Turun yliopisto Avoimen yliopiston Nettiopsu

Avoimen yliopiston Nettiopsu

Kirjaudu Avoimen yliopiston Nettiopsuun. Kirjaudu
×

Fysiikan peruskurssi 4 4 op

FFYS5006, Fysiikka, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta

Kurssi on osa fysiikan sivuaineopintoja ja suurelta osin lukion fysiikan kertausta.

Sisältö

Valon eteneminen väliaineessa, taittumislaki, kokonaisheijastus, polarisaatio, interferenssi, diffraktio, Huygenssin periaate, erikoinen suhteellisuusteoria, valosähköinen ilmiö, Bohrin atomimalli, vetyatomin viivaspektri, röntgensäteiden tuottaminen, Compton-sironta, mustan kappaleen säteily, hiukkasten aaltoluonne, moderni atomimalli, tiiviin aineen vyörakenne, puolijohteet, radioaktiivisuus, säteilyn biologiset vaikutukset, ydinreaktiot.

Osaamistavoitteet

Valonsäteen taitekulman, kokonaisheijastuksen rajakulman ja Brewsterin kulman laskeminen. Heijastumis- ja taittumislakien johtaminen Huygensin ja Fermatin periaatteista. Kahden tai useamman raon diffraktiokuvion maksimien ja minimien paikkojen laskeminen. Interferenssin intensiteetin laskeminen sähkökenttien superpositiosta. Vahvistavan ja heikentävän interferenssin ehtojen määrittäminen ohuessa kalvossa. Optisen laitteen erotuskyvyn laskeminen Rayleighin kriteerin ja pyöreässä aukossa tapahtuvan diffraktion avulla. