Kemian Nobel Jaakko Akola
|
|
- Ahti Mikkola
- 6 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 Kemian Nobel 2013 Jaakko Akola Materiaalit ja molekyläärinen mallinnus Fysiikan laitos Tampereen teknillinen yliopisto & Laskennallisen nanotieteen huippuyksikkö (COMP) Aalto yliopisto
2 Sisällysluettelo Kemian Nobelin palkinnon historiaa Nobelistit Vuoden 2013 palkinnon perusteet Tietokonesimulaatiot, mallinnus, supertietokoneet Simulaatiomenetelmiä, esimerkkejä, multiskaalamallinnus QM/MM-menetelmä Esimerkkejä: Au-nanopartikkelit, liuotetut elektronit 2
3 Kemian Nobel Kemia oli Alfred Nobelin työn ja keksintöjen kannalta kaikista olennaisin tieteenala, ja se on mainittu toisena alana hänen testamentissaan. Palkinto jaettu v lähtien 105 kertaa (poikkeuksena vuodet 1916, 1917, 1924, 1933, 1940, 1941, 1942) 166 palkinnon saajaa, 63 kertaa yhdelle henkilölle, vain 4 kertaa naiselle (M. Curie), 1 henkilö saanut kahdesti (F. Sanger) Keski-ikä 58 vuotta, nuorin 35 (F. Joliot) ja vanhin 85 (J.B. Fenn 2002) Artturi Ilmari Virtanen v. 1945, "tutkimuksistaan ja keksinnöistään maatalous- ja ravintokemian alalla, erityisesti hänen rehunsäilytysmenetelmästään à AIV-rehu Kvanttikemiallisista laskentamenetelmistä Nobel 1998, W. Kohn, J. Pople 3
4 Kemian Nobel 2013 for the development of multiscale models for complex chemical systems monimutkaisten kemiallisten systeemien multiskaalamallinnusmenetelmien kehittämisestä??? 4
5 Nobelistit: Martin Karplus Yhdysvaltain ja Itävallan kansalainen Syntynyt 1930 in Wienissä Ph.D. 1953, California Institute of Technology, CA, USA Professeur Conventionné, Université de Strasbourg, France; Theodore William Richards Professor of Chemistry, Emeritus, Harvard University, Cambridge, MA, USA 5
6 Nobelistit: Michael Levitt Yhdysvaltojen, Iso-Britannian ja Israelin kansalainen Syntynyt 1947 Pretoriassa, Etelä-Afrikassa Ph.D. 1971, University of Cambridge, UK Robert W. and Vivian K. Cahill Professor in Cancer Research, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA, USA 6
7 Nobelistit: Arieh Warshel Yhdysvaltojen ja Israelin kansalainen Syntynyt 1940, Kibbutz Sde- Nahum, Israel Ph.D. 1969, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel Distinguished Professor, University of Southern California, Los Angeles, CA, USA 7
8 Mitä on tietokonemallinnus? Molekyylien mallinnus perustui aikaisemmin fysikaalisiin rakennelmiin, malleihin (esim. pallot ja tikut) Nykyään mallinnus tehdään tietokonesimulaatioita käyttäen, mallinnus on siis siirtynyt ns. kyberavaruuteen Tämän vuoden nobelistit tekivät uraa uurtavaa työtä 1970-luvulla tehokkaiden tietokonemenetelmien kehittämisessä Erityisesti nobelistit ansioituivat klassisen fysiikan ja kvanttimekaniikkaan pohjautuvien menetelmien yhdistämisessä, jonka ansiosta pystymme nykypäivänä tutkimaan monimutkaisia kemiallisia prosesseja, esim. kasvien fotosynteesiä tai katalyysireaktioita autojen pakoputkistossa Tänä päivänä tietokone on kemistille yhtä tärkeä työkalu kuin koeputki. Simulaatioden tarkkuus mahdollistaa, että niiden avulla voidaan ennustaa ilmiöitä ennen kuin varsinaisia kokeita on edes tehty. 8
9 Luonto Teoreettinen malli Koe Simulaatio Teoria Kokeellinen mittaus Simuloitu ennustus Teoreettinen ennustus Vertailu Luonnonilmiön ymmärtäminen Teorian/mallin testaus 9
10 Supertietokoneet Tietokonesimulaatiot ovat nykyään rinnakkaistettuja, ja ne vaativat runsaasti laskentaresursseja CRAY XC30 (SISU), CSC Tieteen tietotekniikan keskus, Espoo Cray XC30 supertietokoneen ensimmäinen vaihe käsittää neljä kabinettia, joihin on asennettu 1472 kappaletta 2.6 GHz E suoritinta, kussakin 8 laskentaydintä. Näistä laskentaytimestä saadaan yhteensä 244 TFlop/s teoreettinen maksimiteho. Kahden prosessorin (16 ytimen) laskentasolmut on yhdistetty Crayn nopealla Aries kytkentäverkolla, joka mahdollistaa koko koneen suuruiset rinnakkaistyöt. Sisun toinen vaihe asennetaan vuonna 2014, jolloin laskentakapasiteetti ylittää petaflopin sekunnissa. 10
11 Jatkoa IBM Blue Gene/Q (JUQUEEN) supertietokone Forschungszentrum Jülichissä, Saksassa Numero 1 Euroopassa, TOP10 maailmassa Prosessori: IBM PowerPC A2, 1.6 GHz, 16 ydintä per noodi noodia, laskentaydintä Huipputeho 5.9 Pflop/s Supertietokoneet kuluttavat valtavasti sähköä, ja niiden jäähdytys aiheuttaa rakennusteknisiä haasteita. Lisäksi ne vanhenevat jopa muutamassa vuodessa. 11
12 Mallinnus- / simulaatiomenetelmiä Kvanttikemialliset menetelmät Atomitason simulaatiot Schrödingerin yhtälö, elektronit mukana, raskas Monte Carlo -menetelmät Molekyylidynamiikkaa (MD tai MM) atomitasolla, Newtonin lait Karkeutetut mallit Satunnaisluvut määräävät systeemin muutokset Atomitason kuvaus menetetty, laskennallisesti nopeita 12
