FYSIKAALISTEN TIETEIDEN KOULUTUSOHJELMA Fysiikan linja Materiaalitieteen linja Teoreettisen fysiikan linja Tähtitieteen linja Fysiikan opettajan linja KOULUTUSOHJELMAN TAVOITTEET Fysikaalisten tieteiden koulutusohjelmassa opiskelijalle tarjotaan mahdollisuus hankkia valmiudet tehtäviin, joissa vaaditaan aineen ja säteilyn ominaisuuksien sekä vuorovaikutusten tuntemista, fysikaalisten mittaus- ja analyysimenetelmien hallintaa sekä teoreettisia ja laskennallisia taitoja. Koulutusohjelma tarjoaa valmiudet soveltaa opittuja tietoja ja taitoja käytäntöön. Toisena tehtäväalueena on opettajien kouluttaminen kouluihin, 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. Sijoittuminen eri ammattialoille Koulutusohjelmasta valmistuneet luonnontieteiden kandidaatit voivat ilman eri hakemusta siirtyä suorittamaan oman koulutusohjelmansa maisterin tutkintoa tai sitten he voivat pyrkiä muihin yliopistoihin tai korkeakouluihin joko kotimaassa tai ulkomailla. Filosofian maistereiden työhönsijoittuminen on suhteellisen helppoa, koska fysikaalisten tieteiden merkitys talouselämälle ja tutkimustoiminnalle on suuri. Työpaikkoja tarjoavat teollisuusyritykset, valtion eri laitokset kuten Puolustusvoimat tai Säteilyturvallisuuskeskus, kunnallisella puolella työterveyspiirit ja yliopistolliset keskussairaalat tai yliopistot ja korkeakoulut. Sijoittuminen tapahtuu sekä opetus- että tutkimustehtäviin, mutta myös teknisiin ja hallinnollisiin vakansseihin. Laajeneva kansainvälinen yhteistyö avaa työpaikkoja sekä kotimaisiin että ulkomaisiin tutkimuslaitoksiin ja teollisuuteen. Opetustehtävät yliopistoissa, ammattikorkeakouluissa ja muun koululaitoksen piirissä työllistävät fyysikkoja jatkuvasti. OPINTOJEN SUORITTAMINEN Luonnontieteiden kandidaatin tutkinto (LuK) Luonnontieteiden kandidaatin tutkinnon suorittaminen on maisterin tutkinnon suorittamisen edellytys. Tutkintoon kuuluvat pääaineen perus- ja aineopinnot sekä sivuaine- ja kieliopinnot, joiden yhteismäärä on 180 op. Kurssien menestyksellinen suorittaminen edellyttää ohjeellisten ajoituskaavioiden seuraamista ja edellisten kurssien tenttimistä ennen seuraavia kursseja. Koulutusohjelman linja valitaan ensimmäisen lukuvuoden keväällä. Koulutuksen alussa opinnot ovat yhteisiä, mutta poikkeavat toisistaan jo toisen vuoden alusta lähtien. Opintojen alussa erityisesti ensimmäisen vuoden aikana on runsaasti matematiikan opintojaksoja matemaattisen pohjan hankkimiseksi fysiikan opiskelulle. Opinnot koostuvat pää- ja sivuaineiden perus- ja aineopinnoista sekä kielten opinnoista. Pääaineen opinjaksot muodostuvat luennoista ja laskuharjoituksista sekä linjan laboratoriotöistä, jotka ovat fysiikan harjoitustyöt 1-3. Fysiikan opintokurssit vaativat usein edellä opittuja tietoja, joten ne on tarkoitus suorittaa suositellussa järjestyksessä. Filosofian maisterin tutkinto Maisteriopintoihin sisältyvät opiskelijan valitseman linjan syventävien opintojen kurssit ja laboratorioharjoitustyöt, työharjoittelu ja/tai erikoistyö sekä syventävien opintojen opinnäytetyö (pro gradu 35 op, opettajan linjalla 20 op).
KOULUTUSOHJELMAN LINJAT Fysiikan linja tähtää lähinnä tutkijoiden ja erikoisosaajien koulutukseen korkeakouluja ja teollisuutta varten. Linjan syventävät opinnot voivat keskittyä avaruusfysiikkaan, kiinteiden aineiden ja materiaalien fysiikkaan, lääketieteellisen tekniikan fysiikkaan tai optiikkaan ja spektroskopiaan. 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 ja kosmologian, kiinteän olomuodon fysiikan sekä kvanttimekaniikan aloille. Tähtitieteen linja on tutkijakoulutuskeskeinen, mutta soveltuu myös maailmankatsomusta avartavaksi sivuaineeksi. Opinnot eroavat jo ensimmäisen lukuvuoden aikana fysiikan perus-opinnoista. 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. Opinnot sisältävät fysiikan perus- ja aineopintojen lisäksi ammattiin suuntautuneita erikoiskursseja. Linjalle voidaan ottaa vuosittain 15 opiskelijaa.
LUONNONTIETEIDEN KANDIDAATIN TUTKINTO LuK (180 op) Fysiikan linja (Luk) PERUSOPINNOT 25 op Perusopinnoissa opiskelija tutustuu fysiikan käsitteisiin, rakenteisiin ja menetelmiin sekä oppii ratkaisemaan yksinkertaisia ongelmia yleisiä periaatteita käyttäen. UFYS1001 Fysiikka 1 4 op UFYS1002 Fysiikka 2 4 op UFYS1003 Fysiikka 3 5 op UFYS1004 Fysiikka 4 5 op UFYS1005 Matemaattiset menetelmät 1 3 op XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 4 op AINEOPINNOT 89 op UFYS2008 Mekaniikka 6 op SFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 7 op SFYS4258 Sähkö- ja magnetismioppi II 4 op FFYS4497 Statistical Physics and Thermodynamics 6 op XFYS4319 Optiikka 6 op XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 8 op SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 6 op UFYS2003 Hiukkasfysiikka I 3 op UFYS2014 Ydinfysiikka I 3 op UFYS2016 Kiinteän olomuodon fysiikka I 3 op XFYS4277 Fysiikan harjoitustyöt II 8 op XFYS4278 Fysiikan harjoitustyöt III 6 op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 op UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 op UFYS2007 Matemaattiset menetelmät 4 4 op UFYS2020 Johdatus tietokoneen käyttöön ja ohjelmointiin 5 op UFYS2100 LuK-tutkielma ja seminaari 8 op SIVUAINEOPINNOT 50-60 op Pakollisena sivuaineena on 25 op matematiikan sivuaineopinnot. Lisäksi toisena sivuaineena voi olla 25-33 op materiaalitieteen, teoreettisen fysiikan, tähtitieteen, informaatioteknologian tai kemian sivuaineopinnot. Vaihtoehtoisesti em. sivuaineopinnot voi korvata matematiikan laajalla 60 op sivuaikokonaisuudella. Matematiikan sivuaineopinnot LuK-tutkintoa varten 25 op MATE5015 Analyysi I (sivuaineopiskelijoille) 8 op MATE5018 Analyysi II (sivuaineopiskelijoille) 8 op MATE5043 Lineaarialgebra (sivuaineopiskelijoille) 9 op KIELI- JA VIESTINTÄOPINNOT 8 op KIPV3331 Puheviestinnan perusteet 2 op KIRU2321 Ruotsin kielen kirjallinen taito 2 op KIRU2341 Ruotsin kielen suullinen taito 2 op KIEN2310 Englannin kieli 2 op MUUT OPINNOT 8 op
Fysiikan linja, opintojen jaksottaminen 1. vuosi I II III IV Yhteensä Fysiikka 1 4 4 Fysiikka 2 4 4 Fysiikka 3 5 5 Fysiikka 4 5 5 Matemaattiset menetelmät 1 3 3 Matemaattiset menetelmät 2 3 3 Matemaattiset menetelmät 3 3 3 Matemaattiset menetelmät 4 4 4 Fysiikan harjoitustyöt I 1 1 1 1 4 Analyysi I 4 4 8 Analyysi II 4 4 8 Lineaarialgebra 4 5 9 Englanti (teksti) 1 1 2 Yhteensä 16 17 14 15 62 2. vuosi I II III IV Mekaniikka 3 3 6 Sähkö- ja magnetismioppi I 4 3 7 Sähkö-ja magnetismioppi II 4 4 Statistinen fysiikka ja termodynamiikka 3 3 6 Ydinfysiikka I 3 3 Fysiikan harjoitustyöt II 2 2 2 2 8 Johdatus tietokoneen käyttöön ja ohjelmointiin 3 2 5 Sivuaineopinnot 3 5 5 6 19 Ruotsi 2 2 4 Yhteensä 15 15 16 16 62 3. vuosi I II III IV Kvanttimekaniikka I 4 4 8 Optiikka 3 3 6 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 3 6 Hiukkasfysiikka I 3 3 Kiinteän olomuodon fysiikka I 3 3 Fysiikan harjoitustyöt III 2 2 2 6 LuK-tutkielma 1 3 4 8 Sivuaineopinnot 6 6 Muut opinnot 4 1 3 8 Suomi (puheviestintä) 1 1 2 Yhteensä 15 14 16 11 56 Kaikki yhteensä 180
Materiaalitieteen linja (LuK) PERUSOPINNOT 25 op UFYS1001 Fysiikka 1 4 op UFYS1002 Fysiikka 2 4 op UFYS1003 Fysiikka 3 5 op UFYS1004 Fysiikka 4 5 op UFYS1005 Matemaattiset menetelmät 1 3 op XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 4 op PAKOLLISET AINEOPINNOT 64 op SFYS4289 Materiaalitiede I 4 op SFYS4294 Materiaalitieteen tutkimusmenetelmät I 4 op SFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 7 op SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 6 op XFYS4319 Optiikka 6 op XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 8 op FFYS4497 Statistical Physics and Thermodynamics 6 op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 op UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 op UFYS2007 Matemaattiset menetelmät 4 4 op UFYS2020 Johdatus tietokoneen käyttöön ja ohjelmointiin 5 op UFYS2100 LuK-tutkielma ja seminaari 8 op VAIHTOEHTOISET AINEOPINNOT, vähintään 9 op XFYS4330 Pinnoitteet ja pinnoitusmenetelmät 3 op SFYS4258 Sähkö- ja magnetismioppi II 4 op UFYS2014 Ydinfysiikka I 3 op UFYS2003 Hiukkasfysiikka I 3 op SIVUAINEOPINNOT, vähintään 66 op Pakolliset fysiikan sivuaineopinnot 26 op UFYS2008 Mekaniikka 6 op XFYS4277 Fysiikan harjoitustyöt II 8 op XFYS4278 Fysiikan harjoitustyöt III 6 op UFYS2016 Kiinteän olomuodon fysiikka I 3 op UFYS2017 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 3 op Pakolliset matematiikan sivuaineopinnot 25 op MATE5015 Analyysi I (sivuaineopiskelijoille) 8 op MATE5018 Analyysi II (sivuaineopiskelijoille) 8 op MATE5043 Lineaarialgebra (sivuaineopiskelijoille) 9 op Vaihtoehtoiset sivuaineopinnot väh. 15 op KEMI5101 Kemian perusteet/b 8 op KEMI5109 Fysikaalinen kemia A/ao/B 4 op KEMI5110 Fysikaalinen kemia B/ao/B 4 op KEMI5107 Epäorgaaninen kemia/aineopinnot/b 4 op KEMI5115 Spektroskopian perusteet/b 4 op GEOL4510 Kidekemia ja geokemia 3 op GEOL1112 Resources of the Earth 2 op SMAT5045 Differentiaaliyhtälöt 5 op MATE5021 Usean muuttujan funktiot 5 op
KIELI- JA VIESTINTÄOPINNOT 8 op KIPV3331 Puheviestinnan perusteet 2 op KIRU2321 Ruotsin kielen kirjallinen taito 2 op KIRU2341 Ruotsin kielen suullinen taito 2 op KIEN2310 Englannin kieli 2 op MUUT OPINNOT 8 op Materiaalitieteen linja, opintojen jaksottaminen 1. vuosi I II III IV Yhteensä Fysiikka 1 4 4 Fysiikka 2 4 4 Fysiikka 3 5 5 Fysiikka 4 5 5 Matemaattiset menetelmät 1 3 3 Matemaattiset menetelmät 2 3 3 Matemaattiset menetelmät 3 3 3 Matemaattiset menetelmät 4 4 4 Fysiikan harjoitustyöt I 1 1 1 1 4 Analyysi I 4 4 8 Analyysi II 4 4 8 Lineaarialgebra 4 5 9 Englanti (teksti) 1 1 2 Yhteensä 16 17 14 15 62 2. vuosi I II III IV Mekaniikka 3 3 6 Materiaalitiede I 2 2 4 Sähkö-ja magnetismioppi I 4 3 7 Statistinen fysiikka ja termodynamiikka 3 3 6 Ydinfysiikka I 3 3 Fysiikan harjoitustyöt II 2 2 2 2 8 Johdatus tietokoneen käyttöön ja ohjelmointiin 3 2 5 Sivuaineopinnot 3 5 5 2 15 Ruotsi 2 2 4 Yhteensä 15 15 14 14 58 3. vuosi I II III IV Kvanttimekaniikka I 4 4 8 Optiikka 3 3 6 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 3 6 Materiaalitieteen tutkimusmenetelmät I 2 2 4 Kiinteän olomuodon fysiikka I 3 3 Fysiikan harjoitustyöt III 2 2 2 6 LuK-tutkielma 1 3 4 8 Vaihtoehtoiset opinnot 2 2 2 3 9 Muut opinnot 2 2 4 8 Suomi (puheviestintä) 1 1 2 Yhteensä 13 14 16 17 60 Kaikki yhteensä 180
Teoreettisen fysiikan linja (LuK) PERUSOPINNOT 25 op UFYS1001 Fysiikka 1 4 op UFYS1002 Fysiikka 2 4 op UFYS1003 Fysiikka 3 5 op UFYS1004 Fysiikka 4 5 op UFYS1005 Matemaattiset menetelmät 1 3 op XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 4 op AINEOPINNOT 60 op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 op UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 op UFYS2007 Matemaattiset menetelmät 4 4 op UFYS2009 Modernin fysiikan alkeet 8 op SFYS4274 Kaaoksen alkeet 4 op UFYS2011 Teoreettinen mekaniikka 10 op XFYS4328 Elektrodynamiikka 5 op UFYS2018 Kvanttimekaniikka II 10 op XFYS4329 Suhteellisuusteoria 5 op UFYS2100 LuK-tutkielma ja seminaari 8 op SIVUAINEOPINNOT 73 op Fysiikan pakolliset sivuaineopinnot 33 op UFYS2008 Mekaniikka 6 op SFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 7 op FFYS4497 Statistical Physics and Thermodynamics 6 ects XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 8 op SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 6 op Matematiikan pakolliset sivuaineopinnot 40 op MATE5019 Analyysi I 8 op MATE5020 Analyysi II 8 op MATE5216 Lineaarialgebra 9 op MATE5060 Algebran peruskurssi I 5 op SMAT5045 Differentiaaliyhtälöt 5 op MATE5046 Usean muuttujan funktiot 5 op KIELI- JA VIESTINTÄOPINNOT 8 op KIPV3331 Puheviestinnan perusteet 2 op KIRU2321 Ruotsin kielen kirjallinen taito 2 op KIRU2341 Ruotsin kielen suullinen taito 2 op KIEN2310 Englannin kieli 2 op MUUT OPINNOT 14 op
Teoreettinen fysiikka, opintojen jaksottaminen 1. vuosi I II III IV yhteensä Fysiikka 1 4 4 Fysiikka 2 4 4 Fysiikka 3 5 5 Fysiikka 4 5 5 Matemaattiset menetelmät 1 3 3 Matemaattiset menetelmät 2 3 3 Matemaattiset menetelmät 3 3 3 Matemaattiset menetelmät 4 4 4 Fysiikan harjoitustyöt I 1 1 1 1 4 Analyysi I 4 4 8 Analyysi II 4 4 8 Lineaarialgebra 4 5 9 Englanti (teksti) 1 1 2 Yhteensä 16 17 14 15 62 2. vuosi I II III IV Modernin fysiikan alkeet 2 2 2 2 8 Mekaniikka 3 3 6 Teoreettinen mekaniikka 5 5 10 Kaaoksen alkeet 4 4 Statistinen fysiikka ja termodynamiikka 3 3 6 Sähkö- ja magnetismioppi I 4 3 7 Differentiaaliyhtälöt 5 5 Algebran peruskurssi 5 5 Usean muuttujan funktiot 5 5 Sivuaineopintoja 4 4 Ruotsi 2 2 4 Yhteensä 18 12 17 17 64 3. vuosi I II III IV Kvanttimekaniikka I 4 4 8 Kvanttimekaniikka II 5 5 10 Elektrodynamiikka 5 5 Suhteellisuusteoria 5 5 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 3 6 LuK-tutkielma 1 3 4 8 Sivuaineopinnot 4 4 2 10 Suomi (puheviestintä) 1 1 2 Yhteensä 13 14 12 15 54 Kaikki yhteensä 180
