mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 69 FYSIKAALISET TIETEET Fysikaalisten tieteiden koulutusohjelman pääaineet ovat fysiikka, geofysiikka, meteorologia, teoreettinen fysiikka ja tähtitiede. Koulutusohjelmasta voi valmistua myös fysiikan ettajaksi. Pääaineen voi valita vapaasti. Opettajankoulutukseen hakeudutaan soveltuvuuskokeen kautta. Fysiikan laitos Physicum (Kumpulan kampus) PL 64 (Gustaf Hällströmin katu 2a) 00014 Helsingin yliisto Puhelinnumero 1911 (vaihde), ohivalinta 191.. Avoinna lukukausien aikana ma to 7.45 19.00, pe 7.45 18.00 Johtaja prof. Juhani Keinonen Toimisto II krs, avoinna ma pe 9 15 Kirjasto Ks. Kumpulan tiedekirjasto http://www.helsinki.fi/kumpula/tiedekirjasto/. FYSIIKKA Internet-kotisivu: http://www.physics.helsinki.fi/ Opintoneuvoja: yliistonlehtori Eero Rauhala, ma 11 12, huone A234, puh. 191 50011, muina aikoina sähköposti: eero.rauhala@helsinki.fi Laitoksen JOO-yhdyshenkilö: Ks. Laitoksen kotisivu, JOO-innot. Kansainvälisten intoasioiden yhdyshenkilö: yliistonlehtori Jouni Niskanen, to 14 15, huone C324, puh. 191 50678, muina aikoina sähköposti: jouni.niskanen@helsinki.fi Yleistä Fysiikka ja muut luonnontieteet ovat mahdollistaneet modernin teollisen yhteiskunnan syntymisen. Erityisesti teknologia hyödyntää fysikaalista tietoa soveltamalla tunnettuja luonnonlakeja käytännön ongelmiin. Fysiikan merkitys on kuitenkin laajempi. Fysiikan peruslait ovat maailmankuvan peruselementtejä ja maailmankuva seuraa fysiikan kehitystä. Fysiikan pääteoriat, klassinen mekaniikka ja elektrodynamiikka, termodynamiikka, tilastollinen mekaniikka, kvanttimekaniikka ja suhteellisuusteoria ovat kukin osaltaan ratkaisevasti vaikuttaneet käsitykseemme maailmankaikkeutta hallitsevien lakien luonteesta. Fyysikon koulutuksen päämääränä on asiantuntija, joka omalla alallaan itsenäisesti kehittää ja arvioi uutta tietoa. Fyysikko toimii tyypillisesti alan tutkimus- ja etustehtävissä. Yliistossa hankittu fyysikon koulutus antaa hyvät valmiudet ymmärtää ja edistää nyky-yhteiskunnan neaa tiedollista ja teknillistä kehitystä sekä antaa laajat ja monipuoliset valmiudet fysiikan soveltamiseen eri elämänaloilla. Sovelluksiin suuntautuneita fyysikkoja toimii myös teollisuuden, liike-elämän, terveydenhuollon ja hallinnon tehtävissä. Valmistuneet fyysikot ovat sijoittuneet hyvin työmarkkinoille. Fysiikan iskelijana saat kosketuksen ajankohtaiseen fysiikkaan luennoilla, laskuharjoituksissa ja laboratoriotöissä. Luennoilla käsitellään ensisijaisesti fysiikan teorioiden ja ilmiöiden välistä vastaavuutta. Laskuharjoituksissa it rakentamaan ja ratkaisemaan matemaattisia, numeerisia ja tilastollisia malleja. Laboratoriotöissä tulet perehtymään monipuolisesti mittaus- ja tietotekniikkaan. Laitoksella toimii erityinen tutkijankoulutuslinja, jonka tarkoituksena on tehostaa tutkijanuralle aikovien iskelua ja intojen ohjausta. Kullekin linjalle valitulle iskelijalle nimetään intojen ohjaaja, jonka kanssa tehdään ensin perustutkintoon tähtäävien intojen suunnittelu tässä paassa olevaan intojen ajoitusmalliin perustuen. Linjalle valitaan vuosittain korkeintaan 20 uutta iskelijaa, joiden päämääränä on tohtorin tutkinnon suorittaminen. Erikoistumislinjat Syventävien intojen alkuvaiheessa fysiikan iskelija valitsee jonkin laitoksen tutkimusryhmän työhön liittyvän erikoistumislinjan, jotka ovat aerosoli- ja ympäristöfysiikka, avaruusfysiikka, bio- ja lääketieteellinen fysiikka, elektroniikka ja teollisuussovellukset, hiuk- 69
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 70 kas- ja ydinfysiikka, laskennallinen fysiikka, ja materiaali- ja nanofysiikka. Aerosoli- ja ympäristöfysiikka Aerosoli- ja ympäristöfysiikan tutkimuskohteena ovat ilmakehän fysikaaliset ja kemialliset ilmiöt (pilvien muodostuminen, otsonikato, kasvihuoneilmiön voimistuminen) sekä biosfäärin ja ilmakehän väliset vuorovaikutukset (metsän ja ilmakehän välinen aineidenvaihto, ekosysteemien hiilinielu, puiden vedenkuljetus). Ilmakehän hiukkaset ja kaasumaiset epäpuhtaudet vaikuttavat ilmanlaatuun ja ihmisten terveyteen. Erikoistumislinjan tutkimuksessa ja koulutuksessa keskitytään siksi aerosolihiukkasten muodostumisen ja ominaisuuksien määrittämisen kokeellisiin ja teoreettisiin menetelmiin. Linjalla iskellaan mm. lämmön- ja massansiirtoa, aerosolien ja ionien dynamiikkaa sekä ilmakemiaa ja mikrometeorologiaa. Tutkimukseen liittyy myös monenlaisia kenttämittauksia ja osa kursseista on kenttäkursseja. Avaruusfysiikka Suomi on mukana useissa kansainvälisissä avaruusprojekteissa (mm. ESAn ja EISCATin puitteissa), jotka tarjoavat iskelijoille haastavia mahdollisuuksia innäytetöihin ja jatko-iskeluun. Säännöllisesti tarjolla olevien avaruusplasmafysiikan ja sen sovellutusten sekä kosmologian kurssien lisäksi kokeellisen avaruusfysiikan iskelijoille on hyötyä säteilynilmaisimiin ja elektroniikkaan liittyvistä kursseista. Bio- ja lääketieteellinen fysiikka Biofysiikan tutkimuksen kohteena on elävä luonto, sen monimutkaiset rakenteet ja mekanismit. Biofysiikka käyttää fysiikan, matematiikan ja fysikaalisen kemian menetelmiä sekä pyrkii myös kehittämään menetelmiä uuden tiedon saamiseksi sekä yhdistämään sen biologialle ominaiseen funktionaaliseen kuvaus- ja selittämistapaan. Modernin biologian nea laajentuminen ja edistyminen molekyylitasolla synnyttävät innostavaa eksaktin luonnontutkimuksen yhtenäistymistä, joka kattaa yhä useampia aikanaan erillisiksi miellettyjä aloja ja tuottaa myös monipuolisia sovellutusmahdollisuuksia bio- ja nanotekniikan, informaatioteknologian ja lääketieteen parissa. Lääketieteellinen fysiikka tutkimusalana ja koulutusalana on biofysiikkaa lähellä oleva erikoisala, mutta se rajautuu lääketieteellisiin sovelluksiin. Lääketieteellisen fysiikan koulutukseen kuuluu myös sairaalafyysikon erikoistumiskoulutus. Fysiikan peruskoulutuksen jälkeisestä etuksesta vastaavat lähinnä yliistollisessa keskussairaalassa työskentelevät fyysikot. Koulutukseen kuuluu erilaisten lääketieteellisten kuvaus- ja hoitomenetelmien iskelun lisäksi käytännön harjoittelua ja anatomian perusteita. Monipuolisesta numeeristen ja laskennallisten menetelmien osaamisesta on myös hyötyä. Bio- ja lääketieteellisen fysiikan etus tarjoaa mahdollisuuden perehtyä laajasti ja kattavasti näiden alojen edustamaan poikkitieteelliseen tieteenalaan. Lääketieteellisen fysiikan intoihin liittyvä sairaalafyysikon erikoistumiskoulutus on kuvattu erillisessä paassa Opinto-ohjeet sairaalafyysikoksi aikoville, Report Series in Physics HU-P-A83, joka löytyy laitoksen kotisivulta. Elektroniikka ja teollisuussovellukset Koulutuksen