13 Kvanttikemialliset simulaatiot: esimerkki ATP:n hydrolyysi (reaktio) aktiinissa ~200 atomia, elektronit mukana J. Akola & R. O. Jones,
14 Atomitason simulaatiot: esimerkki 1 Cholesterol modulates glycolipid conformation and receptor activity. Nature Chemical Biology 7, (2011). Prof. Ilpo Vattulaisen ryhmä, TTY, Fysiikan laitos 14
15 Atomitason simulaatiot: esimerkki Atomic-Level Characterization of the Structural Dynamics of Proteins Science 330, 341 (2010). David E. Shaw n ryhmä (D.E. Shaw Research, New York) A B Kaksi proteiinia, jotka laskostuvat 68 µs ja 37 µs kuluessa simulaatiossa Sininen: simulaatio; Punainen: kokeellinen rakenne 15
16 Multiskaalamallinnus 1 Jatkumomallit Aika (s) MM Monte Carlo karkeutetut Finite elements = hilamalli QM Linear size (m) Pituusskaala (m) 16
17 Lisää atomiryhmiä, molekyylejä Aika elektronit mukana simulaatioita atomitasolla = jatkumo = karkeutus = MD tai MM, molekyylidynamiikka tai -mekaniikka = kvanttikemia, QM Pituus 17
18 QM/MM-menetelmä Yhdistetään kvanttikemian (QM) ja molekyylidynamiikan (MM) menetelmät Kaksi aluetta, joissa käytetään eri menetelmiä + vuorovaikutus näiden alueiden välillä (vaikein osuus) Ainoastaan tärkein osa kuvataan kvanttikemiallisesti QM: atomia rajapinta MM: atomia 18
19 Esimerkkejä QM/MM-simulaatioista Kasvien yhteyttäminen, fotosynteesi L. Guidoni, King s College, Lontoo 19
20 Kultananopartikkeli vedessä Kvanttimekaniikka: Kultananopartikkeli (klusteri), jossa on 25 kulta-atomia (vihreät pallot) 18 orgaanista sivuryhmää (lakritsi) Klassinen fysiikka: Suolaa (natrium), vesimolekyylejä (paljon) 20
21 Proteiini ja Au-nanopartikkeli 21
22 Reaktio atomitasolla Pyrimme linkittämään nanopartikkelin proteiiniin à muodostetaan niiden välille Au-S sidos Tämän seurauksena nanopartikkelin pinnalla yksi Au-S rikkoutuu, ja lopulta yksi pinnan molekyyleistä irtautuu 22
23 Ylimääräinen elektroni vedessä Liuotettu elektroni Ennen Muodostuu säteilytyksen tuloksena, (esim. Olkiluoto) Pariutuu lopulta protonin H + kanssa, ja muodostaa vetyatomin, H à H 2 kaasua Elektroni ja ympäröivä vesi (33 kpl) à QM-simulaatio Jälkeen Muu vesi kuuluu MMsimulaatioon 23
Kemian Nobel 2013. Jaakko Akola
Kemian Nobel 2013 Jaakko Akola Materiaalit ja molekyläärinen mallinnus Fysiikan laitos Tampereen teknillinen yliopisto & Laskennallisen nanotieteen huippuyksikkö (COMP) Aalto yliopisto Sisällysluettelo
LisätiedotEnergiatehokkuutta parantavien materiaalien tutkimus. Antti Karttunen Nuorten Akatemiaklubi 2010 01 18
Energiatehokkuutta parantavien materiaalien tutkimus Antti Karttunen Nuorten Akatemiaklubi 2010 01 18 Sisältö Tutkimusmenetelmät: Laskennallinen materiaalitutkimus teoreettisen kemian menetelmillä Esimerkki
LisätiedotAtomimallit. Tapio Hansson
Atomimallit Tapio Hansson Atomin käsite Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Filosofi Demokritos päätteli (n. 400 eaa.), että äärellisen maailman tulee koostua äärellisistä, jakamattomista hiukkasista
LisätiedotKEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.
KEMIA Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista. Kemian työturvallisuudesta -Kemian tunneilla tutustutaan aineiden ominaisuuksiin Jotkin aineet syttyvät palamaan reagoidessaan
Lisätiedot782630S Pintakemia I, 3 op
782630S Pintakemia I, 3 op Ulla Lassi Puh. 0400-294090 Sposti: ulla.lassi@oulu.fi Tavattavissa: KE335 (ma ja ke ennen luentoja; Kokkolassa huone 444 ti, to ja pe) Prof. Ulla Lassi Opintojakson toteutus
LisätiedotTutkija, arvosta omaa työtäsi
Kvanttikemisti Pekka Pyykkö: Tutkija, arvosta omaa työtäsi Kvanttikemia ei ole kemiaa eikä fysiikkaa ja on silti niitä molempia. Emeritusprofessori Pekka Pyykkö on paneutunut kiehtovaan tieteenalaan jo
LisätiedotAtomimallit. Tapio Hansson
Atomimallit Tapio Hansson Atomin käsite Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Filosofi Demokritos päätteli (n. 400 eaa.), että äärellisen maailman tulee koostua äärellisistä, jakamattomista hiukkasista
LisätiedotTieteen popularisointi Kvanttipiirit
Tieteen popularisointi Kvanttipiirit Esa Kivirinta esakiv (at) gmail.com Materiaali on tarkoitettu yläasteen fysiikan oppitunneille lisämateriaaliksi sekä yleisesti peruskoulun suorittaneille. Materiaalissa
LisätiedotSovelletun fysiikan laitoksen tutkimus- ja yritysyhteistyö osana yhteiskäyttölaboratoriota
Vesitutkimuksen koulutus- ja tutkimusympäristön esittely, 22.3.2011 Sovelletun fysiikan laitoksen tutkimus- ja yritysyhteistyö osana yhteiskäyttölaboratoriota Prof. Marko Vauhkonen Sovelletun fysiikan
Lisätiedotc) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?