Tähtitieteen linja (Luk) PERUSOPINNOT 25 op FFYS4359 Tähtitieteen peruskurssi I 5 op FFYS4360 Tähtitieteen peruskurssi II 6 op UFYS2013 Tähtitieteen peruskurssi III 6 op XFYS4311 Havaitseva tähtitiede I 4 op FFYS4342 Tähtitieteen peruskurssin harjoitustyöt 4 op AINEOPINNOT 47 op XFYS4261 Astrobiologian peruskurssi 4 op FFYS4367 Fysikaalinen kosmologia 6 op XFYS4336 Havaitseva tähtitiede II 4 op XFYS4346 Havaitseva tähtitiede III 4 op UFYS2020 Johdatus tietokoneen käyttöön ja ohjelmointiin 5 op XFYS4337 Kvasaaritutkimus 8 op FFYS4343 Taivaanmekaniikka 4 op FFYS4347 Tähtitieteen harjoitustyöt I 4 op UFYS2100 LuK-tutkielma ja seminaari 8 op SIVUAINEOPINNOT 73 op Fysiikan pakolliset sivuaineopinnot 64 op Fysiikan perusopinnot: 25 op UFYS1001 Fysiikka 1 4 op UFYS1002 Fysiikka 2 4 op UFYS1003 Fysiikka 3 5 op UFYS1004 Fysiikka 4 5 op XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 4 op UFYS1005 Matemaattiset menetelmät 1 3 op Fysiikan aineopinnot: 39 op SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 6 op XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 8 op UFYS2008 Mekaniikka 6 op UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 op SFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 7 op FFYS4497 Statistical Physics and Thermodynamics 6 op Matematiikan pakolliset sivuaineopinnot 25 op MATE5015 Analyysi I (sivuaineopiskelijoille) 8 op MATE5018 Analyysi II (sivuaineopiskelijoille) 8 op MATE5043 Lineaarialgebra (sivuaineopiskelijoille) 9 op KIELI- JA VIESTINTÄOPINNOT 8 op KIPV3331 Puheviestinnan perusteet 2 op KIRU2321 Ruotsin kielen kirjallinen taito 2 op KIRU2341 Ruotsin kielen suullinen taito 2 op KIEN2310 Englannin kieli 2 op MUUT OPINNOT 11 op
Tähtitieteen opintojen jaksottaminen 1. vuosi I II III IV Yht. Fysiikka 1 4 4 Fysiikka 2 4 4 Fysiikka 3 5 5 Fysiikka 4 5 5 Matemaatt.menet. 1 3 3 Matemaatt. menet. 2 3 3 Matemaatt. menet. 3 3 3 Analyysi 1 4 4 8 Analyysi 2 4 4 8 Lineaarialgebra 4 5 9 Tähtitieteen peruskurssi I 5 5 Tähtitieteen peruskurssi II 6 6 Englanti (teksti) 1 1 2 Yhteensä 15 16 18 16 65 2. vuosi I II III IV Mekaniikka 3 3 6 Sähkö- ja magnetismioppi I 4 3 7 Statistinen fysiikka ja termodnam. 3 3 6 Johdatus tietokoneen käyttöön ja ohjelmointiin 3 2 5 Fysiikan harjoitustyöt I 1 1 1 1 4 Tähtitieteen peruskurssi III 3 3 6 Tähtitieteen pk:n harj.työt 1 3 4 Havaitseva tähtitiede I 4 4 Taivaanmekaniikka 4 4 Muut opinnot 2 2 2 6 Ruotsi 2 2 4 Yhteensä 18 14 13 11 56 3. vuosi I II III IV Tähtitiet. harj.työt I 2 2 4 Astrobiologian perusk. 4 4 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 3 8 Havaitseva tähtit.ii 4 4 Havaitseva tähtit.iii 4 4 Kvanttimekaniikka I 4 4 Kvasaaritutkimus 4 4 8 Fysikaalinen kosmologia 3 3 6 Suomi (puheviestintä) 1 1 2 Muut opinnot 2 3 5 LuK-tutkielma 1 3 4 8 Yhteensä 14 12 16 17 59 180
Fysiikan opettajan linja (LuK) PERUSOPINNOT 25 op UFYS1001 Fysiikka 1 4 op UFYS1002 Fysiikka 2 4 op UFYS1003 Fysiikka 3 5 op UFYS1004 Fysiikka 4 5 op UFYS1005 Matemaattiset menetelmät 1 3 op XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 4 op AINEOPINNOT 53 op UFYS2008 Mekaniikka 6 op FFYS4359 Tähtitieteen peruskurssi I 5 op SFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 7 op FFYS4497 Statistical Physics and Thermodynamics 6 op SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 6 op XFYS4319 Optiikka 6 op UFYS2017 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 3 op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 op UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 op UFYS2100 LuK-tutkielma ja seminaari 8 op TOISEN OPETETTAVAN AINEEN PERUS- JA AINEOPINNOT 60 op Matematiikka Kemia Tietojenkäsittely (ei peruskoulussa ja lukiossa opetussuunnitelmassa opetettava aine) KIELI- JA VIESTINTÄOPINNOT 8 op KIPV3331 Puheviestinnan perusteet 2 op KIRU2321 Ruotsin kielen kirjallinen taito 2 op KIRU2341 Ruotsin kielen suullinen taito 2 op KIEN2310 Englannin kieli 2 op MUUT OPINNOT 34 op
1. vuosi I II III IV Yhteensä Fysiikka 1 4 4 Fysiikka 2 4 4 Fysiikka 3 5 5 Fysiikka 4 5 5 Matemaattiset menetelmät 1 3 3 Matemaattiset menetelmät 2 3 3 Matemaattiset menetelmät 3 3 3 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 2 2 Fysiikan harjoitustyöt I 1 1 1 1 4 Analyysi I 4 4 8 Analyysi II 4 4 8 Lineaarialgebra 4 5 9 Kieliopinnot (englanti) 1 1 2 Yhteensä 16 17 14 13 60 2. vuosi I II III IV Mekaniikka 3 3 6 Sähkö- ja magnetismioppi I 4 3 7 Tähtitieteen peruskurssi 5 5 Statistinen fysiikka ja termodynm. 3 3 6 Sivuaineopinnot 3 5 5 6 19 Muut opinnot 5 2 2 6 15 Ruotsi 2 2 4 Yhteensä 15 13 17 17 62 3. vuosi I II III IV Optiikka 3 3 6 Atomi- ja molekyylifysiikka 3 3 6 LuK-tutkielma 1 3 4 8 Sivuaineopinnot 6 5 5 16 Muut opinnot 6 7 2 5 20 Suomi (puheviestintä) 1 1 2 Yhteensä 15 16 14 13 58 Kaikki yhteensä 180
Muille koulutusohjelmille annettava opetus Muiden kuin fysikaalisten tieteiden koulutusohjelman opiskelija voi suorittaa fysiikan perusopintokokonaisuuden, joka vastaa lyhyttä sivuainetta. Fysiikan perusopinnot 26 op UFYS1006 Fysiikan peruskurssi 1 4 op UFYS1007 Fysiikan peruskurssi 2 4 op UFYS1008 Fysiikan peruskurssi 3 4 op UFYS1009 Fysiikan peruskurssi 4 4 op UFYS1010 Fysiikan peruskurssin harjoitustyöt 1 4 op UFYS1011 Fysiikan peruskurssin harjoitustyöt 2 3 op UFYS2017 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 3 op Fysiikan perusopinnot diplomi-insinööreille Diplomi-insinööreiksi opiskelevat suorittavat 16 op osion, joka sisältää fysiikan peruskurssit 1-4. Fysiikan perusopinnot kemisteille Fysiikan peruskurssi 1 ja kaksi kurssia fysiikan peruskursseista 2-4. 12 op Fysiikan perus- ja aineopinnot opettajille 60 op Fysiikan perusopintokokonaisuuden 25 op lisäksi opiskelija suorittaa 35 op lisää fysiikan aineopintoja. Perus- ja aineopintokokonaisuus 60 op muodostaa opintokokonaisuuden, joka antaa aineenopettajan pätevyyden opetettavan aineen osalta fysiikassa. FYSIIKAN PERUSOPINNOT 25 op FYSIIKAN AINEOPINNOT 35 op Pakolliset aineopinnot 19 op UFYS2005 Matemaattiset menetelmät 2 3 op UFYS2006 Matemaattiset menetelmät 3 3 op UFYS2008 Mekaniikka 6 op SFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 7 op Vaihtoehtoiset aineopinnot 16 op SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 6 op UFYS2003 Hiukkasfysiikka I 3 op UFYS2014 Ydinfysiikka I 3 op FFYS4436 Demonstraatiokurssi 4 op FFYS4369 Fysiikan historia 2 op UFYS2016 Kiinteän olomuodon fysiikka I 3 op XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 8 op XFYS4319 Optiikka 6 op FFYS4497 Statistical Physics and Thermodynamics 6 ects UFYS2017 Säteilyn käyttö ja turvallisuus 3 op FFYS4359 Tähtitieteen peruskurssi I 5 op
