiikan (bosonit ja fermionit) perusteet. Edeltävät opinnot: Kvanttimekaniikka I sekä Matemaattiset menetelmät 4 (tai vastaavat matemaattiset valmiudet). Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Leslie E. Ballentine, Quantum mechanics: a modern development, World Scientific Suoritustavat: Luennot, laskuharjoitukset ja loppukuulustelu. Luennoidaan tässä muodossa viimeisen kerran sl (Kurssi luennoidaan seuraavan kerran kevätlukukaudella 2007, jolloin se laajenee matemaattisten perusteiden osalta.) XFYS4337 Kvasaaritutkimus (5 ov / 8 op) Tavoitteet: Yleiskatsaus kvasaarien ja muiden aktiivisten galaksien tutkimukseen painottaen erityisesti tieteellisten satelliittien käyttöä eri aallonpituusalueiden havainnoissa. Kurssi soveltuu sekä tähtitieteen että avaruusfysiikan opiskelijoille. Sisältö: Yleiskatsaus maailmankaikkeuteen. Havaintomenetelmät. Tähtitieteelliset satelliitit. Aktiivisten galaksien ominaisuudet. Fysikaaliset prosessit. Aktiivisten galaksien kontinuumisäteily. Galaksiytimet. Mustat aukot ja kertymäkiekot. Aktiivisten galaksien kehitys. Radiogalaksit, suihkut ja ylivalonnopeudet. Yhtenäismallit. Suomalainen kvasaaritutkimus. Edeltävät opinnot: Tähtitieteen peruskurssi. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: I. Robson, Active Galactic Nuclei (Wiley 1996). Luentomoniste. Suoritustapa: Kirjallinen loppukuulustelu. Harjoitustyö. UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 (3 op) Tavoitteet ja sisältö: Opiskelijan harjaannuttaminen fysiikassa tarvittaviin matemaattisiin menetelmiin ja konelaskentaan. Differentiaaliyhtälöitä, analyyttistä geometriaa, sarjoja, vektorilaskentaa, osittaisderivaatta, moninkertaiset integraalit, Jacobiaani ja mittatensori, Greenin, Gaussin ja Stokesin lauseet. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: C.H. Edwards & D.E. Penney, Calculus, 6 th ed., Prentice- Hall 2002, Suoritustavat: 2. periodi. Loppukuulustelu. XFYS4317 Matemaattiset menetelmät 3 (VANHA) (3 ov) Tavoitteet ja sisältö: Opiskelijan harjaannuttaminen fysiikassa tarvittaviin matemaattisiin menetelmiin. Kompleksilukulaskentaa, erikoisfunktioita, Legendren, Hermiten ja Laguerren polynomit, residyllaskentaa ja integraalimuunnoksia. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Boas, M.L., Mathematical methods in the physical sciences, 2 nd ed., Wiley, 1983, 11, 12, 14, 15. Suoritustavat: Demonstraatioissa osoitetut taidot tai 2 välikoetta tai 1 loppukoe. (Luennoidaan viimeisen kerran tässä muodossa sl 2005.) UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 (3 op) Tavoitteet ja sisältö: Opiskelijan harjaannuttaminen fysiikassa tarvittaviin matemaattisiin menetelmiin ja konelaskentaan. Viiva- ja pintaintegraaleja, differentiaaliyhtälöiden sarjaratkaisut,