ke1 kertaustehtäviä kurssin lopussa 1. Selitä Kerro lyhyesti, mitä sana tarkoittaa. a) kemikaali b) alkuaine c) molekyyli d) vesiliukoinen 2. Kemiaa kotona ja ympärillä a) Kerro yksi kemian keksintö, jota
LisätiedotIntegrointialgoritmit molekyylidynamiikassa
Integrointialgoritmit molekyylidynamiikassa Markus Ovaska 28.11.2008 Esitelmän kulku MD-simulaatiot yleisesti Integrointialgoritmit: mitä integroidaan ja miten? Esimerkkejä eri algoritmeista Hyvän algoritmin
LisätiedotVirukset Materiaalitieteiden Rakennusaineina Suomalainen Tiedeakatemia
Virukset Materiaalitieteiden Rakennusaineina Suomalainen Tiedeakatemia Mauri Kostiainen Molekyylimateriaalit-ryhmä Teknillisen fysiikan osasto Aalto-yliopisto Virukset materiaaleina Virus on isäntäsolussa
LisätiedotCSC-Tieteen tietotekniikan keskus
CSC-Tieteen tietotekniikan keskus Visio 2015 CSC kestävän kehityksen tietotekniikkapalvelujen edelläkävijä Toiminta-ajatus CSC osana kansallista tutkimusjärjestelmää kehittää ja tarjoaa korkeatasoisia
LisätiedotFysikaalinen maailmankuva 2015
Fysikaalinen maailmankuva 2015 Luento 7/MW + muut Sisältö: - Aksiomaattinen lähestymistapa? - Fysiikan suhteesta muihin tieteenaloihin - Suureet ja yksikköjärjestelmät SI-järjestelmä Muut Planckin yksiköt
LisätiedotPaavo Kyyrönen & Janne Raassina
Paavo Kyyrönen & Janne Raassina 1. Johdanto 2. Historia 3. David Deutsch 4. Kvanttilaskenta ja superpositio 5. Ongelmat 6. Tutkimus 7. Esimerkkejä käyttökohteista 8. Mistä näitä saa? 9. Potentiaali 10.
LisätiedotKVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA
KVANTTITEORIA 1 MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA Fysiikka KVANTTITEORIA Metso Tampere 13.11.2005 MODERNI
LisätiedotAineen olemuksesta. Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto
Aineen olemuksesta Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Miten käsitys aineen perimmäisestä rakenteesta on kehittynyt aikojen kuluessa? Mitä ajattelemme siitä nyt? Atomistit Loogisen päättelyn
LisätiedotNäiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8.
9. 11. b Oppiaineen opetussuunnitelmaan on merkitty oppiaineen opiskelun yhteydessä toteutuva aihekokonaisuuksien ( = AK) käsittely seuraavin lyhentein: AK 1 = Ihmisenä kasvaminen AK 2 = Kulttuuri-identiteetti
LisätiedotSISÄLTÖ MITÄ FYSIIKKA ON KLASSILLINEN FYSIIKKA
1 MODERNI FYSIIKKA Tapio Rantala Teoreettinen ja laskennallinen materiaalifysiikka Elektronirakenneteoria http://www.tut.fi/semiphys SISÄLTÖ MITÄ FYSIIKKA ON KLASSILLINEN FYSIIKKA MODERNI FYSIIKKA KVANTTIFYSIIKKA
LisätiedotLaskennallisten tieteiden tutkijakoulu FICS. Ella Bingham, TKK
Laskennallisten tieteiden tutkijakoulu FICS Ella Bingham, TKK Mikä FICS on Kuka minä olen Tutkijakoulun koordinaattori Dosentti, HY tietojenkäsittelytiede TkT, TKK informaatiotekniikka DI, TKK systeemi-
LisätiedotOulun yliopisto. Luonnontieteellinen koulutusala. Fysiikan tutkinto-ohjelma. Fysiikka, filosofian maisteri, 120 op. 1 of
1 of 12 15.12.2015 17:38 Oulun yliopisto Luonnontieteellinen koulutusala Fysiikan tutkinto-ohjelma Fysiikka, filosofian maisteri, 120 op 2 of 12 15.12.2015 17:38 Pääaine: Fysiikka Vuosi/lukukausi 1. syksy
LisätiedotPROFESSORILUENTO. Professori Seppo Mattila. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta. Tähtitiede
PROFESSORILUENTO Professori Seppo Mattila Tähtitiede Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta 28.9.2016 Professori Seppo Mattila pitää professoriluentonsa päärakennuksen Tauno Nurmela -salissa 28. syyskuuta
LisätiedotPHYS-C0240 Materiaalifysiikka kevät 2017
