LCE Kotisivu

S-114.326 Fysiikka IV (EST)



Tämä opintojakso korvautuu opintojaksolla S-114.1327 Fysiikka III (Est) 6 op, joka luennoidaan keväällä 2006. Uuden opintojakson www-sivut avataan loppuvuodesta 2005.



Postituslista - Tentti- ja välikoetulokset - Seuraava tentti

Esittely PP (vaatii IE4 tai uudemman ja laajakaistaliittymän: click replay)

Luennot ja Aikataulu

Luentokalvot ja tiivistelmät

Laskuharjoitukset

Aaltofunktioita laskevia simulaattoreita
Yllä olevan linkin kansiosta voit ladata kolme eri aaltofunktioita laskevaa simulaattoria tietokoneellesi. Pura zip-tiedoston sisältö uuteen kansioon ja lue pdf-tiedoston ohjeet ennen kuin käynnistät ohjelman. Ohjelmat ovat testattu Windows XP käyttöjärjestelmässä.

Opintojakson tavoitteet

Fysiikka IV (EST)
Fysiikka IV sisältää johdatuksen aineen mikrorakenteen fysiikkaan, jota usein kutsutaan kvanttifysiikaksi tai moderniksi fysiikaksi. Kurssissa käydään läpi mikroskooppisten fysikaalisten järjestelmien perusilmiöitä ja niiden kuvaamiseen kehitettyä aaltomekaanista teoriaa. Tavoitteena on antaa yleissivistävä katsaus kvanttifysiikan perusteisiin. Suppeamman kurssin voi myöhemmin täydentää opintojaksoksi S-114.426 erillisellä tentillä.

Vaihtoehtoinen opintojakso: Fysiikka IV (Sf)
Käsittelee edellisen lisäksi kvanttifysiikan formaalia matemaattista teoriaa eli Hamiltonin formalismia. Tavoitteena on antaa perustiedot kiinteän aineen elektronivyöteoriasta ja valon ja väliaineen mikroskooppisesta vuorovaikutuksesta mikroelektroniikan ja fotoniikan komponenttien teoriaa käsitteleviä jatkokursseja varten.

Oppimateriaali ja kurssin sisältö

"Johdatus kvanttifysiikkaan", J. Tulkki, opetusmoniste. Opetusmonisteen uusi painos (valmistuu luvuittain) löytyy WWW-sivuilta.

Vaihtoehtoinen englanninkielinen oppikirja:

J. Singh, "Modern Physics for Engineers", John Wiley, New York, 1999. Välikoealueet tullaan määräämään myös tämän kirjan mukaisena.

Hyvänä oheismateriaalina suosittelemme:

P. Tipler and R Llewellyn, "Modern Physics", Freeman, New York, 2003. Välikoealueet tullaan haluttaessa määräämään myös tämän kirjan mukaisena.

"Die hard" kvanttifyysikoille suositellaan:

J. Brehm and W. Mullin, "Introduction to the Structure of Matter", Addison Wesley (1989).

Opetusmoniste ja laskuharjoitusten vastaukset tulevat sekä WWW-sivuille, että opetusmonistepalvelun kautta. Laskuharjoitustehtävät tulevat sekä WWW-sivuille, että kyyhkyslakkaan.

1. Välikoe (Sisältö)

1. Kvanttifysiikan ilmiömaailma
2. Kvanttimekaniikan perusteet
3. Aineaaltodynamiikka
4. Atomin kvanttimekaaninen malli

2. Välikoe (Sisältö)

5. Monielektroniatomit
6. Molekyylit
7. Kiinteän aineen elektronirakenne
8. Puolijohteiden elektronirakenne ja optiset ominaisuudet

Tarkempi välikoealue kerrotaan reilua viikkoa ennen välikoetta - tarkista postituslistalta. Kurssien Fysiikka IV (EST) ja Fysiikka IV (Sf) välikokeet pidetään samaan aikaan.

Oheiskirjallisuutta

Kurssin suorittaminen

Suositeltava suoritustapa: kaksi välikoetta
(tarkista ajat ja salijako postituslistalta fysiikka4 ennen koetta)

Lisäksi osallistuminen laskuharjoituksiin, joista hyvitetään kohdan Laskuharjoitukset (ks. alla) mukaisesti. Välikokeissa on 5 tehtävää, jotka arvostellaan asteikolla 0-6p. Yksi tehtävä on laskuharjoituksista ja yksi liittyy läheisesti luennoilla läpikäytyihin esimerkkeihin. Kurssi voidaan suorittaa myös tentillä, joita järjestetään neljä kappaletta lukuvuoden aikana.