FILOSOFIAN MAISTERIN TUTKINTO, 120 op Fysiikan linja, avaruusfysiikka (FM) Syventävissä opinnoissa perehdytään teoreettisen ja kokeellisen avaruusfysiikan eri osa-alueisiin. Tavoitteena on antaa käsitys Auringon, heliosfäärin ja kosmisen säteilyn fysiikasta ja tutkimusmenetelmistä. Syventävät opinnot suoritetttuaan opiskelija hallitsee alan keskeiset teoreettiset formalismit ja on perehtynyt tutkkmuksessa käytettäviin menetelmiin ja laitteistoihin. Opiskelija pystyy soveltamaan oppimaansa tutkimusympäristössä. SYVENTÄVÄT OPINNOT, vähintään 39 op FFYS4344 Astrofysiikka I 8 op FFYS4346 Radiative Process in Astrophysics 8 op FFYS4363 Auringon ja aurinkokunnan fysiikka 4 op UFYS3001 Avaruuslaitteiden maatuki- ja datankäsittelyjärjestelmät 3 op FFYS4488 Avaruustutkimus ja avaruustekniikka 4 op UFYS2015 Hiukkasfysiikka II 4 op FFYS4420 Kosmisen säteilyn fysiikka 4 op UFYS3058 Plasmafysiikka I 5 op XFYS4280 Solar structure and activity 6 ects UFYS2004 Ydinfysiikka II 4 op UFYS4001 Extended Plasma Physics 8 op UFYS3018 Syventävät harjoitustyöt 3 op ERIKOISTYÖ JA TYÖHARJOITTELU 9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö 0-9 op XFYS4461 Työharjoittelu 0-6 op SFYS9006 Pro gradu -tutkielma 35 op SIVUAINEOPINNOT 37 op Fysiikan linja, kiinteän aineen ja materiaalien fysiikka (FM) Tavoitteena on syventää kiinteän olomuodon ja materiaalien fysiikan perusteiden osaamista sekä perehdyttää aineen ja rakenteen ja ominaisuuksien moderneihin tutkimusmenetelmiin. Syventävät opinnot antavat vahvat valmiudet toimia kokeellisen fyskkian asianteuntemusta edellyttvissä tehtävissä. SYVENTÄVÄT OPINNOT Pakolliset opinnot 17 op SFYS4419 Elektronispektroskopia ja pintafysiikka 6 op FFYS3009 Kiinteän olomuodon fysiikka II 8 op UFYS3018 Syventävät harjoitustyöt 3 op Vaihtoehtoiset syventävät opinnot 23 op UFYS3011 Basic Vacuum Physics 6 ects UFYS3052 Diffuusio kiinteissä aineissa 4 op UFYS3030 Elektroniikan materiaalien pintafysiikka 4 op UFYS3059 Electrical transport in nanostructured devices 6 ects SFYS4446 Fourier-muunnokset ja niiden sovellukset 6 op FFYS4291 Fysiikan mittausmenetelmät 5 op UFYS3012 Johdatus nanorakenteiden sovelluksiin 4 op FFYS4421 Kiinteän olomuodon fysiikka III 8 op XFYS4266 Ohutkalvojen ja rajapintojen fysiikka 4 op
FFYS4432 Optoelektroniikka 6 op XFYS4409 Sähköstatiikka 3 op UFYS3031 Suprajohtavuuden sovellukset 4 op UFYS3033 Nanoscale physics of catalytical materials 4 op UFYS3032 Experimental Methods in Condensed Matter Physics 6 op ERIKOISTYÖ JA TYÖHARJOITTELU 9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö 0-9op XFYS4461 Työharjoittelu 0-6 op SFYS9006 Pro gradu -tutkielma 35 op SIVUAINEOPINNOT 38 op Fysiikan linja, lääketieteellisen tekniikan fysiikka (FM) Tavoitteena on tutustua aineiden materiaalien rakenteisiin, niiden tutkimusmenetelmiin ja biolääketieteen tutkimuksen instrumentaatioon. Mahdollisuudet toimia bioalan tutkimus- ja kehitystehtävissä sekä omata hyvät valmiudet sairaalafyysikon koulutukseen. SYVENTÄVÄT OPINNOT Pakolliset opinnot 8-16 op FFYS4291 Fysiikan mittausmenetelmät 5 op SFYS4289 Materiaalitiede I 4 op SFYS4294 Materiaalitieteen tutkimusmenetelmät I 4 op UFYS3018 Syventävät harjoitustyöt 3 op (jos eivät sisälly LuK-tutkintoon) Vaihtoehtoiset opinnot 20-28 op XFYS4275 Elektroni- ja ionispektroskopian menetelmät 4 op SFYS4446 Fourier-muunnokset ja niiden sovellukset 6 op SFYS4445 Infrapunaspektroskopia 6 op SFYS3055 Johdatus synkrotronisäteilyn sovellutuksiin 4 op SFYS4422 Materiaalitiede II 6 op SFYS4429 Materiaalitieteen tutkimusmenetelmät II 6 op XFYS4266 Ohutkalvojen ja rajapintojen fysiikka 4 op UFYS3054 Säteilyn ja hiukkasten ilmaisime 4 op LÄÄKETIETEELLISET SIVUAINEOPINNOT 37 op ANAT1001 Ihmisen biologia I 12 op ANAT1003 Solubiologia 1 3 op ANAT5103 Biomedical instrumentation 5 op ANAT5104 Biomedical instrumentation laboratory course 4 op ANAT5101 Physical basis of medical imaging 4 op ANAT5105 Fluorescence in bioanalytical research 4 op ANAT5102 Medical Imaging project work 5 op ERIKOISTYÖ JA TYÖHARJOITTELU 9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö 0-9 op XFYS4461 Työharjoittelu 0-6 op FFYS4930 Pro gradu -tutkielma 35 op
Fysiikan linja, optiikka (FM) Optiikka ja spektroskopia perustuu laservalon käyttöön tutkittaessa materiaalien ominaisuuksia tai jopa maailmankaikkeuden perusrakennetta. Tämä tutkimusala tarjoaa mahdollisuuden hankkia käytännön työhön sopivia fyysikon taitoja elektroniikasta signaalikäsittelymenetelmiin, mutta kvanttioptiikan kautta avaa tien myös kvantti-informaation ja sen sovellutusten tutkimiseen. Ala sopii niin käytännöllisesti kuin teoreettisestikin suuntautuneen fyysikon koulutustaustaksi. SYVENTÄVÄT OPINNOT Pakolliset opinnot 23 op SFYS4446 Fourier-muunnokset ja niiden sovellukset 6 op SFYS4445 Infrapunaspektroskopia 6 op UFYS3016 Kvanttioptiikka 8 op UFYS3018 Syventävät harjoitustyöt 3 op Vaihtoehtoiset syventävät opinnot 18 op UFYS3068 Econophysics 5 op UFYS3014 Kvantti-informaatio 8 op SFYS4307 Fourier-muunnosten jatkokurssi 4 op UFYS3042 Epälineaaristen systeemien aikasarja-analyysi 4 op SIVUAINEOPINNOT 35 op Sopivia sivuaineita ovat fysikaalinen kemia, informaatioteknologia, matematiikka, materiaalitiede, teoreettinen fysiikka, tietojenkäsittelytiede ja tähtitiede. ERIKOISTYÖ JA TYÖHARJOITTELU 9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö 0-9 op XFYS4461 Työharjoittelu 0-6 op SFYS9006 Pro gradu -tutkielma 35 op Materiaalitieteen linja (FM) Materiaalitieteessä 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. SYVENTÄVÄT OPINNOT Pakolliset opinnot 28 op SFYS4422 Materiaalitiede II 6 op SFYS4429 Materiaalitieteen tutkimusmenetelmät II 6 op SFYS4434 Pintatiede 6 op UFYS3061 Materiaalitieteen syventävät harjoitustyöt 6 op XFYS4275 Elektroni- ja ionispektroskopian menetelmät 4 op