PHYS-C0240 Materiaalifysiikka kevät 2017 Prof. Martti Puska Emppu Salonen Ville Vierimaa Janika Tang Luennot 9 ja 10: Sironta kiteistä torstait 13.4. ja 20.4.2017 Aiheet Braggin sirontaehto Lauen sirontaehto
LisätiedotTeoreettisen fysiikan tulevaisuuden näkymiä
Teoreettisen fysiikan tulevaisuuden näkymiä Tämä on teoreettisen fysiikan professori Erkki Thunebergin virkaanastujaisesitelmä, jonka hän piti Oulun yliopistossa 8.11.2001. Esitys on omistettu professori
LisätiedotTeoreettisen fysiikan esittely
Teoreettisen fysiikan esittely Fysiikan laitos Oulun yliopisto 28.9.2012 Erkki Thuneberg Nämä kalvot on saatavissa osoitteessa http://www.oulu.fi/fysiikka/teoreettinen-fysiikka Sisältö Mitä on teoreettinen
Lisätiedotja KVANTTITEORIA MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA
ja KVANTTITEORIA 1 MODERNI FYSIIKKA KVANTTITEORIAN SYNTY AALTO HIUKKAS-DUALISMI EPÄTARKKUUSPERIAATE TUNNELOITUMINEN ELEKTRONIRAKENNE UUSI MAAILMANKUVA Fysiikka WYP2005 ja KVANTTITEORIA 24.1.2006 WYP 2005
LisätiedotAikaerotteinen spektroskopia valokemian tutkimuksessa
Aikaerotteinen spektroskopia valokemian tutkimuksessa TkT Marja Niemi Tampereen teknillinen yliopisto Kemian ja biotekniikan laitos 23.4.2012 Suomalainen Tiedeakatemia, Nuorten klubi DI 2002, TTKK Materiaalitekniikan
LisätiedotKemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö
Kemia 3 op Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut Kurssin sisältö 1. Peruskäsitteet ja atomin rakenne 2. Jaksollinen järjestelmä,oktettisääntö 3. Yhdisteiden nimeäminen 4. Sidostyypit 5. Kemiallinen
LisätiedotD-Wave kvanttitietokone; mitä se tekee?
Lähde: D-Wave Systems Inc., https://www.dwavesys.com/ Taneli Juntunen, M.Sc. (Tech.) D-Wave kvanttitietokone; mitä se tekee? Kvantti-ilmiöt 4.5.2017 Aalto University School of Electrical Engineering Aalto
Lisätiedot1. (*) Luku 90 voidaan kirjoittaa peräkkäisen luonnollisen luvun avulla esimerkiksi
Matematiikan pulmasivu Koonnut Martti Heinonen martti.heinonen@luukku.com Vaikeustaso on merkitty tähdillä: yhden tähden (*) tehtävä on helpoin ja kolmen (***) haastavin. 1. (*) Luku 90 voidaan kirjoittaa
LisätiedotIlmiö 7-9 Kemia OPS 2016
Ilmiö 7-9 Kemia OPS 2016 Kemiaa tutkimaan 1. TYÖTURVALLISUUS 2 opetuskertaa S1 - Turvallisen työskentelyn periaatteet ja perustyötaidot - Tutkimusprosessin eri vaiheet S2 Kemia omassa elämässä ja elinympäristössä
LisätiedotValosta työkaluja Fysiikan Nobel-palkinnot Prof. Martti Kauranen Tampereen (teknillinen) yliopisto
Valosta työkaluja Fysiikan Nobel-palkinnot 2018 Prof. Martti Kauranen Tampereen (teknillinen) yliopisto Fysiikan Nobel-palkinnot 2018 perustavaa laatua olevista keksinnöistä koskien laserfysiikkaa Arthur
LisätiedotYLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen
YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme
LisätiedotFYSIIKKA. Tapio Rantala Fysiikka Tampereen teknillinen yliopisto Mensa
FILOSOFIAA? ARKIPÄIVÄÄ? FYSIIKKA TEKNIIKKAA? TIEDETTÄ? 1 Tapio Rantala Fysiikka Tampereen teknillinen yliopisto http://www.tut.fi/~trantala SISÄLTÖ FILOSOFIAA VAI ARKIPÄIVÄÄ TEKNIIKKAA VAI TIEDETTÄ INNOVAATIO
LisätiedotAjankohtaista tutkimuksesta
Ajankohtaista tutkimuksesta MLTK info 8.9, FYS 1 Ari Jokinen Tutkimuksen arviointi Profi 5 haku Tutkimuksen arviointi - tavoitteet INSTRUCTIONS TO THE EVALUATION PANEL: The main objective of the 2018 research
LisätiedotTietokonemallinnus fysiikan työvälineenä. Juha Samela Luonnonfilosofian seura 13.10.2015
Tietokonemallinnus fysiikan työvälineenä Juha Samela Luonnonfilosofian seura 13.10.2015 Aiheita Mistä on kysymys? Lyhyt historiikki Molekyylidynamiikka ja nanokappaleet Mallinnus vs. kokeet Näkyvän maailman
LisätiedotKaikki ympärillämme oleva aine koostuu alkuaineista.
YLEINEN KEMIA Yleinen kemia käsittelee kemian perusasioita kuten aineen rakennetta, alkuaineiden jaksollista järjestelmää, kemian peruskäsitteitä ja kemiallisia reaktioita. Alkuaineet Kaikki ympärillämme
LisätiedotTekijä lehtori Zofia Bazia-Hietikko
Tekijä lehtori Zofia Bazia-Hietikko Tarkoituksena on tuoda esiin, että kemia on osa arkipäiväämme, siksi opiskeltavat asiat kytketään tuttuihin käytännön tilanteisiin. Ympärillämme on erilaisia kemiallisia
LisätiedotAine ja maailmankaikkeus. Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos
Aine ja maailmankaikkeus Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos Lahden yliopistokeskus 29.9.2011 1900-luku tiedon uskomaton vuosisata -mikä on aineen olemus -miksi on erilaisia aineita
LisätiedotSUHTEELLISUUSTEORIAN TEOREETTISIA KUMMAJAISIA
MUSTAT AUKOT FAQ Kuinka gravitaatio pääsee ulos tapahtumahorisontista? Schwarzschildin ratkaisu on staattinen. Tähti on kaareuttanut avaruuden jo ennen romahtamistaan mustaksi aukoksi. Ulkopuolinen havaitsija
LisätiedotJohdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?
Mitä on kemia? Johdantoa REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi? Kaikissa kemiallisissa reaktioissa tapahtuu energian muutoksia, jotka liittyvät vanhojen sidosten
LisätiedotUseiden top-viittausindeksien tarkastelu tieteenalaryhmittäin Suomessa ja valituissa verrokkimaissa
Tieteen tila 2018 10.12.2018 Useiden top-viittausindeksien tarkastelu tieteenalaryhmittäin Suomessa ja valituissa verrokkimaissa Suomen Akatemian Tieteen tila 2018 -katsauksessa (www.aka.fi/tieteentila)
LisätiedotFysiikan perusteet. SI-järjestelmä. Antti Haarto 21.05.2012. www.turkuamk.fi
Fysiikan perusteet SI-järjestelmä Antti Haarto 21.05.2012 Fysiikka ja muut luonnontieteet Ihminen on aina pyrkinyt selittämään havaitsemansa ilmiöt Kreikkalaiset filosofit pyrkivät selvittämään ilmiöt
LisätiedotS-114.1327 Fysiikka III (Est, 6,0 op) Viikko 11
S-114.1327 Fysiikka III (Est, 6,0 op) LUENTOSUUNNITELMA KEVÄT 2007, 2. PUOLILUKUKAUSI Toisen puolilukukauden aikana käydään läpi keskeiset kohdat Kvanttifysiikan opetusmonisteen luvuista 3-7. Laskuharjoituksia
LisätiedotTeoreettinen hiukkasfysiikka ja kosmologia Oulun yliopistossa. Kari Rummukainen
Teoreettinen hiukkasfysiikka ja kosmologia Oulun yliopistossa Kari Rummukainen Mitä hiukkasfysiikka tutkii? Mitä Oulussa tutkitaan? Opiskelu ja sijoittuminen työelämässä Teoreettinen fysiikka: työkaluja
LisätiedotAtomien rakenteesta. Tapio Hansson
Atomien rakenteesta Tapio Hansson Ykköskurssista jo muistamme... Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Demokritos päätteli alunperin, että jatkuva aine ei voi koostua äärettömän pienistä alkeisosasista
Lisätiedot766334A Ydin- ja hiukkasfysiikka
1 76633A Ydin- ja hiukkasfysiikka Luentomonistetta täydentävää materiaalia: 3 5-3 Kuorimalli Juhani Lounila Oulun yliopisto, Fysiikan laitos, 011 Kuva 7-13 esittää, miten parillis-parillisten ydinten ensimmäisen
LisätiedotDigitaalinen vai painettu oppimateriaali. Terttu Kortelainen Humanistinen tiedekunta/ Informaatiotutkimus Oulun yliopisto
Digitaalinen vai painettu oppimateriaali Terttu Kortelainen Humanistinen tiedekunta/ Informaatiotutkimus Oulun yliopisto Tutkimuksen tavoite Tavoitteena oli tutkia, suosivatko yliopistoopiskelijat mieluummin
LisätiedotPerusvuorovaikutukset. Tapio Hansson
Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria
LisätiedotFysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012
Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 Aine koostuu atomeista Nimitys tulee sanasta atomos = jakamaton (400 eaa, Kreikka) Atomin kuvaamiseen käytetään atomimalleja Pallomalli
LisätiedotREAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA
KERTAUSTA REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Aineiden ominaisuudet voidaan selittää niiden rakenteen avulla. Aineen rakenteen ja ominaisuuksien väliset riippuvuudet selittyvät kemiallisten sidosten avulla. Vahvat
Lisätiedot3.1 Varhaiset atomimallit (1/3)
+ 3 ATOMIN MALLI 3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) Thomsonin rusinakakkumallissa positiivisesti varautuneen hyytelömäisen aineen sisällä on negatiivisia elektroneja kuin rusinat kakussa. Rutherford pommitti
Lisätiedotluku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio
Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio 1 Kemian kvantitatiivisuus = määrällinen t ieto Kemian kaavat ja reaktioyhtälöt sisältävät tietoa aineiden rakenteesta ja aineiden määristä esim. 2 H 2 + O 2 2
LisätiedotLuku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet
Luku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet Käsiteltävät aiheet: Mikä aikaansaa sidokset? Mitä eri sidostyyppejä on? Mitkä ominaisuudet määräytyvät sidosten kautta? Chapter 2-1 Atomirakenne Atomi elektroneja
LisätiedotAalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Versio 2 Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma tbh
Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Versio 2 Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma tbh 31.10.2012 F- ja LL-LAITOSTEN SYVENTÄVIEN KURSSIEN TENTTIJÄRJESTYS 2012-2013 TENTIT JÄRJESTETÄÄN
Lisätiedot766326A Atomifysiikka 1 - Syksy 2013
766326A Atomifysiikka 1 - Syksy 2013 Luennot n. 46 tuntia Torstaisin 8-10 sali IT116 Perjantaisin 8-10 sali L6 Poikkeuksia: to 19.9. luento vain 8-9 to 17.10. luento vain 8-9 to 14.11. luento vain 8-9
LisätiedotMitä kuuluu MALLIMAAHAN?