tavoitteena on pia soveltamaan fysiikan periaatteita mm. teollisuuden ongelmien ratkaisuissa. Linjalla voi erikoistua myös laserfysiikkaan, fotoniikkaan ja tisiin mittausmenetelmiin. Tavoitteena on antaa hyvät valmiudet toimia paitsi tutkijana myös teollisuudessa esiintyvien mittaus- ja anturiongelmien ratkaisijana ja tuotekehittäjänä. Teollisuusfyysikon tulee elektroniikan, tiikan ja tietojenkäsittelyn lisäksi tuntea myös teollisuus- ja tuotantotalouden perusteita. Linjalta valmistuneilla iskelijoilla on tällä hetkellä erinomaiset työllisyysnäkymät kotimaisessa elektroniikkateollisuudessa. Laitoksella on myös useita tietotekniikkaan liittyviä tutkimushankkeita, erityisesti kokeellisessa hiukkasfysiikassa ja elektroniikassa. Fysikaalisten suureiden mittauksia varten kehitetyt ilmaisinjärjestelmät ja anturit edellyttävät vankkaa fysikaalista perustietoa, niiden antamien tulosten keruu ja käsittely vaativat puolestaan elektroniikan ja tietojenkäsittelyn hallintaa. Hiukkas- ja ydinfysiikka Hiukkasfysiikka tutkii aineen pienimpiä osasia ja niiden välisiä perusvoimia. Hiukkasfysiikan etus tarjoaa tilaisuuden perehtyä hiukkastutkimuksen teoreettisiin ja kokeellisiin menetelmiin matemaattisista teorioista aina tuotekehitykseen saakka. Teoreettisen hiukkasfysiikan koulutus antaa erityisen valmiuden mallien matemaattiseen käsittelyyn. Kokeelliseen hiukkasfysiikkaan kuuluu kiihdytin- ja ilmaisintekniikkaa, materiaalifysiikkaa ja tietotekniikkaa. Toiminta perustuu laajaan kansainväliseen yhteistyöhön erityisesti Euroan hiukkastutkimus- 70
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 71 keskuksen CERNin kanssa. Hiukkasfysiikan instrumentoinnissa on erikoistuttu tarkkoihin puolijohde- ja kaasuvahvisteisiin säteilynilmaisimiin. Uudentyyppiset mittausanturisovellukset digitaalisessa röntgenkuvantamisessa liittävät alan laitekehitystyön lääketieteen ja teollisuuden tarpeisiin. Ydinfysiikan perustiedot ovat välttämättömiä monilla fysiikan aloilla; laitoksen erikoistumislinjoista myös biofysiikka, materiaalifysiikka ja lääketieteellinen fysiikka hyödyntävät ydinfysiikan osaamista. Laskennallinen fysiikka Erikoistumislinjan tavoitteena on kouluttaa fyysikkoja, jotka kykenevät ratkaisemaan ongelmia laskennallisin menetelmin, ja siten vastaamaan teollisuuden ja tutkimusryhmien suureen ja yhä kasvavaan tarpeeseen mallinnus- ja simulointitaitoisista ongelmanratkaisijoista. Kaikkien intoihin kuuluu numeerisiin perusmenetelmiin tutustuminen. Tämän lisäksi voi iskella esim. materiaalifysiikassa tarvittavia atomistisia simulointimenetelmiä, hiukkasfysiikassa tarvittavia kvanttikenttäteorian mallinnusmenetelmiä, tai useimmilla tieteen aloilla laajalti käytettyjä Monte Carlo -simulointeja. Laskennalliseen fysiikkaan erikoistuvan pääaine voi olla fysiikka tai teoreettinen fysiikka. Materiaali- ja nanofysiikka Materiaalifysiikka on yksi fysiikan ja sen sovellusten keskeisimmistä tutkimus- ja koulutussuuntauksista. Nanomateriaalit ja nanorakenteet ovat avanneet uusia ja kiinnostavia ilmiöalueita ja sovellusmahdollisuuksia. Materiaali- ja nanofysiikan kokeelliseen tutkimukseen laitos tarjoaa erinomaiset mahdollisuudet. Käytettävissä ovat sähkömagneettisen säteilyn käyttöön perustuvat sironta- ja spektroskopiset menetelmät, materiaalitutkimuksiin hyvin soveltuvat kiihdyttimien ionisuihkut ja elektroniikan ainetta rikkomattoman koestuksen mahdollisuudet. Ionisuihkujen ja sähkömagneettisen säteilyn käyttöä sovelletaan esimerkiksi puolijohteiden ominaisuuksien muuntamiseen ja karakterisoimiseen. Tavallisesti tutkimus tehdään laajoissa projekteissa yhteistyössä koti- ja ulkomaisten yliistojen ja teollisuuden kanssa. Yhteistyö kansainvälisten tutkimuslaboratorioiden, erityisesti yhteiseuropalaisen synkrotronisäteilylaboratorion (ESRF), valtion tutkimuslaitosten ja alan teollisuuden välillä on vilkasta. Tämä antaa erinomaiset mahdollisuudet innäytetöihin ja jatko-iskeluun. Laitos on osallisena Helsingin seudun nanotieteen monitieteellisessä kurssikokonaisuudessa, jossa alan asiantuntijat luennoivat kurssit Nanotiede I-IV (yhteensä 18 ). Osa I on johdanto, joka on avoin kaikille kiinnostuneille. Osa II on aineintojen kurssi. Osat III-IV ovat syventävien intojen kursseja ja suunnattu ensisijaisesti jatko-iskelijoille. Lisätiedot: http://www.physics.helsinki.fi/courses/s/nanotiede/ Yleisiä into-ohjeita Fysiikka on tiede, jossa kokeellinen tutkimus ja teoria yhdistyvät. Fysiikka tutkii luonnossa havaittavia ilmiöitä kokeellisin menetelmin ja pyrkii mahdollisimman kattavaan ja yleispätevään ilmiöiden teoreettiseen kuvailuun. Ilmiöitä kuvaavien, pitkälle kehittyneiden teorioiden ymmärtäminen edellyttää myös hyvää matemaattisten menetelmien tuntemusta. Jokainen fysiikan kurssi edellyttää aikaisempien kurssien hyvää hallintaa. Ensimmäisten kurssien iskelu vastaavasti helpottaa seuraavien omaksumista (katso jäljempänä esitettävää intojen ajoitusmallia). Matematiikan innot muodostavat ensimmäisen vuoden iskelun olennaisen osan. Niiden tarkoituksena on antaa riittävä matemaattinen valmius fysiikan perus- ja aineintoja varten. Jos sinulla on hyvät taustatiedot matematiikassa, voit hankkia tarvittavan valmiuden Matemaattiset apuneuvot (16 ) kurssilla, joka luennoidaan syyslukukaudella. Toinen, hieman hitaammin etenevä vaihtoehto on suorittaa tarvittavat kurssit matematiikan ja tilastotieteen laitoksessa, alkaen Analyysin peruskurssilla (10 ) syyslukukaudella. Matemaattiset apuneuvot saattaa olla työläämpi kurssi, mutta tarjoaa enemmän fyysikon tarvitsemaa käytännön laskurutiinia. Tietojenkäsittely on oleellinen osa fyysikon nykypäivää. Laitos järjestää vuosittain tieteellisen laskennan kursseja, joilla itaan alan perusvalmiudet. Tieteellinen laskenta I on fysiikan iskelijoille pakollinen, kurssin Tieteellinen laskenta II voi korvata tietojenkäsittelytieteen laitoksen C-ohjelmointi-kurssilla. Vaihtoehtoisia intojaksoja valittaessa on syytä pitää silmällä sen erikoistumislinjan tutkintovaatimuksia, jonka aikoo valita. Erikoistumislinjan esitietoina edellytetään tiettyjä ainein- 71
