OPETUSSUUNNITELMALOMAKE v0.90 Tällä lomakkeella dokumentoit opintojaksoasi koskevaa opetussuunnitelmatyötä. Lomake on suunniteltu niin, että se palvelisi myös Oodia varten tehtävää tiedonkeruuta. Voit siis dokumentoida opintojaksoasi koskevat tiedot tähän lomakkeeseen ja päivittää ne vuosittain Oodiin. 1 PERUSTIEDOT Tiedekunta Laitos Vastuuyksikkö IL: Informaatio ja luonnontieteiden tiedekunta Teknillisen fysiikan laitos Moduuli Tunniste (kurssikoodi) Opintojakson nimi Opetusjakso(t) Esitiedot Korvaavuudet Opetuskieli Päiväys Laatija (nimi+s posti) Vastuuopettaja Kurssin muu henkilökunta (esim. kurssin opettaja jos eri kuin vastuuopettaja) ja heidän tehtävänsä Liitynnät toisiin kursseihin O moduuli Tfy 0.XXXX Fysiikka 6 II Fysiikat 1 5 Korvaa kurssin Tfy 0.2012 Fysiikka IIIB suomi 11.11.2009 Antti Hakola, antti.hakola@tkk.fi Antti Hakola Taina Kurki Suonio, 3 4 assistenttia, jotka huolehtivat laskuharjoituksista sekä tentin tarkistamisesta Kurssille ilmoittautuminen Kurssille ilmoittaudutaan WebOodin kautta 1(4)
2 YDINAINESANALYYSI Opintojakson sisältö/taitoalueen määrittelyn perusteet Tieteellinen osaaminen Aina välttämätön aines (must know) (1) Schrödingerin yhtälö (1D, 2D, 3D); (2) atomin kvanttimekaaninen malli, vetyatomin aaltofunktiot ja energiatilat; (3) aaltofunktioiden symmetriaominaisuudet; (4) milloin klassinen fysiikka on OK, milloin pitää käyttää kvanttimekaniikkaa; (5) tilastollisen fysiikan jakaumat, erot ja sovellusalueet; (6) sähkön ja lämmönjohtavuus, johtavuus eri aineissa Usein tarpeellinen aines (should know) (1) aaltopaketit ja Fourieranalyysi; (2) transitiot ja valintasäännöt; (3) spin, magneettikenttä, hienorakenne, kulmaliikemäärien summaus; (4) fotoni ja fononikaasut Joskus hyödyllinen aines (nice to know) relaatioiden ja kaavojen johtaminen (1) Schrödingerin yhtälön ratkaiseminen; (2) odotusarvot, (1) ajasta riippuvan ongelman ratkaiseminen; (2) formaali kvanttimekaniikka ominaisarvot, todennäköisyydet sidotut tilat vs. sirontatilat, yms; (3) keskimääräisten transmissio ja heijastuminen; Ammatillinen suureiden laskeminen eri (3) sovelluksia: laser, pn liitos osaaminen jakaumille yms. 3 OSAAMISTAVOITTEET Osaamistavoitteiden tarkoituksena on kuvata, millä tasolla opiskelija hallitsee opiskeltavat asiat. Osaamistavoitteet perustuvat edellä kuvattuun opintojakson sisältömääritykseen. Sopiva osaamistavoitteiden määrä opintojakson laajuudesta riippuen on 1 6 kappaletta. 2(4)
Opintojakson suoritettuaa opiskelija 1. pystyy päättämään, milloin systeemiä tai annettua ongelmaa on kuvattava kvanttimekaanisesti ja milloin riittää klassinen tarkastelu 2. osaa kvanttimekaniikan perusteet: osaa listata kvanttimekaniikan peruslähtökohdat, osaa laskea odotusarvoja ja keskihajontoja, osaa kirjoittaa Schrödingerin yhtälön ja ratkaista sen yksinkertaisissa yksi, kaksi ja kolmiulotteisissa esimerkkipotentiaaleissa 3. osaa soveltaa kvanttimekaniikkaa atomien maailmaan: osaa ratkaista vetyatomin Schrödingerin yhtälön, osaa selittää, miten vedyn energiatilat ja aaltofunktiot riippuvat eri kvanttiluvuista sekä mitä asioita tai ominaisuuksia kukin niistä paljastaa, osaa kertoa, millä edellytyksillä atomin elektronit voivat siirtyä energiatilalta toiselle, osaa selittää, mitä tapahtuu magneettikentässä sekä miten spin ja hienorakenne liittyvät asiaan 4. osaa kirjoittaa lausekkeet klassisista tai kvanttimekaanisista hiukkasista koostuvan tilastollisen systeemin jakaumafunktioille sekä määrittää systeemin tunnuslukuja kuten keskimääräisen energian 5. osaa mallintaa erilaisia luonnosta löytyviä hiukkasjoukkoja kuten fotoni, fononi ja elektronikaasuja kvanttistatistiikan avulla ja pystyy näiden avulla selittämään johteiden ja puolijohteiden sähkön ja lämmönjohtavuuden lausekkeet 3(4)
4 OPISKELUTYÖN MITOITUS SUORITUSTAVOITTAIN TKK:n Opiskelutyön mitoitusmallin mukainen opintopistemäärä on: Opintopistemäärä Tuntimäärä 5 133,5 Toteutus/suoritustapa Luennot Laskuharjoitukset Harjoitustehtävien ratkaiseminen Tentti Opiskelijan työmäärä (h) 24 24 36 3 Luennoille ja harjoituksiin valmistautuminen 12 Tenttiin valmistautuminen 36 Kommentteja opiskelutyön mitoitukseen liittyen Saatu palaute (esim. yhteenveto kurssipalautteesta) 5 OPETUKSEN KEHITTÄMINEN Toteutetut uudistukset 4(4)
Kehittämisideat tulevaisuudessa Muut kommentit 5(4)