Thomas Babington Macaulay: "Tosiasioiden tunnustaminen on kaiken viisauden alku." Mitä kuuluu MALLIMAAHAN? Professori Jukka Westermarck, LT Biotekniikan keskus Biolääketieteen laitos Turun Yliopisto https://tiedeedella.blogspot.fi
LisätiedotYHTEYDEN OTTAMINEN CSC:N KONEELLE HIPPU
Johdatus laskennalliseen kemiaan, Harjoitus 1 Harjoituksen tavoitteet ovat - Tutustua ab initio -laskuissa käytettävään laskentaympäristöön - Oppia ottamaan tietokoneluokan koneelta yhteys laskentakoneelle
LisätiedotSivuainekokonaisuus: Moninäkökulmainen asiantuntijuus kiertotaloudessa
Sivuainekokonaisuus: Moninäkökulmainen asiantuntijuus kiertotaloudessa Tekniikan torstai 6.9.2018 TkT Satu Pitkäaho, PR329 satu.pitkaaho@oulu.fi, +358403593434 Faculty of Technology, Environmental and
LisätiedotSIDOKSET. Palautetaan mieleen millaisia sidoksia kemia tuntee ja miten ne luokitellaan: Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia.
SIDOKSET IHMISEN JA ELINYMPÄ- RISTÖN KEMIA, KE2 Palautetaan mieleen millaisia sidoksia kemia tuntee ja miten ne luokitellaan: Vahvat sidokset ovat rakenneosasten sisäisiä sidoksia. Heikot sidokset ovat
LisätiedotHiukkasfysiikkaa teoreetikon näkökulmasta
Hiukkasfysiikkaa teoreetikon näkökulmasta @ CERN Risto Paatelainen CERN Theory Department KUINKA PÄÄDYIN CERN:IIN Opinnot: 2006-2011 FM, Teoreettinen hiukkasfysiikka, Jyväskylän yliopisto 2011-2014 PhD,
LisätiedotCERN-matka
CERN-matka 2016-2017 UUTTA FYSIIKKAA Janne Tapiovaara Rauman Lyseon lukio http://imglulz.com/wp-content/uploads/2015/02/keep-calm-and-let-it-go.jpg FYSIIKKA ON KOKEELLINEN LUONNONTIEDE, JOKA PYRKII SELITTÄMÄÄN
LisätiedotTeoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta
Teoreetikon kuva Teoreetikon kuva hiukkasten hiukkasten maailmasta maailmasta ja ja maailmankaikkeudesta maailmankaikkeudesta Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Lapua 5. 5. 2012 Miten
LisätiedotKorkeammat derivaatat
Korkeammat derivaatat Jo kerran derivoitu funk1o voidaan derivoida uudelleen. d df(x) dx dx = d2 f(x) dx 2 = f''(x) = f 2 (x) Yleisemmin merkitään: d n f(x) dx n = f n (x) Esimerkki: 2 atominen molekyyli
LisätiedotLaskennalinen kemia. Menetelmien hierarkia: Molekyyligeometria Molekyylimekaniikka Molekyylidynamiikka
Laskennalinen kemia Menetelmien hierarkia: Molekyyligeometria Molekyylimekaniikka Molekyylidynamiikka Molekyyligeometria ja elektronirakenteet Empiiriset menetelmät (Hückel, Extended Hückel) Semi-empiiriset
LisätiedotKemia. Kemia Tutkii luontoa, sen rakenteita. Tutkii ainetta, sen koostumusta. sekä reaktioita. Eli kuinka aine muuttuu toiseksi aineeksi.
Tutkii luontoa, sen rakenteita ja ilmiöitä. Tutkii ainetta, sen koostumusta ja ominaisuuksia sekä reaktioita. Eli kuinka aine muuttuu toiseksi aineeksi. 1. oppiaineena ja tieteen alana 2. n opetuksen tavoitteet,
LisätiedotKorkeammat derivaatat
Korkeammat derivaatat Jo kerran derivoitu funk6o voidaan derivoida uudelleen. d! df(x) $ dx " # dx % & = d2 f(x) = f''(x) = f (2) (x) dx 2 Yleisemmin merkitään: d n f(x) dx n = f (n) (x) Esimerkki: 2-
LisätiedotKvanttimekaniikka: Luento 2. Mar$kainen Jani- Petri
Kvanttimekaniikka: Luento 2 Mar$kainen Jani- Petri Assarointimainos Fyssa tarvitsee assareita Noin 30 euroa tun$+ lisiä tyypillises$ n. 4h/viikko, muba voi olla enemmän/vähemmän Opintosuoritukset+ lyhyt
LisätiedotCSC Datakeskus Kajaani. Jukka-Pekka Partanen. Head of Datacenters, CSC
CSC Datakeskus Kajaani Jukka-Pekka Partanen Head of Datacenters, CSC CSC DATAKESKUS KAJAANI - SUURTEHOLASKENTAA JA SUPERTIETOKONEKAPASITEETTIA NOPEAN FUNET YHTEYDEN TURVIN 1.11.2012 2 CSC:n alkuaikoina
LisätiedotAalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu VERSIO 3 Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma tbh
Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu VERSIO 3 Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma tbh 10.8.2011 F- ja LL-LAITOSTEN SYVENTÄVIEN KURSSIEN TENTTIJÄRJESTYS 2011-2012 TENTIT JÄRJESTETÄÄN
LisätiedotMonte Carlo -menetelmä optioiden hinnoittelussa (valmiin työn esittely)
Monte Carlo -menetelmä optioiden hinnoittelussa (valmiin työn esittely) 17.09.2015 Ohjaaja: TkT Eeva Vilkkumaa Valvoja: Prof. Harri Ehtamo Työn saa tallentaa ja julkistaa Aalto-yliopiston avoimilla verkkosivuilla.