Vaihtoehtoiset syventävät opinnot 17 op SFYS4419 Elektronispektroskopia ja pintafysiikka 6 op SFYS3055 Johdatus synkrotronisäteilyn sovellutuksiin 4 op FFYS3009 Kiinteän olomuodon fysiikka II 8 op FFYS4421 Kiinteän olomuodon fysiikka III 8 op XFYS4416 Laskennallinen materiaalifysiikka 8 op UFYS3004 Materiaalien hapettuminen ja korroosio 4 op UFYS3054 Säteilyn ja hiukkasten ilmaisime 4 op FFYS4361 Tilastolliset menetelmät 5 op SIVUAINEOPINNOT Sopivia sivuaineita ovat kemia, elektroniikka, fysiikka, geologia ja matematiikka. 31 op ERIKOISTYÖ JA TYÖHARJOITTELU 9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö 0-9 op XFYS4461 Työharjoittelu 0-6 op SFYS9006 Pro gradu -tutkielma 35 op Teoreettisen fysiikan linja (FM) Linja on tutkimuskeskeinen. Sen opinnot eroavat muiden linjojen opinnoista osin jo aineopintovaiheessa. Teoreettisessa fysiikassa voidaan erikoistua epälineaaristen ilmiöiden, hiukkasfysiikan ja kosmologian, kiinteän olomuodon fyysikan sekä kvanttimekaniikan aloille. SYVENTÄVÄT OPINNOT Pakolliset opinnot 13 op FFYS4469 Statistinen fysiikka 9 op XFYS5005 Teoreettisen fysiikan seminaari 4 op Kolme kurssia kolmelta eri tutkimusalalta 24 op I FFYS4335 Epälineaariset ilmiöt 8 op II XFYS4341 Kvanttimekaniikka III 8 op FFYS4340 Kvanttimekaniikan perusteet 8 op III XFYS4416 Laskennallinen materiaalifysiikka 8 op IV FFYS4338 Kosmologia 8 op XFYS4339 Kenttäteoria 8 op V UFYS3016 Kvanttioptiikka 8 op UFYS3014 Kvantti-informaatio 8 op Vaihtoehtoiset syventävät opinnot, vähintään 40 op Sivuaineopinnot syventävistä opinnoista (sopimuksen mukaan) - teoreettista fysiikkaa väh. 16 op - matematiikkaa 0-24 op - fysiikkaa 0-24 op - muita 0-24 op
ERIKOISTYÖ JA TYÖHARJOITTELU 0-9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö 0-9 op XFYS4461 Työharjoittelu 0-6 op SFYS9006 Pro gradu -tutkielma 35 op Tähtitieteen linja (FM) Linja on tutkimuskoulutuskeskeinen, mutta soveltuu myös maailmankatsomusta avartavaksi sivuaineeksi. Syventävissä opinnoissa voi erikoistua teoreettiseen astrofysiikkaan, havaitsevaan tähtiteteeseen tai matemaattiseen tähtitieteeseen. SYVENTÄVÄT OPINNOT Pakolliset opinnot 41 ects FFYS4348 Astronomy Lab II 5 ects UFYS3041 Astronomy lab III 5 ects UFYS3006 Astronomy Seminar 2 ects FFYS4344 Astrophysics I 8 ects UFYS3056 Numerical Methods and F90 programming 8 ects FFYS4346 Radiative Processes in Astrophysics 8 ects FFYS4361 Statistical methods 5 ects Vaihtoehtoiset syventävät opinnot 18 op UFYS3043 Astroparticle physics 4 ects UFYS3073 Formation and evolution of planetary systems 4 ects FFYS4327 Galactic Dynamics 6 ects UFYS3057 Variable stars and close binaries 4 ects XFYS4280 Solar structure and activity 6 ects UFYS2010 Radio Astronomy Instrumentation and Interferometry 6 ects FFYS4526 Astrodynamics 4 ects FFYS4325 Extensive Astrophysics Course 8 ects UFYS3070 Astrophotometry and polarimetry 2 ects UFYS3081 Solar magnetic cycle 4 ects UFYS3082 Large scale structures in the universe 4 ects UFYS3075 Galaxies and their Evolution II 2 ects UFYS3076 Stellar Structure and Evolution 4 ects UFYS3080 Advanced Celestical Mechanics 8 ects UFYS3072 Astronomical distances 4 ects UFYS3077 Astrometry 4 ects UFYS3079 Data Mining in Astronomy 4 ects UFYS3034 Stellar statistics 4 ects UFYS3035 Interstellar physics 4 ects UFYS3036 Active Galactic Nuclei 4 ects UFYS3037 Galaxies and their evolution I 4 ects UFYS3038 Supernovae 4 ects UFYS3039 Advanced Cosmology 5 ects Muut vaihtoehtoiset syväntävät opinnot sopimuksen mukaan 17-26 ects ERIKOISTYÖ JA TYÖHARJOITTELU 0-9 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö 0-9 op XFYS4461 Työharjoittelu 0-6 op Pro gradu 35 op
Fysiikan opettajan linja (FM) SYVENTÄVÄT OPINNOT Pakolliset opinnot 24 op FFYS4436 Demonstraatiokurssi 4 op XFYS4277 Fysiikan harjoitustyöt II 8 op FFYS4369 Fysiikan historia 2 op UFYS2003 Hiukkasfysiikka I 3 op XFYS4320 Kvanttimekaniikka I (alkuosa) 4 op UFYS2014 Ydinfysiikka I 3 op Vaihtoehtoiset syventävät opinnot 16 op XFYS4278 Fysiikan harjoitustyöt III 6 op FFYS4291 Fysiikan mittausmenetelmät 5 op UFYS2015 Hiukkasfysiikka II 4 op SFYS4274 Kaaoksen alkeet 4 op XFYS4284 Kehittyvä fysiikan opettaja 3 op FFYS4371 Laboratoriokurssi 4 op UFYS2009 Modernin fysiikan alkeet 8 op UFYS2011 Teoreettinen mekaniikka 10 op FFYS4360 Tähtitieteen peruskurssi II 6 op UFYS2013 Tähtitieteen peruskurssi III 6 op XFYS4320 Kvanttimekaniikka I (loppuosa) 4 op UFYS2015 Ydinfysiikka II 4 op ERIKOISTYÖ JA TYÖHARJOITTELU 0-4 op XFYS4413 Tutkimukseen liittyvä erikoistyö XFYS4461 Työharjoittelu XFYS4404 Pro gradu -tutkielma, opettajalinja 20 op OPETTAJAN PEDAGOGISET OPINNTO 60 op
Kurssikuvaukset: Fysiikan perusopinnot 25 op UFYS1001 Fysiikka 1 4 op Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ufys1001/ Vastuuhenkilöt: Kalevi Kokko Tavoitteet: Mekaniikan ilmiöiden ja käsitteiden tuntemus sekä sovellusten differentiaalimuotoinen mallinnus ja ratkaisu. Sisältö: Newtonin liikelait, työ, energia, liikemäärä, impulssi, tasapaino, elastisuus ja jaksollinen liike. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi I Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: Kirjallinen tentti Suositeltu suoritusajankohta: 1. vuoden syksy. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK-tutkinto 1. vuosi (syksy) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi I Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Young, H.D., Freedman, R.A., University Physics, with modern physics UFYS1002 Fysiikka 2 4 op Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ufys1002/ Vastuuhenkilöt: Kalevi Kokko Tavoitteet: Nestefysiikan, aaltoliikeopin ja lämpöopin ilmiöiden ja käsitteiden tuntemus sekä sovellusten differentiaalimuotoinen mallinnus ja ratkaisu. Sisältö: Nestefysiikka, aaltoliike-, ääni-, lämpöoppi Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi II Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: Kirjallinen tentti Suositeltu suoritusajankohta: 1. vuoden syksy. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK-tutkinto 1. vuosi (syksy) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi II Edeltävien opintojen lisätiedot: Fysiikka 1, Matemaattiset menetelmät 1 Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Young, H.D., Freedman, R.A., University Physics, with modern physics UFYS1003 Fysiikka 3 5 op Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ufys1003/ Vastuuhenkilöt: Kalevi Kokko Tavoitteet: Sähkö- ja magnetismiopin ilmiöiden ja käsitteiden tuntemus sekä sovellusten differentiaalimuotoinen mallinnus ja ratkaisu, Maxwellin yhtälöiden integraalimuotoiset sovellukset Sisältö: Sähkö- ja magnetismioppi Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi III
Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: Kirjallinen tentti Suositeltu suoritusajankohta: 1. vuoden kevät. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK-tutkinto 1. vuosi (kevät) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi III Edeltävien opintojen lisätiedot: Fysiikka 1, Fysiikka 2 ja Matemaattiset menetelmät 1 Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Young, H.D., Freedman, R.A., University Physics, with modern physics UFYS1004 Fysiikka 4 5 op Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ufys1004/ Vastuuhenkilöt: Kalevi Kokko Tavoitteet: Valo-opin ilmiöiden ja käsitteiden tuntemus sekä sovellusten mallinnus ja ratkaisu, suhteellisuusteoreettisten perusesimerkkien ratkaisut käyttäen ajan ja paikan suhteellisuutta, Lorenzin muunnosta, suhteellisuusteoreettisia työn, energian ja liikemäärän lausekkeita, paloittain vakiopotentiaalissa olevan hiukkasen stationaaritilan kvanttimekaaninen käsittely ja yksinkertaiset kvanttiilmiöt atomi- molekyyli- ja kiinteän aineen fysiikassa Sisältö: Valo-oppi, erityinen suhteellisuusteoria ja kvanttifysiikka Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi IV Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: Kirjallinen tentti Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK-tutkinto 1. vuosi (kevät) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi IV Edeltävien opintojen lisätiedot: Fysiikka 1, Fysiikka 2, Fysiikka 3 ja Matemaattiset menetelmät 1 Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Young, H.D., Freedman, R.A., University Physics, with modern physics UFYS1005 Matemaattiset menetelmät 1 3 op Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ufys1005/ Vastuuhenkilöt: Iiro Vilja Tavoitteet: Opiskelijan harjaannuttaminen fysiikassa tarvittaviin matemaattisiin menetelmiin. Sisältö: Funktiot, differentiaali- ja integraalilaskenta ja niiden sovelluksia. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi I Vaadittavat opintosuoritukset: Kirjallinen tentti TAI Kirjallinen tentti. Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: kirjallinen tentti/riittävä laskuharjoitusaktiviteetti. Suositeltu suoritusajankohta: 1. vuoden syksy. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK-tutkinto 1. vuosi (syksy) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: periodi I Edeltävien opintojen lisätiedot: Lukion pitkä matematiikka Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: M.L. Boas, Mathematical Methods in Physical Sciences, 3rd ed., Wiley 2006); luentomoniste.
XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt I 4 op Oppiaine: FYSIIKAALISTEN TIETEIDEN KOULUTUSOHJELMA Kotisivuosoite: http://www2.physics.utu.fi/opiskelu/opetusohjelma/harjosastot/koulutus.html Vastuuhenkilöt: Eino Valtonen Tavoitteet: Fysiikan perusopintojen luentokursseilla käsiteltävien asioiden ja ilmiöiden täydentäminen ja havainnollistaminen. Fysikaalisen mittaustapahtuman suunnittelun ja toteuttamisen harjoittelu sekä mittaustulosten analysointiin ja esittämiseen perehtyminen. Kurssin suoritettuaan opiskelija pystyy suorittamaan yksinkertaisia fysikaalisia mittauksia, analysoimaan mittaustulokset sekä määrittämään lopputulokseen vaikuttavat virhetekijät ja lopputuloksen tarkkuuden. Opiskelija on perehtynyt alustavasti suoritetun työn kirjalliseen raportointiin. Sisältö: Kahdeksan harjoitustyötä kiinteän olomuodon fysiikan, optiikan, sähkö- ja magnetismiopin sekä atomi- ja säteilyfysiikan alueilta. Toteutustapojen lisätiedot: Käytännön harjoitustyöt opetuslaboratoriossa Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit I, II, III, IV Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: Suullinen kuulustelu kutakin työtä aloitettaessa. Töiden vaatimien mittausten suorittaminen. Tulosten esittäminen selostuspohjilla/kirjalliset työselostukset. Suositeltu suoritusajankohta: 1. vuoden syksy, 1. vuoden kevät. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: LuK -tutkinto 1. vuosi. Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit I-IV. Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Työohjemoniste. Perusopinnot, tähtitieteen linja 25 op FFYS4359 Tähtitieteen peruskurssi I 5 op Oppiaine: TÄHTIEDE Vastuuhenkilöt: Aimo Sillanpää Tavoitteet: Opiskelijan tutustuttaminen luonnontieteiden ja erityisesti tähtitieteen historiaan ja tärkeisiin luonnontieteellisen maailmankuvamme muutoksiin. Kurssin suoritettuaan opiskelijalle 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 tähtitieteen havaintolaitteiden kehitystä ja tulevaisuutta sekä suomalaisen tähtitieteen historiaa, nykyhetkeä ja tulevaisuutta. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja loppukuulustelu Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi III Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: kirjallinen tentti Suositeltu suoritusajankohta: 1. vuoden kevät. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK tutkinto 1. vuosi (kevät) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: periodi III Edeltävien opintojen lisätiedot: Oppimateriaalit: Hannu Karttunen, Vanhin Tiede, Aimo Sillanpää & Rami Rekola, Tähtitieteen Historia (kurssimoniste). Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Hannu Karttunen, Vanhin Tiede, Aimo Sillanpää & Rami Rekola, Tähtitieteen Historia (kurssimoniste).