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 72 tojen kursseja, jotka mainitaan erikoistumislinjan syventävien intojen yhteydessä. Kieliinnoista toisen kotimaisen kielen ja vieraan kielen innot on syytä sijoittaa intojen alkuvaiheeseen. Fysiikan etusta annetaan myös ruotsin kielellä. Näillä kursseilla on mahdollista iskelun yhteydessä saada harjoitusta toisessa kotimaisessa kielessä. Luennoilla käsitellään fysiikan ilmiöiden ja teorioiden vastaavuutta sekä tutustutaan käsiteltävään aihepiiriin esimerkkitapausten ja demonstraatioiden avulla. Eri luentokursseista hahmottuu vähitellen kokonaisuus, jonka hallitseminen on olennaista fyysikon ammatissa. Syventäviin intoihin kuuluvat erikoiskurssit rakentuvat tämän perustiedon varaan. Laskuharjoitukset ovat olennainen osa luentokurssia. Niissä osoitetusta aktiivisuudesta annetaan yleensä hyvitystä kurssin arvosanaa määrättäessä ja perus- sekä aineinnoissa kurssin suoritukseen vaaditaan tietyn minimikynnyksen (joka on n. 1/3 laskuharjoituksista saatavasta maksimipistemäärästä) ylittämistä. Fysiikan perus- ja aineintojen intojaksojen arvosanat määräytyvät kurssin välikokeiden ja laskuharjoitusten perusteella seuraavien ohjearvojen mukaisesti 25-45% +/5 (tenttioikeus) 45 55% 1/5 55 65% 2/5 65 75% 3/5 75 85% 4/5 85 100% 5/5 Lpumerkinnättä jääneiden on osallistuttava kurssille uudestaan. Opiskelijat, joille välikoejärjestelmä ei sovi (esim. työesteiden vuoksi), voivat sia kurssin luennoitsijan tai tenttijän kanssa muunlaisesta käytännöstä. Kurssin lpukokeeseen osallistuminen edellyttää lpumerkintää. Suora lpukokeeseen osallistuminen on mahdollista vain erityisistä syistä ja simalla kurssista vastaavan ettajan kanssa. Lpukokeiden tehtävät laaditaan kurssin pikirjojen mukaan. Jokaisen kurssin lpukoe järjestetään lukukausien aikana kerran kuukaudessa sekä touko-, kesä ja elokuussa. Välikokeilla saatua arvosanaa voi parantaa lpukokeella, mutta hyväksytyn lpukokeen uusimisesta on neuvoteltava vastaavan ettajan kanssa. Jos lpukoesuoritus on hylätty kaksi kertaa, iskelijan on otettava yhteys kurssin kuulustelijaan. Hänen kanssaan sovitaan keinoista, joilla perustietoja vahvistetaan ennen seuraavaa kuulustelua. Suoritettujen harjoitustehtävien tarkastamisen ja hyväksymisen jälkeen iskelija saa osallistua ko. kurssin lpukokeeseen. Hylätyksi suoritukseksi katsotaan myös kuulusteluun saapumatta jättäminen peruuttamatta tai ilman pätevää syytä. Tarkemmat ohjeet ja määräykset ovat laitoksen ilmoitustaululla ja kotisivulla. Lpukokeeseen ilmoittaudutaan WebOodissa. Ilmoittautumisaika päättyy yleensä koetta edeltävän viikon keskiviikkona klo 12. Kesätenttien ilmoittautumisajan päättymisestä ilmoitetaan erikseen. Tarkkaile laitoksen ilmoitustauluja (2. ja 3. kerros) ja kotisivua. Opintoneuvoja auttaa tarvittaessa. Laboratoriotyöt Laboratoriotöissä tutustutaan mittausten suunnitteluun, mittaamiseen sekä tulosten käsittelyyn ja arviointiin. Tutustut lähemmin ilmiöiden havaitsemiseen ja it miten mittaustuloksista päädytään fysiikan lakeihin. Perusintoihin kuuluu luentojen lisäksi laskuharjoituksia, demonstraatioita ja laboratoriotöitä, jotka tehdään rinnan luentojen kanssa pienryhmissä ja ovat olennainen osa kurssia. Perusintojen laboratoriotyöt on suoritettava ennen aineintojen aloittamista. Tarkemmat ohjeet annetaan luennoilla ja 2. kerroksessa sijaitsevan etuslaboratorion ilmoitustaululla ja laitoksen etusta koskevalla kurssin kotisivulla. Aineintojen laboratoriotyöt perehdyttävät iskelijan omakohtaiseen kokeelliseen työskentelyyn ja tulosten kirjalliseen raportointiin. Ne liittyvät termofysiikan, aineen rakenteen ja fysiikan mittausmenetelmien kursseihin. Harjoitustyöt tehdään neljän tunnin työvuoroilla. Töistä laaditaan kirjalliset selostukset. Tutustuminen säteilysuojelun perusteisiin on osa intojaksoa. Aineintojen laboratoriotyöt I ja II on suoritettava ennen kuin Kandidaatintutkielma voidaan hyväksyä. Aineintojen laboratoriotyöt I on mahdollista suorittaa vain syyslukukauden aikana ja Aineintojen laboratoriotyöt II vain kevätlukukauden aikana. 72
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 73 Syventävien intojen laboratoriotöitä voi tehdä fysiikan laitoksen tutkimusryhmissä (tutkimusryhmien yhteystiedot into-paan kohdassa jatko-iskelu), etuslaboratoriossa (2. kerros) ja simuksen mukaan myös laitoksen ulkuolella (Fysiikan tutkimuslaitoksessa, teollisuudessa, valtion tutkimuslaitoksissa jne.). Kesäharjoittelupaikka valtionhallinnossa voi myös sisältää laboratoriotöihin sivan kokonaisuuden. Työt aloitetaan ilmoittautumalla etuslaboratoriossa. Tutkintovaatimusten mukaisen pakollisen Säteilysuojelukurssin (tai muun vastaavan suorituksen) on oltava suoritettu ennen sellaisten töiden aloittamista, joissa käytetään ionisoivaa säteilyä. Varsinkin soveltavan fysiikan iskelijoille voi olla hyötyä myös säteilysuojelusta vastaavan johtajan tutkinnon suorittamisesta. Töiden sisällöstä on neuvoteltava etukäteen työosaston esimiehen ja sen erikoistumislinjan assistentin kanssa, jonka aihepiiriin aiottu työ kuuluu. Töiden on muodostettava laaja-alainen kokonaisuus siten, että korkeintaan voi sisältää samaan aihepiiriin kuuluvia töitä. Töistä kirjoitetaan selostukset, jotka arvostellaan. Hiukkasfysiikkaan kuuluvat laboratoriotyöt ohjataan alkeishiukkasfysiikan osaston laboratoriossa ja Fysiikan tutkimuslaitoksessa. Laboratoriotyöt liittyvät läheisesti laitoksien tekemään tutkimukseen. Töissä tutustutaan hiukkasilmaisimien ja mittalaitteistojen rakentamiseen, tiedonkeruussa käytettäviin mikrrosessorijärjestelmiin ja koetulosten analysoimiseen. Ennen töitten aloittamista on suositeltavaa suorittaa kurssi Johdatus hiukkasfysiikkaan I. Tarkemmat tiedot etuslaboratorion toiminnasta, töistä, työ- ja vastaanottoajoista ja kursseista on saatavissa etuslaboratorion ilmoitustaululta ja assistenteilta. Aine- ja syventävien intojen laboratoriotöitä voi tehdä myös kesä- ja elokuussa. Perustutkinnot Luonnontieteiden kandidaatin (LuK) tutkinnon laajuus, 180, on mitoitettu vastaamaan ulkomaisia perustutkintoja (B.Sc.) ja sen voi päätoimisesti iskellen suorittaa kolmessa vuodessa. Luonnontieteiden kandidaatin tutkintoon kuuluu LuK-tutkielma ja siihen liittyvä kirjallinen kypsyysnäyte. Filosofian maisterin tutkinto (120 ) on suunniteltu toteutettavaksi kahdessa vuodessa. Edellytyksenä maisterin tutkintoon tähtäävien intojen aloittamiselle on luonnontieteiden kandidaatin tutkinto. Maisterin tutkintoon kuuluvat pakollisten pääaineintojen lisäksi erikoistumislinjan innot, pro gradu -tutkielma ja siihen liittyvä kirjallinen kypsyysnäyte. Pro gradu -tutkielman kokonaislaajuus on 40 matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan tutkintosäännön mukaisesti. Fysiikassa siihen kuuluu kirjallisen tutkielman lisäksi laboratoriotyöjakso. Pro gradu -tutkielman voi aloittaa, kun fysiikan syventävien intojen kurssit Fysiikan mittausmenetelmät II ja Syventävien intojen laboratoriotyöt on suoritettu. Tutkielman aiheesta on sovittava erikoistumislinjan professorin kanssa. Tutkielmaan kuuluva laboratoriojakso suoritetaan tavallisesti osallistumalla jonkin laitoksella