LisätiedotOPETUSSUUNNITELMALOMAKE
OPETUSSUUNNITELMALOMAKE v0.90 Tällä lomakkeella dokumentoit opintojaksoasi koskevaa opetussuunnitelmatyötä. Lomake on suunniteltu niin, että se palvelisi myös Oodia varten tehtävää tiedonkeruuta. Voit
LisätiedotVisualisoinnin ja animaatioiden merkitys kemian opetuksessa.
Liite 7 - Animaatioryhmä: Suolan liukeneminen Tausta Koulun oppikirjoissa käsitellään suolat ionien yhteydessä. Otavan Avain kurssikirjassa kappaleen 3 nimi on 'ionisidos' ja siinä mainitaan suoloja. Kuvassa
LisätiedotHiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi. Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura
Hiukkasfysiikan luento 21.3.2012 Pentti Korpi Lapuan matemaattisluonnontieteellinen seura Atomi Aine koostuu molekyyleistä Atomissa on ydin ja fotonien ytimeen liittämiä elektroneja Ytimet muodostuvat
Lisätiedot3. Simulaatioiden statistiikka ja data-analyysi
[5B] TIETOKONESIMULAATIOISTA Luennolla esiteltiin fysiikan alan tietokonesimulaatiomenetelmiä. Esimerkkien puitteissa koodejakin katsellen tarkastelimme samalla joitakin vähemmälle huomiolle jääneitä aiheita
LisätiedotMUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA
MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA KEMIAA KAIK- KIALLA, KE1 Ulkoelektronit ja oktettisääntö Alkuaineen korkeimmalla energiatasolla olevia elektroneja sanotaan ulkoelektroneiksi eli valenssielektroneiksi.
LisätiedotKertausta 1.kurssista. KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä. Hiilen isotoopit
KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä Kertausta 1.kurssista Hiilen isotoopit 1 Isotoopeilla oli ytimessä sama määrä protoneja, mutta eri määrä neutroneja. Ne käyttäytyvät kemiallisissa
LisätiedotMARIE SKŁODOWSKA-CURIE -TOIMET VAUHDITETAAN INNOVAATIOITA, KEHITETÄÄN HUIPPUOSAAMISTA
MARIE SKŁODOWSKA-CURIE -TOIMET VAUHDITETAAN INNOVAATIOITA, KEHITETÄÄN HUIPPUOSAAMISTA Marie Skłodowska-Curie -toimien (MSCA-toimet) avulla on yli 20 vuoden ajan koulutettu uransa eri vaiheissa olevia tutkijoita
LisätiedotROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1)
ROMUMETALLIA OSTAMASSA (OSA 1) Johdanto Kupari on metalli, jota käytetään esimerkiksi sähköjohtojen, tietokoneiden ja putkiston valmistamisessa. Korkean kysynnän vuoksi kupari on melko kallista. Kuparipitoisen
LisätiedotValomylly. (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Pieni välipala nykyisin lähinnä leluksi jääneen laitteen historiasta.
Valomylly (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Mikko Marsch Pieni välipala nykyisin lähinnä leluksi jääneen laitteen historiasta Valomylly (tunnetaan myös Crookesin radiometrinä) Pieni välipala nykyisin
LisätiedotFysiikka on eksakti (eli tarkka ) tiede, koska se käyttää tulostensa esittämiseen matematiikkaa. Vain matemaattinen esitys on kyllin selkeää ja
Mitä fysiikka on? Fysiikka on luonnontiede, joka tutkii maailmaa sen kaikilla tasoilla, atomeista ja hiukkasista tähtiin ja koko maailmankaikkeuteen. Fysiikan tarkoituksena on ymmärtää maailmaa. Luonnontieteenä
LisätiedotKemiallinen reaktio
Kemiallinen reaktio REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Johdantoa: Syömme elääksemme, emme elä syödäksemme! sanonta on totta. Kun elimistömme hyödyntää ravintoaineita metaboliassa eli aineenvaihduntareaktioissa,
LisätiedotTeesi, antiteesi, fotosynteesi
Teesi, antiteesi, fotosynteesi Mikko Tikkanen Nuorten Akatemiaklubi 18.03.2013 Kuka Suomen akatemian tohtoritutkija Turun yliopisto, Biokemian ja elintarvikekemian laitos, Molekulaarinen kasvibiologia,
LisätiedotSivuainekokonaisuus: Moninäkökulmainen asiantuntijuus kiertotaloudessa
Sivuainekokonaisuus: Moninäkökulmainen asiantuntijuus kiertotaloudessa TkT Satu Pitkäaho satu.pitkaaho@oulu.fi, +358403593434 Teknillinen tiedekunta, Ympäristö- ja kemiantekniikan yksikkö Ympäristö- ja
LisätiedotKvanttifysiikan perusteet 2017
Kvanttifysiikan perusteet 207 Harjoitus 2: ratkaisut Tehtävä Osoita hyödyntäen Maxwellin yhtälöitä, että tyhjiössä magneettikenttä ja sähkökenttä toteuttavat aaltoyhtälön, missä aallon nopeus on v = c.