FFYS4360 Tähtitieteen peruskurssi II 6 op Oppiaine: TÄHTIEDE Vastuuhenkilöt: Pasi Nurmi Tavoitteet: Opiskelijan tutustuttaminen tähtitieteen peruskäsitteisiin ja tähtitieteellisiin ilmiöihin. Sisältö: Taivaanpallo ja sen koordinaatistot, ajanlasku, havaintovälineet, fotometriset peruskäsitteet, magnitudit, tähtien etäisyydet, säteilymekanismit, Keplerin lait, aurinkokunnan rakenne, tähtien massat, tähtien rakenne ja kehitys. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot, demonstraatiot ja loppukuulustelu. (Kurssi soveltuu hyvin astro-biologian sivuaineopintokokonaisuuteen.) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi IV Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: kirjallinen tentti. Suositeltu suoritusajankohta: 1. vuoden kevät. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK tutkinto1. vuosi (kevät) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: periodi IV Edeltävien opintojen lisätiedot: Suosistellaan Tähtitieteen peruskurssi I:n suorittamista. Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Karttunen, Donner, Kröger, Oja ja Poutanen: Tähtitieteen perusteet, 4. painos (2003) tai uudempi. UFYS2013 Tähtitieteen peruskurssi III 6 op Oppiaine: TÄHTIEDE Vastuuhenkilöt: Esko Valtaoja Tavoitteet: Antaa opiskelijalle yleiskuva galaksien ja koko maailmankaikkeuden synnystä, kehityksestä ja rakenteesta. Sisältö: Galaksien luokittelu. Tähtienvälinen aine. Galaksien kinematiikka ja massat. Elliptiset galaksit ja spiraaligalaksit. Galaksien muoto ja spiraalirakenteen synty. Galaksien väliset vuorovaikutukset. Aktiiviset galaksit. Maailmankaikkeuden suuren mittakaavan rakenne. Galaksien synty. Kosmologia. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot, demonstraatiot ja loppukuulustelu. Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit I, II Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: kirjallinen loppukuulustelu Suositeltu suoritusajankohta: 2. vuoden syksy. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK -tutkinto 2. vuosi (syksy) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: periodit I ja II Edeltävien opintojen lisätiedot: Tähtitieteen peruskurssi I ja II. Fysiikka 1-4. Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Karttunen, Donner, Kröger, Oja ja Poutanen: Tähtitieteen perusteet. Luentokalvojen kopiot.. XFYS4311 Havaitseva tähtitiede I 4 op Oppiaine: TÄHTIEDE Vastuuhenkilöt: Leo Takalo 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.
Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset. Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi I Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: kirjallinen tentti Suositeltu suoritusajankohta: 2. vuoden syksy. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK -tutkinto 2. vuosi (syksy) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi I tai II Edeltävien opintojen lisätiedot: Tähtitieteen peruskurssi I-III. Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Nilsson, Takalo, Piironen. Havaitseva tähtitiede, URSA, 2004. FFYS4342 Tähtitieteen peruskurssin harjoitustyöt 4 op Oppiaine: TÄHTIEDE Vastuuhenkilöt: Silja Pohjolainen Tavoitteet: Opiskelija tutustuu tähtitieteen peruskäsitteisiin, havaintomenetelmiin, havaintoaineistojen analysointiin ja keskeisiin tuloksiin, sekäymmärtää mitä maailmankaikkeuden rakenteita tähtitiede tutkii. Sisältö: Mm. tähtien rakenne ja luokittelu, maailmankaikkeuden rakenne ja ikä, asteroidit, pulsarit, optinen ja radioastronomia (vaihtuvasisältöinen). Toteutustapojen lisätiedot: Yksinkertaisia käytännöllisiä harjoitustöitä ja tietokonesimulaatioita. Tähti-ilta, jolloin katsellaan tähtiä, tähtijoukkoja, planeettoja ja Kuuta erilaisilla kaukoputkilla. [All course material is in English] Vaadittavat opintosuoritukset: Osallistuminen opetukseen. Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: Läsnäolo tähti-illassa ja hyväksyttävästi täytetyt työohjemonisteet. Arviointi: Hyväksytty/hylätty Suositeltu suoritusajankohta: 1. vuoden kevät, 2. vuoden kevät. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK-tutkinto 1. tai 2. vuosi (kevät). Opetuksen suunnitellut ajankohdat: periodit III (tähti-ilta) ja IV (mikroluokan työt) Edeltävien opintojen lisätiedot: kurssi ei vaadi tähtitieteen esitietoja. Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Täytetty työohjemoniste jokaista työtä varten, 7 kpl, englanninkielisiä (All course material is in English). Aineopinnot, fysiikanlinja 81 op UFYS2008 Mekaniikka 6 op Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ufys2008/ Vastuuhenkilöt: Juha-Pekka Pellonpää Tavoitteet: Opiskelijan perehdyttäminen kinematiikan ja dynamiikan perusteisiin. Kurssin suoritettuaan opiskelija ymmärtää klassisen mekaniikan perusteet ja tärkeimmät sovellukset sekä osaa muodostaa yksinkertaisia liikeyhtälöitä ja ratkaista ne. Sisältö: Newtonin mekaniikka. Värähtelyt. Epäinertiaalisysteemit. Newtonin gravitaatio ja Keplerin lait. Hiukkasjoukon dynamiikkaa. Jäykän kappaleen liike. Lagrangen ja Hamiltonin mekaniikan alkeet. Pienten värähtelyjen teoriaa. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset. Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit I, II Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: kirjallinen tentti.