toimivan tutkimusryhmän toimintaan. Opiskelijalla on tällöin selvästi osoitettava ja arvioitava itsenäinen osuus. Kirjallisen tutkielman tulee osoittaa valmiutta tieteelliseen ajatteluun, tarvittavien tutkimusmenetelmien hallintaa, perehtyneisyyttä tutkielman aihepiiriin sekä kykyä tieteelliseen viestintään omalla tieteenalalla. Kirjallisen tutkielman kukin iskelija tekee itsenäisesti. Pro gradu -tutkielman valmistuttua iskelijan on kirjoitettava tutkielman aihepiiriin kuuluva kypsyysnäyte, jonka tulee osoittaa perehtyneisyyttä tutkielman aihepiiriin. Jatkotutkinnot Ks. paan kohtaa Fysiikan laitoksen jatkoetus, s. 111. Opintokokonaisuusmerkinnät Opintokokonaisuuksien arvosanat perustuvat osasuoritusten arvosanojen intistemäärillä painotettuun keskiarvoon, jolloin osasuoritusten asteikko on 1, 2, 3, 4 ja 5. Minimilaajuuden ylittävien suoritusten painotusta voidaan kuitenkin harkita sen mukaan miten tärkeitä ne ovat kokonaisuuden kannalta. Suoritukset, joista annetaan vain hyväksymismerkintä, eivät vaikuta arvosanaan. Merkinnän intokokonaisuudesta saa laitoksen professoreilta. Merkintää varten tarvitaan intorekisteriote ja intokokonaisuuslomake, 73
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 74 johon kirjataan kokonaisuuteen kuuluvat intosuoritukset. Lomakkeen saa laitoksen toimistosta tai tiedekunnan verkkosivuilta. Pro gradu -tutkielma arvostellaan käyttämällä asteikkoa: laudatur, eximia cum laude approbatur, magna cum laude approbatur, cum laude approbatur, non sine laude approbatur, lubenter approbatur, approbatur. Tutkielman arvosana ei vaikuta syventävien intojen arvosanaan. Opintokokonaisuuden arvosanaksi kirjataan saatu keskiarvo kokonaisluvuksi pyöristettynä, mutta rajatapauksissa arvosanaa voidaan harkita iskelijan suoritustason pitkän aikavälin kehityssuunnan perusteella. Opintojen ajoitusmalli Opintojen ajoituksen yksityiskohdista keskustellaan HOPS-ohjauksen yhteydessä. LUONNONTIETEIDEN KANDIDAATIN TUTKINTO 1. syyslukukausi (26 32 ) Orientoivat innot Fysikaalisten tieteiden esittely, 3 Tvt-ajokortti, 3 Mekaniikka, 9 Matemaattiset apuneuvot I ja II, 16 (Analyysin peruskurssi, 10 ) Perusintojen laboratoriotyöt (osa), 1 1. kevätlukukausi (30 ) Sähkömagnetismi, Aaltoliike ja kentät, Sähködynamiikka, 3 Suhteellisuusteorian perusteet, 4 Perusintojen laboratoriotyöt (osa), 2 Sivuaineintoja, Vapaasti valittavia intoja, 3 (esim. Arkipäivän fysiikkaa) Kieliintoja, 3 HOPS alkaa 2. syyslukukausi (32 ) Termofysiikka, 9 Fysiikan mittausmenetelmät I, 6 Tieteellinen laskenta I, 3 Aineintojen laboratoriotyöt I, 4 Sivuaineintoja, 10 HOPS 2. kevätlukukausi (27 33 ) Aineen rakenne I & II, 12 Aineintojen laboratoriotyöt II, 4 Kieliintoja, 2 Sivuaineintoja, 9 1 HOPS 3. syyslukukausi (30 ) Valinnaisia aineintoja, 10 LuK-tutkielma, 6 Kieliintoja, 2 Sivuaineintoja, vapaasti valittavia intoja, 12 HOPS 3. kevätlukukausi (29 ) Valinnaisia aineintoja, 1 LuK-seminaari, 3 HOPS valmis, 1 Sivuaineintoja, vapaasti valittavia intoja, 10 FILOSOFIAN MAISTERIN TUTKINTO 1. syyslukukausi (30 ) Fysiikan mittausmenetelmät II, 10 Säteilysuojelu, 3 Erikoistumislinjan kurssi, 10 HOPS alkaa Valinnaisia intoja, 7 1. kevätlukukausi (30 ) Erikoistumislinjan kurssi, 10 Syventävien intojen laboratoriotyöt (osa) Seminaariharjoitukset, Valinnaisia intoja, 10 HOPS 2. syyslukukausi (30 ) Erikoistumislinjan kurssi, 10 Syventävien intojen laboratoriotyöt (osa) Pro gradu -tutkielma (osa) 1 HOPS 2. kevätlukukausi (30 ) Pro gradu -tutkielma (osa) 2 HOPS valmis, 1 Valinnaisia intoja, 4 74
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 75 TUTKINTOVAATIMUKSET Näiden tutkintovaatimusten mukaan iskelevat 1.8.2008 tai myöhemmin intonsa aloittaneet iskelijat. Vanhasta tutkintojärjestelmästä uuteen siirtyjät voivat suorittaa tutkintonsa 1.8.2005 jälkeisten, uuden järjestelmän mukaisten tutkintovaatimusten mukaan. Luonnontieteiden kandidaatin ja filosofian maisterin tutkinnot muodostavat omat kokonaisuutensa. Maisterin tutkintoon kuuluvien intojen aloittaminen edellyttää kandidaatin tutkinnon suorittamista. Tästä voidaan poiketa laitoksen määräämällä tavalla tapauksissa, joissa intojen jatkaminen muuten tarpeettomasti viivästyisi. Henkilökohtaisen intosuunnitelman (HOPS) tavoitteena on ohjata iskelija oman iskelunsa itsenäiseen ja kokonaisvaltaiseen suunnitteluun, hahmottamiseen ja toteuttamiseen. HOPS on akateemiseksi asiantuntijaksi kasvamisen väline, johon sisältyy henkilökohtaisen intosuunnitelman lisäksi pimistavoitteet ja jatkuvaa itsearviointia iskelun aikana. HOPS tehdään ja sitä seurataan lukukausittain yhdessä laitoksen henkilökuntaan kuuluvan ettajan kanssa. HOPS sisältyy sekä luonnontieteiden kandidaatin että filosofian maisterin tutkintoon. Työelämään orientointi antaa tietoa fysikaalisten tieteiden pääaineista ja niiden erikoistumislinjoista sekä valmistuneiden sijoittumisesta työmarkkinoille. Fysikaalisten tieteiden esittelyssä on mukana laitoksessa ja laitoksen ulkuolella työskenteleviä asiantuntijoita kertomassa oman alansa erityispiirteistä. Tieto- ja viestintätekniikan (tvt) innot antavat perusvalmiudet tehokkaaseen iskeluun yliistossa. Fysikaalisissa tieteissä tämä toteutetaan tvt-ajokortin ja Tieteellinen laskenta I-kurssin suorituksilla. Harjoittelu sisältyy filosofian maisterin tutkinnon intoihin. Pääaineesta ja erikoistumislinjasta riippuen sen toteutustapa vaihtelee. Suorituksesta sovitaan HOPS:n teon yhteydessä. LUONNONTIETEIDEN KANDIDAATIN TUTKINTO (180 OP) 1. Pääaineinnot (9) 530130 FYSIIKAN PERUSOPINNOT (25 OP) 530136 Mekaniikka, 9 530137 Sähkömagnetismi, 530138 Sähködynamiikka, 3 530139 Aaltoliike ja kentät, 530140 Perusintojen laboratoriotyöt, 3 530101 FYSIIKAN AINEOPINNOT (70 OP) Perusintojen laboratoriotyst on suoritettava ennen aineintojen aloittamista. Poikkeuksena voi olla kurssi Suhteellisuusteorian perusteet. Pakolliset innot (4) 53014 Termofysiikka, 9 53336 Aineen rakenne I, 6 53337 Aineen rakenne II, 6 530000 Suhteellisuusteorian perusteet, 4 53379 Fysiikan mittausmenetelmät I, 6 530144 Aineintojen laboratoriotyöt I, 4 530145 Aineintojen laboratoriotyöt II, 4 530146 Kandidaatintutkielma, 6 50036 Kypsyysnäyte Aineintojen laboratoriotyst I ja II on suoritettava ennen kuin Kandidaatintutkielma voidaan hyväksyä. Aineintojen laboratoriotyst I on mahdollista suorittaa vain syyslukukauden aikana ja Aineintojen laboratoriotyst II vain kevätlukukauden aikana. Valinnaiset innot (väh. 2) Valinnaiset innot voidaan valita seuraavista kursseista 53058 Materiaalifysiikka I, 530141 Elektroniikka I, 53230 Johdatus hiukkasfysiikkaan I, 530158 Nanotiede II, 53108 Ympäristöfysiikka I, 53399 Tieteellinen laskenta II, 53697 Virtausmekaniikka, 53715 Elektrodynamiikka, 10 53716 Kvanttimekaniikka I, 10 53714 Klassinen mekaniikka, 10 53727 Statistinen fysiikka I, 10 75