24 s. 24 / 38 Fourier-sarjat, tensorilaskentaa, osittaisdifferentiaaliyhtälöitä, variaatiolaskentaa ja Lagrangen liikeyhtälöt. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: C.H. Edwards & D.E. Penney, Calculus, 6 th ed., Prentice- Hall 2002, M.L. Boas, Mathematical Methods in the Physical Sciences, 2 nd ed. tai uudempi, Wiley 1983, 7,9,10,13,16. Suoritustavat: 3. periodi. Loppukuulustelu. UFYS2007 Matemaattiset menetelmät 4 (4 op) Tavoitteet ja sisältö: Opiskelijan harjaannuttaminen fysiikassa tarvittaviin matemaattisiin menetelmiin ja tietokoneavusteiseen laskentaan. Gamma- ja Betafunktiot, elliptiset integraalit, Legendren, Besselin, Hermiten sekä Laguerren funktiot, Laurentin sarja, residylause ja integraalien laskeminen sen avulla, konformikuvauksia, Laplace- sekä Fourier- muunnokset ja niiden käänteismuunnokset, Diracin deltafunktio ja differentiaaliyhtälön ratkaiseminen Greenin funktion avulla. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: M.L. Boas: Mathematical Methods in the Physical Sciences, 2 nd ed. tai uudempi, Wiley 1983, 11,12,14,15. Suoritustavat: 4. periodi. Loppukuulustelu. XFYS4318 Matemaattiset menetelmät 4 (VANHA) (6 ov) Kurssia ei enää luennoida. Kurssin sisältö siirtyy osin kursseihin Teoreettinen mekaniikka (kl. 2006), Kvanttimekaniikka II (kl. 2007) ja Kvanttimekaniikka III (sl. 2008). SFYS4289 Materiaalitiede I (2 ov / 4 op) Tavoitteet ja sisältö: Materiaalitieteen peruskurssi. Johdatus materiaalien rakenteen ja ominaisuuksien tuntemiseen. Keskeiset aihepiirit ovat kiinteän aineen rakenne, kidevirheet, faasimuutokset ja -diagrammit sekä materiaalien mekaaniset ominaisuudet ja erilaisten lämpökäsittelyjen vaikutus metallisten materiaalien ominaisuuksiin. Edeltävät opinnot: Suositellaan fysiikan tai kemian perusopintoja. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Luentomoniste. Suoritustavat: Loppukuulustelu sekä hyväksyttävästi suoritetut demonstraatiot. SFYS4294 Materiaalitieteen tutkimusmenetelmät I (2 ov / 4 op) Tavoitteet ja sisältö: Perehtyminen eräisiin yleisiin materiaalien tutkimusmenetelmiin ja niistä saatavaan informaatioon. - Säteilyn ja aineen välinen vuorovaikutus. Optinen mikroskopia. Röntgenfluorensenssi (XRF) ja röntgenmikroanalyysi (EPMA). Elektronimikroskopia (SEM, TEM). Näytteiden valmistaminen ja käsittely sekä materiaalien mekaanisten ominaisuuksien testausmenetelmät. Edeltävät opinnot: Atomi- ja molekyylifysiikan ja kiinteän olomuodon fysiikan perusteiden tuntemus suositeltavaa. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Eberhart, J.P., Structural and Chemical Analysis of Materials, Wiley & Sons. Luentomoniste. Suoritustavat: Loppukuulustelu sekä hyväksyttävästi suoritetut demonstraatiot. UFYS2008 Mekaniikka (3 ov / 6 op) Tavoitteet ja sisältö: Opiskelijan perehdyttäminen kinematiikan ja dynamiikan perusteisiin. Newtonin mekaniikka. Värähtelyt. Epäinertiaalisysteemit. Newtonin gravitaatio. Hiukkasjoukon dynamiikka. Jäykän kappaleen mekaniikka. Lagrangen mekaniikan alkeet. Pienten värähtelyjen teoria. Edeltävät opinnot: Fysiikka 1 & 2, Analyysi I & II, Lineaarialgebra Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Fowles, G.R., Cassiday G.L., Analytical Mechanics (7 th ed, Holt-Saunders). Suoritustavat: Loppukuulustelu. UFYS2009 Modernin fysiikan alkeet (8 op) Rakenne: Kurssi käsittää neljä osaa, 2 op / periodi. Tavoite: Kurssi esittelee nykyfysiikan eräitä keskeisiä ilmiöitä ilman teknisiä yksityiskohtia.