Suositeltu suoritusajankohta: 2. vuoden syksy. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK -tutkinto 2. vuosi (syksy). Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit I ja II. Edeltävien opintojen lisätiedot: Fysiikka 1 & 2, Analyysi I & II, Lineaarialgebra. Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Fowles, G. R., Cassiday, G. L., Analytical Mechanics (7th ed, Holt-Saunders). SFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I 7 op Oppiaine: FYSIKAALISTEN TIETEIDEN KOULUTUSOHJELMA Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ffys4257/ Vastuuhenkilöt: Timo Laitinen Tavoitteet: Tavoitteena on antaa opiskelijalle riittävän laajat klassista sähkömagnetismia koskevat perustiedot. Sisältö: Kurssilla tutustutaan sähkö- ja magneettikenttien differentiaaliseen kuvaukseen. Sähkö- ja magnetostaattisen sekä dynaamisen sähkömagneettisen kentän kuvaus kehitetään sekä integraalisessa että differentiaalisessa muodossa, päätyen lopulta Maxwellin yhtälöihin. Tarkastelu tehdään vakuumikentillä. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot, laskuharjoitukset ja lyhyet asiakysymykset. Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit I, II Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: kirjallinen tentti (väli- ja loppukuulustelut), laskuharjoitukset, lyhyet asiakysymykset. Suositeltu suoritusajankohta: 2. vuoden syksy. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: LuK-tutkinto 2. vuosi (syksy). Opetuksen suunnitellut ajankohdat: periodit I ja II Edeltävien opintojen lisätiedot: Fysiikka 1-4, Matemaattiset menetelmät 1-3. Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Luentomoniste ja luennolla esitettävä materiaali. Oheislukemistoksi suositellaan esim. Griffiths, D.J., Introduction to Electrodynamics, Prentice Hall, 3rd Edition, 1981 ja Duffin, J.,Electricity and Magnetism.4. ed., McGraw rd-hill, 1990. SFYS4258 Sähkö- ja magnetismioppi II 4 op Oppiaine: FYSIIKKA Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ffys4258/ Vastuuhenkilöt: Timo Laitinen Tavoitteet: Tavoitteena on laajentaa kurssin FFYS4257 antamaa pohjaa sähkömagnetismista. Sisältö: Kurssilla tarkastellaan väliaineen vaikutusta sähkö- ja magneettikenttiin, ajasta riippuvia virtapiirejä sekä sähkö- ja magneettikenttiä erikoisen suhteellisuusteorian kannalta. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot,laskuharjoitukset, lyhyet asiakysymykset. Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodi III Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: kirjallinen tentti (väli- ja loppukuulustelut). Suositeltu suoritusajankohta: 2. vuoden kevät. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK -tutkinto 2. vuosi (kevät) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: periodi III Edeltävien opintojen lisätiedot: Fysiikka 1-4, Matemaattiset menetelmät 1-3, Sähkö- ja magnetismioppi I Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Luentomoniste ja luennolla esitettävä materiaali. Oheislukemistoksi suositellaan esim. Griffiths, D.J., Introduction to Electrodynamics, Prentice Hall, 3rd Edi-
tion, 1981; Duffin, J., Electricity and Magnetism, 4th ed., McGraw-Hill, 1990 ja I.S.Grant, W.R. Phillips, Electromagnetism, John Wiley&Sons, 1990. FFYS4497 Statistical Physics and Thermodynamics 6 op Oppiaine: FYSIKAALISTEN TIETEIDEN KOULUTUSOHJELMA Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ffys4497/ Vastuuhenkilöt: Kurt Gloos Tavoitteet: The aim is to learn about the basic concepts of thermodynamics and statistical physics. Sisältö: Energy in thermal physics; the second law, two-state systems, Einstein model of a solid, and ideal gas; entropyand heat; mechanical equilibrium and pressure; thermodynamic identity; diffusive equilibrium and chemical potential; engines and refrigerators; free enrgy and chemical thermodynamics; Boltzmann statistics; quentum statistics. Opetuskielet: englanti Laskuharjoitukset pidetään suomeksi. Opetuksen toteutustavat: Luento-opetus 40 t, Harjoitukset 20 t. Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit III, IV Vaadittavat opintosuoritukset: Englanniksi: Kirjallinen tentti. Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: voi tenttiä myös suomeksi Suositeltu suoritusajankohta: 2. vuoden kevät. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: periodit III ja IV Edeltävien opintojen lisätiedot: Fysiikan perusopinnot. Oppimateriaalit: D.V. Schroeder: An Introduction to Thermal Physics, Punkkinen ja Torsti: Statistinen mekaniikka ja termodynamiikka (Turun yliopisto, 1982 tai myöhempi) XFYS4319 Optiikka 6 op Oppiaine: FYSIKAALISTEN TIETEIDEN KOULUTUSOHJELMA Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/xfys4319/ Vastuuhenkilöt: Kalle-Antti Suominen Tavoitteet: Opiskelija ymmärtää fysikaalisen optiikan peruskäsitteet. Sisältö: Sähkömagneettiset aallot ja aaltopaketit sekä valon polarisaatio. Valon eteneminen tyhjiössä ja väliaineessa. Aaltojen käytös rajapinnoilla ja sen riippuvuus valon polarisaatiosta (Fresnelin yhtälöt). Geometrisen optiikan matriisimenetelmä ja sen soveltaminen optisiin laitteisiin. Valon diffraktio, interferenssin sovellutuksia ja kvanttioptiikan sekä laserfysiikan alkeet. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit I, II Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: kirjallinen tentti. Suositeltu suoritusajankohta: 3. vuoden syksy. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK -tutkinto 3. vuosi (syksy) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: periodit I ja II Edeltävien opintojen lisätiedot: Sähkö- ja magnetismioppi. Oppimateriaalit: Oppimateriaali: Luentomoniste. XFYS4320 Kvanttimekaniikka I 8 op Oppiaine: FYSIKAALISTEN TIETEIDEN KOULUTUSOHJELMA Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/xfys4320/ Vastuuhenkilöt: Tom Kuusela Yleiskuvaus: Fysiikan opettajalinjan opiskelija suorittaa Kvanttimekaniikka I kurssista minimin 4 op
Kvanttimekaniikka I (alkuosa). Vaihtoehtoisina aineopintoina opiskelija voi suorittaa lopun 4 op Kvanttimekaniikka I (loppuosa). Tavoitteet: 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 kuten harmonisella oskillaattorilla ja vetyatomilla. Sisältö: Syventävinä opintoina opettajilta vaaditaan puolet koko Kvanttimekaniikka I kurssista. Koko kurssissa käsitellään kvantti-ilmiöiden esiintyminen ja atomimallin kehitys, ajasta riippuva ja riippumaton Schrödingerin yhtälö, aaltofunktio, epämääräisyysperiaate, aaltopaketti, kvanttimekaniikan yleisiä periaatteita ja matemaattisia käsitteitä, kvantisoitu harmoninen oskillaattori, kvanttimekaaninen kiertoimpulssi, vetyatomi, monihiukkassysteemit, ajasta riippumaton häiriöteoria. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit I, II Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: Kirjallinen tentti Suositeltu suoritusajankohta: 4. vuoden syksy, 4. vuoden kevät, 5. vuoden syksy. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK tutkinto 3. vuosi (syksy) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit I ja II Edeltävien opintojen lisätiedot: Fysiikan perusopinnot. Matematiikan perusopinnot. Oppimateriaalit: Oppimateriaali: D. J. Griffiths, Introduction to Quantum Mechanics, Prentice Hall, 1995/2005 SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka 6 op Oppiaine: FYSIKAALISTEN TIETEIDEN KOULUTUSOHJELMA Vastuuhenkilöt: Juhani Väyrynen Tavoitteet: Opiskelija ymmärtää atomien ja molekyylien rakennetta ja energiatasoja, spektrien syntymistä sekä keskeisiä kokeellisia tutkimusmenetelmiä ja sovelluksia. Opiskelija hallitsee kurssin suoritettuaan perusteet atomeista ja molekyyleistä. Sisältö: 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. Toteutustapojen lisätiedot: Luennot ja laskuharjoitukset Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit III, IV Vaadittavien opintosuoritusten lisätiedot: Kirjallinen tentti (väli- ja loppukuulustelut). Suositeltu suoritusajankohta: 3. vuoden kevät. Suositellun suoritusajankohdan lisätiedot: Suositeltu suoritusajankohta: LuK -tutkinto 3. vuosi (kevät) Opetuksen suunnitellut ajankohdat: Periodit III ja IV Oppimateriaalit: Oppimateriaalit: Luentomoniste. Demtröder, Atoms, Molecules and Photons: An Introduction to Atomic, Molecular and Quantum Physics, Eisberg&Resnick, Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles, Brehm& Mullin, Introduction to Structure of Matter. UFYS2003 Hiukkasfysiikka I 3 op Kotisivuosoite: http://vanha.physics.utu.fi/opiskelu/kurssit/ufys2003/ Vastuuhenkilöt: Eino Valtonen Tavoitteet: Kurssin alan oppisanaston, fenomenologian ja menetelmien esittäminen. Antaa kuva