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 76 HUOM. Osa aineintojen valinnaisista kursseista on syventävien intojen erikoistumislinjojen ydinaineksen A-kurssien esitietovaatimuksina. Tämä on otettava huomioon intojen suunnittelussa ja HOPS-suunnitelmassa. 2. Sivuaineinnot (väh. 50 ) Pakollisena sivuaineena on joko teoreettinen fysiikka, matematiikka tai menetelmätieteet. Monilla fysiikan erikoistumislinjoilla suositellaan laajempia teoreettisen fysiikan tai matematiikan intoja. Niitä ovat esimerkiksi teoreettisessa fysiikassa Fysiikan matemaattiset menetelmät I ja II. Sivuaineen innot on suunniteltava siten, että niihin sisältyy toinen seuraavista 2intisteen intokokonaisuuksista. Teoreettinen fysiikka/menetelmätieteet (25 ) 53704 Matemaattiset apuneuvot I, 8 53705 Matemaattiset apuneuvot II, 8 Valinnaisia teoreettisen fysiikan kursseja tai valinnaista menetelmätieteiden kurssikorista, 9 Matematiikka/Menetelmätieteet (2) Analyysin peruskurssi, 10 Valinnaista matematiikkaa tai valinnaista menetelmätieteiden kurssikorista, 15 3. Muut innot (3) 50042 LUK MUUT OPINNOT (VÄH. 35 OP) Pakolliset innot (20 ) 53001 Työelämään orientoivat innot: Fysikaalisten tieteiden esittely, 3 530147 HOPS, 1 Tieto- ja viestintätekniikan innot, 6, jotka koostuvat innoista: 530148 TVT-ajokortti, 3 53398 Tieteellinen laskenta I, 3 Kieliinnot, 10, jotka koostuvat innoista: 530168 Äidinkieli (tutkielmaseminaari), 3 Toinen kotimainen kieli, 3 Vieras kieli, 4 Valinnaiset innot (1) Vapaasti valittavat innot, 1 Vapaasti valittavat innot voivat sisältää myös lisää valinnaisia fysiikan aineintoja. Näiden lisäksi kurssit Moderni fysiikka, Arkipäivän fysiikkaa ja Nanotiede I ovat suositeltavia. FILOSOFIAN MAISTERIN TUTKINTO (120 OP) HUOM. Syventäviä intoja voi suorittaa vasta kun luonnontieteen kandidaatin tutkintoon kuuluvat innot on kokonaisuudessaan suoritettu. Poikkeava menettely vaatii aina erillisen simuksen (kirjattava HOPS suunnitelmaan) piaineen/erikoistumislinjan vastuuprofessorin kanssa. 1. Pääaineinnot 530132 FYSIIKAN SYVENTÄVÄT OPINNOT (98 OP) Pakolliset innot (68 ) 53023 Fysiikan mittausmenetelmät II, 10 53031 Fysiikan syventävien intojen seminaari, 53032 Fysiikan syventävien intojen laboratoriotyöt (sisältää harjoittelun), 10 53025 Säteilysuojelu, 3 50111 Pro gradu-tutkielma, 40 50039 Kypsyysnäyte Valinnaiset innot (30 ) Syventäviin intoihin kuuluu erikoistuminen jollekin seuraavista fysiikan erikoistumislinjoista: Aerosoli- ja ympäristöfysiikka, avaruusfysiikka, bio- ja lääketieteellinen fysiikka, elektroniikka ja teollisuussovellukset, hiukkas- ja ydinfysiikka, laskennallinen fysiikka tai materiaali- ja nanofysiikka. Kurssit A sisältävät erikoistumislinjan ydinaineksen. Kurssit B ovat erikoistumislinjan keskeisimmät syventävät kurssit (luennoidaan vuosittain tai vuorovuosin), joista erikoistumislinjan innot pääasiassa koostuvat. Kurssit C ovat erikoistumisintoja ja erikoistumislinjan jatko-intojen kursseja, joita ei pääsääntöisesti tulisi suorittaa ennen A- ja B-kursseja. Oppiaineen vastuuprofessorin kanssa sovitun ja HOPS-suunnitelmaan kirjatun simuksen mukaan kursseja voi ottaa myös muilta erikoistumislinjoilta, toisesta koulutusohjelmasta tai toisesta yliistosta. 76
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 77 1. Aerosoli- ja ympäristöfysiikka Erikoistumislinjan A-kurssien perustietoina edellytetään aineintojen kurssi Ympäristöfysiikka I tai vastaavat tiedot. A. Ydinaineksen kurssit 53051 Aerosolifysiikka, 53328 Ilman epäpuhtauksien fysiikka, kemia ja vaikutukset: kenttämittaukset, 53311 Ympäristöfysiikka II, B. Syventävät kurssit 530001 Aerosolidynamiikka, 53174 Aerosolien mittaustekniikka, 53350 Aerosolifysikaaliset ja ilmakemialliset mallit, 53376 Hydrodynamiikka, 10 53626 Ilmakemia, 53693 Metsän ja ilmakehän vuorovaikutukset, 530037 Pienhiukkaset työympäristössä, 530068 Pienhiukkasten terveysvaikutukset, 5 C. Erikoistumiskurssit 530233 Satelliittikaukokartoitusmenetelmät aerosolitieteessä, 530191 Arktiset ilmansaasteet, 3 53721 Dimensioanalyysi, 530181 Ilmakehän aerosolien muodostuminen ja kasvu, 530179 Ilmakehän ionien dynamiikka, 530007 Ilmakemian jatkokurssi, 530124 Klassinen nukleaatioteoria, 530070 Kondensaatio ja pilvien mikrofysiikka, 530040 Mikrometeorologisten vuonmittausmenetelmien teoriat, 530060 Molekyyliklusterien muodostumissimulaatiot, Atmosphere-Biosphere Studies -maisteriohjelma A. Ydinaineksen kurssit 53051 Aerosol Physics, 53311 Environmental Physics II, 530188 Introduction to Atmosphere-Biosphere Studies, 3 530080 Measurements of atmospheric aerosols: aerosol physics, sampling and measurement techniques, 3 53328 Physics and chemistry of air pollution and their effects, 530189 Statistical analysis of environmental field measurements, B ja C: Ks. Aerosoli- ja ympäristöfysiikan erikoistumislinja 2. Avaruusfysiikka Erikoistumislinjan A-kurssien perustietoina edellytetään aineintojen kurssi Elektrodynamiikka tai sitä vastaavat tiedot. A. Ydinaineksen kurssit 53765 Plasmafysiikka, 53769 Plasmafysiikan avaruussovelluksia, 5 B. Syventävät kurssit 53261 Säteilyn ilmaisimet I, 53263 Säteilyn ilmaisimet II, 53376 Hydrodynamiikka 10, 53731 Jatkuvan aineen mekaniikka, 10 53736 Yleinen suhteellisuusteoria, 10 53369 Tieteellinen laskenta III, 10 535110 Avaruusgeodesia, 53514 Satelliittipaikannus, C. Erikoistumiskurssit 53766 Advanced space physics, 10 53743 Solar physics, 10 53745 Potential theory for space physics, 5 53757 Kosmologia I, 53758 Kosmologia II, 3. Bio- ja lääketieteellinen fysiikka A. Ydinaineksen kurssit 530010 Molekulaarinen biofysiikka, 10 53053 Lääketieteellinen fysiikka, 53261 Säteilyn ilmaisimet I, 53263 Säteilyn ilmaisimet II, B. Syventävät kurssit 530229 Proteiinien NMR-spektroskia, 529236 Introduction to Structural Biology and Bihysics, 530056 Three dimensional image reconstruction by electron microscy, 530006 Monte Carlo simulointien perusteet, 530153 Monte Carlo simuloinnit fysiikassa, 53340 Säteilyn dosimetria, 77