LisätiedotKemian syventävät kurssit
Kemian syventävät kurssit KE2 Kemian mikromaailma aineen rakenteen ja ominaisuuksien selittäminen KE3 Reaktiot ja energia laskuja ja reaktiotyyppejä KE4 Metallit ja materiaalit sähkökemiaa: esimerkiksi
LisätiedotKE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen
KE4, KPL. 3 muistiinpanot Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen KPL 3: Ainemäärä 1. Pohtikaa, miksi ruokaohjeissa esim. kananmunien ja sipulien määrät on ilmoitettu kappalemäärinä, mutta makaronit on ilmoitettu
Lisätiedotelektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni
3.1 Atomin rakenneosat Kaikki aine matter koostuu alkuaineista elements. Jokaisella alkuaineella on omanlaisensa atomi. Mitä osia ja hiukkasia parts and particles atomissa on? pieni ydin, jossa protoneja
LisätiedotHEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET
HEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET Tunnin sisältö 2. Heikot vuorovaikutukset Millaisia erilaisia? Missä esiintyvät? Biologinen/lääketieteellinen merkitys Heikot sidokset Dipoli-dipolisidos
LisätiedotSimulation and modeling for quality and reliability (valmiin työn esittely) Aleksi Seppänen
Simulation and modeling for quality and reliability (valmiin työn esittely) Aleksi Seppänen 16.06.2014 Ohjaaja: Urho Honkanen Valvoja: Prof. Harri Ehtamo Työn saa tallentaa ja julkistaa Aalto-yliopiston
LisätiedotJATKO-OPINTOSUUNNITELMA
OULUN YLIOPISTO TEKNILLINEN TIEDEKUNTA JATKO-OPINTOSUUNNITELMA Pyydän hyväksymistä seuraaville tutkintovaatimuksilleni: Nimi: DI Iiro Insinööri Osoite: Iironkatu 10, 90100 Oulu Jatko-opinto-oikeus myönnetty:
LisätiedotLeptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1
Mistä aine koostuu? - kaikki aine koostuu atomeista - atomit koostuvat elektroneista, protoneista ja neutroneista - neutronit ja protonit koostuvat pienistä hiukkasista, kvarkeista Alkeishiukkaset - hiukkasten
LisätiedotRISTIINAN LUKIO Lv OPPIKIRJALUETTELO
RISTIINAN LUKIO Lv 2018-2019 OPPIKIRJALUETTELO Kannettava tietokone Lukiolaisten täytyy hankkia kannettava tietokone lukio-opintoja varten. Omaa kannettavaa tarvitaan tietotekniikan 1-kurssilla heti lukion
LisätiedotTieteen ja tutkimusalan opintoihin hyväksyttävät opintojaksot ovat (taulukossa A= aineopinnot, S=syventävät opinnot, J = jatko-opinnot):
Fotoniikka = jatkoopinnot): Opintojakso Koodi (op) A/S/J 2017 Moderni biolääketieteellinen optiikka 3313005 4 J X Optinen mittaaminen sekä valmistusmenetelmät 3313004 4 J X Korkean teknologian kaupallistaminen
LisätiedotOPETUSSUUNNITELMALOMAKE
OPETUSSUUNNITELMALOMAKE v0.90 Tällä lomakkeella dokumentoit opintojaksoasi koskevaa opetussuunnitelmatyötä. Lomake on suunniteltu niin, että se palvelisi myös Oodia varten tehtävää tiedonkeruuta. Voit
LisätiedotKertaus. Tehtävä: Kumpi reagoi kiivaammin kaliumin kanssa, fluori vai kloori? Perustele.
Kertaus 1. Atomin elektronirakenteet ja jaksollinen järjestelmä kvanttimekaaninen atomimalli, atomiorbitaalit virittyminen, ionisoituminen, liekkikokeet jaksollisen järjestelmän rakentuminen alkuaineiden
LisätiedotSUOMALAISEN TIEDEAKATEMIAN VÄISÄLÄN RAHASTON PALKINNOT JA APURAHAT JAETTU 14.12.2015
Lehdistötiedote Julkaisuvapaa 14.12.2015 klo 17.00 SUOMALAISEN TIEDEAKATEMIAN VÄISÄLÄN RAHASTON PALKINNOT JA APURAHAT JAETTU 14.12.2015 Suomalainen Tiedeakatemia myönsi 14.12.2015 pidetyssä tilaisuudessaan
LisätiedotTUTKINTO vm. 1995. TF-koulutusohjelma. o Suoritusaika. o 3 suuntaa o yhteensä 9 pääainetta VALINNAISET OPINNOT HARJOITTELU DIPLOMITYÖ 20 OV 20 OV
VALINNAISET OPINNOT HARJOITTELU DIPLOMITYÖ TUTKINTO vm. 1995 PÄÄAINE SIVUAINE o DI-tutkinto o 1 ov o Suoritusaika 180 ov 40 h 5 v SUUNNAN OPINNOT 30 OV TUTKINNON I OSA 70 OV TF-koulutusohjelma o 3 suuntaa
LisätiedotFYSIIKAN JA MATEMATIIKAN LAITOS, JOENSUU 1. vuosikurssi 2. vuosikurssi 3. vuosikurssi
FYSIIKAN JA MATEMATIIKAN LAITOS, JOENSUU FYSIIKKA 1. tai op koodi. tai Ruotsia fysiikan, kemian ja matematiikan 3 80130 metsätieteiden matematiikan 801338 Science, MATEMATIIKKA 1. tai op koodi. tai Ruotsia
Lisätiedot