Laskimien käyttö tenteissä ja välikokeissa

Tenteissä ja välikokeissa sallitaan vain funktiolaskimet.

Välikokeen uusiminen

Ensimmäisen tai toisen välikokeen voi uusia toukokuun tentin yhteydessä. Oikeus välikokeen uusimiseen on ensisijaisesti niillä opiskelijoilla, jotka ovat osallistuneet molempiin kuluvan kevään välikokeisiin. Muiden on sovittava asiasta erikseen luennoitsijan kanssa. Tenttitehtävät on jaettu kahteen osaan siten, että kummankin välikokeen alueesta on 3 tehtävää. Tehtävistä saatu pistemäärä kerrotaan tekijällä 5/3 , jonka jälkeen se lasketaan yhteen aiemmin saatujen välikoepisteiden ja laskuharjoitusbonusten kanssa. Välikokeen uusiminen on mahdollista vain toukokuun tentin yhteydessä.

Laskuharjoitukset (alkavat viikolla 12)

Tehtävät pyritään jakamaan edellisen viikon torstai iltana. Tehtävät tulevat myös WWW - sivuille .pdf tiedostoina. Opiskelijoiden edellytetään ratkaisevan merkityt kotitehtävät (noin puolet kaikista) alustavasti ennen laskuharjoituksia. Laskuharjoituksissa valitaan satunnaisesti joku opiskelijoista esittämään tehtävään ratkaisu. Assistentti korjaa ja täydentää esitystä tarpeen mukaan. Laskuharjoituksen alussa salissa kiertää nimilista, johon opiskelijat merkitsevät ennen laskuharjoitusta ratkaisemansa tehtävät. Valmistelluista ratkaisuista annetaan yksi laskuharjoituspiste jokaisesta ratkaistusta tehtävästä. Laskuharjoituspisteet N_h hyvitetään välikokeiden yhteydessä siten, että laskuharjoituspistemäärät muutetaan välikoe-pisteiksi kaavan

N = (N_h / N_max) x 9

avulla. Tässä Nmax on noin 80 % kotitehtävien kokonaismäärästä.

Fysiikka IV (EST) laskuharjoituksia on n. 12 ja kotitehtäviä kussakin 2-3, joten kotilaskuiksi tulee likimäärin 24 tehtävää. Ylläolevan kaavan antama pistemäärä pyöristetään lähimpään kokonaislukuun ja lisätään välikoepisteisiin.

Laskuharjoitusryhmät

Vastaanottoajat

Luennoitsijat

Prof. Ilkka Tittonen, Micronova Tietotie 3 4 kerros, puh: 451 2287, (E-mail: ilkka.tittonen(at)hut.fi), Prof. Jukka Tulkki, Laskennallisen tekniikan laboratorio, Innopoli II, Tekniikantie 14, III kerros, ma 16.20-17.00. Jos tämä aika ei käy niin soita (puh. 451 3125 ) tai lähetä sähköpostia (jukka.tulkki(at)hut.fi) ja sovi tapaaminen.

Laskennallisen tekniikan laboratorio, Miestentie 3, IV kerros. Assistentit ovat tavattavissa laskuharjoitusten yhteydessä ja sähköpostilla.

Postituslista

Opintojaksoon liittyvistä asioista tiedotetaan postituslistalla: fysiikka4@lce.hut.fi.

Postituslistalle liittyminen

Lähetä osoitteeseen listserv@lce.hut.fi sähköpostilla viesti jonka otsake on tyhjä, ja joka sisältää pelkästään seuraavan rivin:

SUBSCRIBE fysiikka4 Homer Simpson

Vaihda Homer Simpsonin tilalle oma etu- ja sukunimesi (ei sähköpostiosoitetta). HUOM. SUBSCRIBE mailia EI siis lähetetä fysiikka4-listalle, vaan listserverin omaan mailiosoitteseen. Jos liittyminen onnistui, listserver lähettää siitä sinulle mailin. Ilmoita ongelmista postituslistan ylläpitäjälle (Jukka Tulkki) tai osoitteeseen lce-adm@lce.hut.fi.

Tarkemmat ohjeet postituslistojen käyttöön


Tästä sivusta vastaa Jukka.Tulkki@hut.fi
Sivua on viimeksi päivitetty 19.8.2004
URL: http://www.lce.hut.fi/teaching/S-114.326/