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 78 53041 Synkrotronisäteily materiaalitutkimuksessa, 10 53369 Tieteellinen laskenta III, 10 C. Erikoistumiskurssit 530221 Luonnon monimuotoisuuden kehitys, 530190 Methods in single molecule bihysics, 3 530114 Kliininen fysiologia ja neurofysiologia, 53356 Isotopidiagnostiikka, 530154 Kliininen radiologia: röntgentutkimukset, 530155 Magneettikuvantaminen, 530021 Sädehoidon annossuunnittelu, 53105 Sädehoidon fysiikka, 530157 Ultraäänitutkimukset, 3 Kurssit kategoriassa C luennoidaan 2 3 vuoden välein, jolloin iskelija voi suorittaa 4 vuoden harjoittelujakson aikana kaikki sairaalafyysikon pätevöitymiseen liittyvät fysiikan kurssit. Luennoitavien kurssien luettelo ei ole täydellinen. Muut luennoitavat kurssit ilmoitetaan vuosittain Fysiikan laitoksen etusohjelmassa. Magneettikuvantamiseen ja kuvankäsittelyyn liittyvää teoreettista etusta on mm. Teknillisen korkeakoulun into-ohjelmassa. 4. Elektroniikka ja teollisuussovellukset Erikoistumislinjan A-kurssien perustietoina edellytetään aineintojen kurssi Elektroniikka I tai sitä vastaavat tiedot. A. Ydinaineksen kurssit 53017 Elektroniikka II, 10 B. Syventävät kurssit 53045 Ultrasoniikka, 10 530038 Optiikka, 53074 Laserfysiikka, 530192 Fotoniikka puolijohteissa, 53261 Säteilyn ilmaisimet I, 53263 Säteilyn ilmaisimet II, 530184 Puolijohdefysiikka, 10 53036 Kiinteän olomuodon fysiikka I, 10 C. Erikoistumiskurssit 53177 Analogiaelektroniikka, 530190 Methods in single molecule bihysics, 3 53731 Jatkuvan aineen mekaniikka, 10 5. Hiukkas- ja ydinfysiikka Erikoistumislinjan A-kurssien perustietoina edellytetään aineintojen kurssit Johdatus hiukkasfysiikkaan I ja Kvanttimekaniikka I tai niitä vastaavat tiedot. A. Ydinaineksen kurssit 53250 Johdatus hiukkasfysiikkaan II, B. Syventävät kurssit 53299 Hiukkasfysiikan kokeet, 10 53251 Hiukkasfysiikan teoriat, 10 53046 Ydinfysiikka, 10 53261 Säteilyn ilmaisimet I, 53263 Säteilyn ilmaisimet II, 530088 Tilastolliset menetelmät I, C. Erikoiskurssit 530067 Relativistic kinematics, 530057 Johdatus kvanttikenttäteoriaan, 7 53797 Supersymmetria, 7 530005 Polkuintegraalit, 7 530203 Special tics in particle physics, 7 530220 QCD and hadron structure, 7 530225 Accelerators and experiments in high energy physics, 8 6. Laskennallinen fysiikka Erikoistumislinjan A-kurssien perustietoina edellytetään aineintojen kurssi Tieteellinen laskenta II tai sitä vastaavat tiedot. A. Ydinaineksen kurssit 53369 Tieteellinen laskenta III, 10 53391 Tieteellisen laskennan ohjelmointi, 5 B. Syventävät kurssit 53363 Johdatus atomistisiin simulointimenetelmiin, 530006 Monte Carlo simulointien perusteet, 530153 Monte Carlo simuloinnit fysiikassa, 530088 Tilastolliset menetelmät I, C. Erikoistumiskurssit 53382 Suurteholaskennan työkalut, 530123 Elektronirakennelaskut, 530060 Molekyyliklusterien muodostumissimulaatiot, 78
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 79 7. Materiaali- ja nanofysiikka Erikoistumislinjan A-kurssien perustietiedoiksi edellytetään aineintojen kurssia Materiaalifysiikka I ja suositellaan kurssia Kvanttimekaniikka I. A. Ydinaineksen kurssit 53036 Kiinteän olomuodon fysiikka I, 10 B. Syventävät kurssit 53041 Synkrotronisäteily materiaalitutkimuksessa, 10 530113 Ionisuihkut materiaalifysiikassa, 530184 Puolijohdefysiikka, 10 530182 Pehmeän tiiviin aineen fysiikka, 10 53107 Materiaalifysiikka II, C. Erikoistumiskurssit 53037 Kiinteän olomuodon fysiikka II, 530123 Elektronirakennelaskut, 53069 Diffuusio kiinteissä aineissa, 530202 Pintafysiikka I, 530169 Pintafysiikka II, 2. Muut innot (22 ) 50034 FM MUUT OPINNOT (VÄH. 22 OP) 530150 HOPS, 1 Valinnaiset innot, 21 Nämä voivat olla myös pää- tai sivuainetta täydentäviä intoja. JATKO-OPINNOT FYSIIKASSA Katso lähemmin Fysiikan laitoksen jatko-etus s. 111. Jatkotutkintoja ovat filosofian lisensiaatin ja filosofian tohtorin tutkinto. Molempiin tutkintoihin kuuluu 60 intisteen laajuiset pää- ja sivuaineen innot, jotka määritellään jatko-intojen henkilökohtaisessa intosuunnitelmassa (J-HOPS). Pääaineen intojen pääosan on oltava oman tutkimusalan erikoiskurssien (C-kurssit) intoja. Muut innot voivat olla sivuaineen aineintoja tai syventäviä intoja, tai muiden yliistojen vastaavan tasoisia intoja. Kaikkien intojen on muodostettava pääaineintoja ja tutkimustyötä tukeva kokonaisuus. Jatko-innot koostuvat oman tutkimusalan jatko-innoista (50 ) ja yleisistä jatko-innoista (10 ). 53170 FYSIIKAN JATKO-OPINNOT (60 ) 53175 TUTKIMUSALAN (FYSIIKKA) JATKO-OPINNOT 50 OP Tutkimusalan jatko-intoihin tulee sisältyä kurssit: 53180 Jatko-intojen seminaari, 53762 Monen kappaleen ilmiöt, 1 53717 Kvanttimekaniikka II, 10 (ellei kuulu perustutkintoon) Muiden kurssien kuin Jatko-intojen seminaarin osalta tästä voidaan poiketa vain piaineen vastuuprofessorin kanssa sovitun ja J-HOPSiin kirjatun mukaisesti. Kokonaisuuteen tulee sisältyä oman tutkimusalan erikoiskursseja 20. 53000 Yleiset jatko-innot 10 Yleisiin jatko-intoihin tulee sisältyä tieteenfilosofian, tutkimusetiikan ja yleiseen asiantuntijuuteen valmentavia intoja sekä kansainvälistä tieteellistä toimintaa. Kurssitarjonnasta vastaavat yliisto, matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta ja sen laitokset. Tarkemmasta sisällöstä sovitaan jatko-intosuunnitelmaa tehtäessä. Fysiikan innot sivuaineiskelijoille 533121 FYSIIKAN PERUSOPINNOT (SIVUAINE) (25 OP) 530102 Liike ja voimat, 6 530103 Lämpö ja energia, 530104 Sähkö ja magnetismi, 6 530105 Aine ja säteily, 530140 Perusintojen laboratoriotyöt, 3 Tämä intokokonaisuus on sisällöltään laajempi mutta matemaattiselta käsittelyltään suppeampi kuin fysiikan perusintokokonaisuus 530133. Perusintokokonaisuus 533121 soveltuu lähinnä niille sivuaineiskelijoille, jotka eivät aio suorittaa laajempia fysiikan intoja. Vaihtoehtoinen tapa suorittaa perusinnot on 79
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 80 530133 FYSIIKAN PERUSOPINNOT (25 OP) 530136 Mekaniikka, 9 530137 Sähkömagnetismi, 530138 Sähködynamiikka, 3 530139 Aaltoliike ja kentät, 530140 Perusintojen laboratoriotyöt, 3 Näin suoritettu perusintokokonaisuus antaa paremmat valmiudet jatkaa fysiikan intoja kuin matemaattisesti suppeampi fysiikan perusaineintokokonaisuus 533121. Kurssi Perusintojen laboratoriotyst on suoritettava ennen aineintojen aloittamista. Poikkeuksena voi olla kurssi Suhteellisuusteorian perusteet. 530125 FYSIIKAN AINEOPINNOT (SIVUAINE) (35 OP) Pakolliset innot (10 ) 53379 Fysiikan mittausmenetelmät I, 6 530144 Aineintojen laboratoriotyöt I, 4 Valinnaiset innot (2) Fysiikan aineintoja 2 530135 FYSIIKAN SYVENTÄVÄT OPINNOT (SIVUAINE) (60 OP) Edellytyksenä fysiikan syventävien intojen suorittamiselle ovat fysiikan perus- ja aineinnot tai vastaavat suoritukset (60 ) 53023 Fysiikan mittausmenetelmät II, 10 53032 Syventävien intojen laboratoriotyöt, 10 530149 Tutkielma, 20 Valinnaisia syventävien intojen kursseja, 20 53345 YMPÄRISTÖKEMIAN JA - FYSIIKAN PERUSOPINNOT (25 OP) Soveltuu kaikille tiedekunnan iskelijoille ja myös muille yliiston iskelijoille. Tarkempia tietoja antaa kemian laitos. Pakolliset innot (1) 53329 Ympäristöongelmat, fysiikka ja kemia, 7 55014 Johdatus ympäristökemiaan, 3 55383 Ympäristökemian perustyöt, Valinnaiset innot (10 ) Kemian, fysiikan, geofysiikan ja meteorologian intojaksoja suositellaan. Opinnot on kuitenkin suunniteltava siten, että samoja kursseja ei voi käyttää useampaan kuin yhteen pimäärään. FYSIIKAN OPETUS Fysiikan etus jakautuu neljään periodiin, kaksi syyslukukaudella (periodi I, viikot 36 42 (2008) / 37 43 (2009), periodi II, viikot 44 50 (2008) / 45 51 (2009)) ja kaksi kevätlukukaudella (periodi III, viikot 3 9, periodi IV, viikot 11 18). Luento-etus on keskittynyt syys- ja kevätlukukauteen. Lisäksi kesä- ja elokuussa voi tehdä aine- ja syventävien intojen laboratoriotöitä ja tenttiä kursseja. Useimmat luentokurssit on jaettu kahteen jaksoon, osa kestää vain yhden jakson. Opintojaksojen ja kurssien tarkemmat kuvaukset ja kutakin luentokurssia koskevat päivämäärät on ilmoitettu WebOodissa, laitoksen ilmoitustaululla ja kotisivulla olevissa luentoilmoituksissa. Laskuharjoitusajoista ilmoitetaan luennolla. Harjoittelu Laitos järjestää tiedekunnan osoittaman kiintiön puitteissa harjoittelupaikkoja pääaineiskelijoille valtionhallinnossa ja sen ulkuolella. Harjoittelun avulla tuetaan työelämään siirtymistä ja pyritään ensisijaisesti yliiston ulkuolella suoritettavaan harjoitteluun. Harjoittelupaikka voi olla myös ulkomailla. Harjoittelupaikkoja haetaan vuosittain tammikuussa. Tarkempia tietoja harjoittelupaikoista saa laitoksen toimistosta, Physicum, 2. krs. DEN SVENSKSPRÅKIGA UNDERVISNINGEN Fysiken utgör basen för utbildningsprogrammet i de fysikaliska vetenskaperna. Fysik är även ett viktigt läroämne i dagens samhälle. Den snabba tekniska utvecklingen bygger på fysikalisk kunskap. Fysikens huvuduppgift är att ge en bild av den omgivande naturens lagbundenheter och deras tillämpningar inom bl.a. tekniken. Förståelsen av många brännande miljöfrågor och människans eventuella påverkan på klimatet kräver djupa insikter i fysik. Därtill tjänar fysi- 80
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 81 ken som metodvetenskap för lösandet av praktiska problem. Vår kunskap om naturen byggs systematiskt upp via experiment och iakttagelser. Informationen används till att bygga upp modeller och teorier genom vilka vi får förståelse om naturen och kan göra förutsägelser. Utbildningsprogrammet för de fysikaliska vetenskaperna omfattar följande huvudämnen: astronomi, fysik, geofysik, meteorologi och teoretisk fysik. Utbildningsprogrammet omfattar även inriktningen fysik för lärare. Undervisning på svenska ges enbart i fysik. Undervisningen sker vid Institutionen för fysik, Physicum, Gustaf Hällströms gata 2a i Gumtäkt. Vid institutionen utbildas fysiker, fysiklärare, geofysiker, meteorologer samt teoretiska fysiker. Därtill ges undervisning i fysik för biämnesstuderande. Institutionen strävar till att kunna erbjuda alla obligatoriska fysikkurser på svenska. Det kan dock vara ändamålsenligt att komplettera studierna med kurser från den finskspråkiga sidan, där kursutbudet är större. De nya studenterna uppmanas läsa även den finska texten i studieguiden som komplettering till den svenska. Därtill är det skäl att läsa meddelandena på institutionens anslagstavla. Information om undervisningen finns även på institutionens hemsida (http://www.physics.helsinki.fi). Studieåret är indelat i fyra perioder: period I veckorna 36 42 (2008) / 37 43 (2009), period II veckorna 44 50 (2008) / 45 51 (2009), period III veckorna 3 9 och period IV veckorna 11 18. Allmänt om studier i fysik Fysikkurserna är hierarkiskt uppbyggda så, att de bör avläggas i en bestämd ordningsföljd. Ämneskurserna t.ex. bygger på den förståelse om fysikens struktur som grundkurserna ger. I fysikens modeller och teorier används matematiska strukturer och metoder och därför utgör matematiska studier en väsentlig del av första årets studier. Undervisningen i fysik är till en stor del baserad på föreläsningar. I anslutning till dessa anordnas demonstrationer och räkneövningar samt laborationer. Kurserna avläggs i allmänhet på basen av delförhör. Övningarna utgör en viktig komplettering till kurserna och är obligatoriska. Minst en tredjedel av övningsuppgifterna måste vanligen vara lösta för att studeranden skall kunna få slutpåteckning för kursen. Den som löst 5/6 av övningsuppgifterna kan få ett poängtillägg som utgör 15 % av det maximala poängtalet i delförhören. Kursernas omfattning definieras med studiepoäng (sp). Kursernas vitsord bestäms av det totala poängtalet i delförhören och räkneövningspoängen. Följande vitsordsskala gäller 25-45% (rätt att delta i slutexamen) 45-55% 1/5 55-65% 2/5 65-75% 3/5 75-85% 4/5 85-100% 5/5 Fysikerutbildningen Grundexamen kandidat i naturvetenskaper (NaK), som har omfattningen 180 sp, kan vid heltidsstudier avläggas på tre år. Till kandidatexamen hör även en kandidatavhandling och ett mognadsprov. Kandidatexamen motsvarar en anglosaxisk B.Sc.-examen. Med kandidatexamen som grund kan en filosofie magisterexamen (FM, 120 sp) vid heltidsstudier avläggas på två år. Till magisterexamen hör obligatoriska huvudämnesstudier samt en pro gradu -avhandling och mognadsprov. Grundstudierna i fysik (25 sp) omfattar kurserna mekanikens grunder (9 sp), elektromagnetismens grunder I (5 sp), elektromagnetismens grunder II (3 sp), den moderna fysikens grunder (5 sp) samt grundkursernas laborationsarbeten (3 sp). Ämnesstudierna i fysik omfattar 45 sp obligatoriska kurser samt 25 sp valbara kurser. De obligatoriska ämneskurserna är: relativitetsteorins grunder (4 sp), termofysik (9 sp), materiens struktur I (6 sp), materiens struktur II (6 sp), fysikens mätmetoder I (6 sp),ämneslaborationer (4 sp + 4 sp) samt kandidatavhandling (6 sp). De fördjupade studierna för magisterexamen består av specialiseringslinjens kurser samt vissa 81
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 82 obligatoriska kurser gemensamma för alla linjer. De obligatoriska kurserna är fysikens mätmetoder II (10 sp), strålskydd (3 sp), de fördjupade kursernas laboratoriearbeten del 1 och 2 (5 sp + 5 sp), seminarieövningar (5 sp) och en pro gradu -avhandling (40 sp). Specialiseringslinjerna är aerosol och miljöfysik, beräkningsfysik, bio- och medicinisk fysik, elektronik och industritillämpningar, materialoch nanofysik, partikel- och kärnfysik samt rymdfysik. Även individuella lärlaner kan göras upp. Svenska lärare finns inte att tillgå på alla specialiseringslinjer. Första årets fysikstudier omfattar kurserna mekanikens grunder, elektromagnetismens grunder I, elektromagnetismens grunder II, den moderna fysikens grunder samt grundkursernas laborationsarbeten. Dessa kurser ger en enhetlig bild av fysiken och lägger grunden för fortsatta studier. För alla som väljer fysik som huvudämne är det viktigt att genast åhöra dessa grundkurser. Laborationer utförs parallellt med grundkurserna i små grupper i övningslaboratoriet. Under det första studieåret förväntas fysikstuderandena avlägga kurser i matematik. Den som har goda förkunskaper i matematik kan börja matematikstudierna med matematiska hjälpmedel i teoretisk fysik ( Matemaattiset apuneuvot I, II (16 sp)). I anslutning till denna kurs hålles en svensk räkneövningsgrupp. Alternativt kan kurser i matematik på Institutionen för matematik och statistik avläggas. Goda kunskaper i ADB är även väsentligt för en blivande fysiker. På Institutionen för fysik ges kurser i beräkningsfysik. Kursen introduktion till vetenskapliga beräkningar I är obligatorisk för fysiker medan fortsättningskursen är valbar. Den senare kursen kan ersättas av C- programmeringskursen på Institutionen för datavetenskap. Biämnesstudierna (åtminstone 50 sp) bör även påbörjas under det första studieåret. Obligatoriskt biämne är antingen matematik, metodvetenskap eller teoretisk fysik (se examensfordringarna). De övriga studierna (35 sp) påbörjas även det första studieåret. Kursen presentation av de fysikaliska vetenskaperna (3 sp) ges under perioderna I och II det första året. Modersmålskursen utförs som kandidatseminarium (3 sp). Andra årets studier omfattar ämneskurserna. Mer detaljerad information om examensfordringarna ges på institutionens Web-plats och i studieguiden under rubriken Tutkintovaatimukset i den finskspråkiga texten. Under denna rubrik finns även examensfordringarna för fysik som biämne. Studerande bör göra upp en individuell studieplan (1 sp). Studiepoängen för den individuella studieplanen realiseras i samband med examensarbetet. Arbetet med den individuella studieplanen inleds under vårterminen det första studieåret. Lärarutbildningen Den som skall utbilda sig till ämneslärare i fysik inleder sina studier med grundkurserna och ämneskurserna i fysik. En blivande lärare har ett huvudämne och ett eller två biämnen i sin kombination. Biämnena kan väljas fritt men vanligtvis kombineras fysik med matematik, kemi eller datateknik. I ämneslärarstudierna ingår 60 sp pedagogik och ämnesdidaktik. Den svenskspråkiga utbildningen i ämnesdidaktik ges i samarbete med Åbo Akademis pedagogiska fakultet i Vasa. Antagningen till ämneslärarutbildningen sker via ett lämplighetstest. Antagningen sker i september. Närmare information fås på de svenska sidorna på universitetets Web-plats. Det finns även andra möjligheter till ämneslärarstudier. Man kan t.ex. välja att studera på finska och avlägga auskulteringen på svenska i Helsingfors eller man kan välja att utföra de didaktiska studierna vid Åbo Akademi i Vasa. Närmare information om ämneslärarstudierna ges på institutionen. Fysik som biämne Enligt examensfordringarna kan man som biämne avlägga grundstudierna (25 sp), grundstudierna och ämnesstudierna (60 sp) samt de fördjupade studierna (60 sp) i fysik. Utbytesprogram för studier utomlands Helsingfors universitet och Institutionen för fysik deltar i internationella utbytesprogram för studenter. Närmare information ges i Studiehandboken för den svenskspråkiga undervisnin- 82
mat.luonnont.sivut 08-10 25.6.2008 22:03 Sivu 83 gen, i den finskspråkiga textdelen samt av institutionens lärare. Examensfordringarna för fysik Följande examensfordringar gäller för studerande som påbörjat sina studier 1.8.2008 eller senare. Studerande som byter från det gamla examenssystemet till det nya, kan avlägga sin examen enligt examensfordringarna för det nya examenssystemet som började gälla 1.8.2005 eller senare godkända examensfodringar. KANDIDAT I NATURVETENSKAPER (180 SP) 1. Huvudämnesstudier (95 sp) 530250 GRUNDSTUDIER I FYSIK (25 SP) 530171 Mekanikens grunder, 9 sp 530174 Elektromagnetismens grunder I 5 sp 530175 Elektromagnetismens grunder II 3 sp 530035 Den moderna fysikens grunder, 5 sp 530140 Grundstudiernas laborationsarbeten, 3 sp 530251 ÄMNESSTUDIER I FYSIK (70 SP) Grundstudiernas laborationsarbeten måste avläggas innan ämnesstudierna påbörjas, med undantag av kursen Relativitetsteorins grunder. Obligatoriska ämnesstudier (45 sp) 530093 Termofysik, 9 sp 533364 Materiens struktur I, 6 sp 533371 Materiens struktur II, 6 sp 530096 Fysikens mätmetoder I, 6 sp 530091 Relativitetsteorins grunder, 4 sp (kan även ingå i studierna för teoretisk fysik) 530144 Ämnesstudiernas laboratoriearbeten I, 4 sp 530145 Ämnesstudiernas laboratoriearbeten II, 4 sp 530146 Kandidatavhandling, 6 sp 50037 Mognadsprov Ämnesstudiernas laborationsarbeten I och II måste avläggas innan Kandidatavhandlingen kan godkännas. Ämnesstudiernas laborationsarbeten I kan avläggas endast under höstterminen och Ämnesstudiernas laborationsarbeten II endast under vårterminen. Valbara ämnesstudier (minst 25 sp) Valbara ämnesstudier kan väljas från följande kurser 53058 Materialfysik I, 5 sp 530173 Elektronik I, 5 sp 53230 Introduktion till partikelfysiken I, 5 sp 530158 Nanovetenskap II, 5 sp 53108 Miljöfysik I, 5 sp 530176 Vetenskapliga beräkningar II, 5 sp 53697 Flödesmekanik, 5 sp 53715 Elektrodynamik, 10 sp 53716 Kvantmekanik I, 10 sp 53082 Klassisk mekanik, 10 sp 53727 Statistisk fysik I, 10 sp OBS. En del av de valbara kurserna ingår i kraven på förkunskaper i specialiseringslinjernas kärnämneskurser A-kurser, se finskspråkiga texten Tutkintovaatimukset. Detta bör man beakta vid planeringen av studierna och alltså även i den individuella studieplanen. 2. Biämnesstudier (minst 50 sp) Obligatoriska biämnen är antingen teoretisk fysik, matematik eller metodvetenskap. Inom många specialiseringslinjer i fysik rekommenderas omfattande studier i teoretisk fysik eller matematik. Exempel på dessa i teoretisk fysik är Fysikens matematiska hjälpmedel I och II. Biämnesstudierna måste inkludera endera av de nedan nämnda 25 sp helheterna. Teoretisk fysik/metodvetenskap (25 sp) 53704 Matematiska hjälpmedel I, 8 sp 53705 Matematiska hjälpmedel II, 8 sp Valbara kurser i teoretisk fysik eller metodvetenskap, 9 sp Matematik/ metodvetenskap (25 sp) Grundkurs i analys, 10 sp Valbara kurser i matematik eller metodvetenskap, 15 sp 3. Övriga studier (35 sp) 50042 NAK ÖVRIGA STUDIER (MINST 35 SP) Obligatoriska studier (20 sp) 530108 Arbetslivsorienterande kurser: Presentation av de fysikaliska vetenskaperna, 3 sp 83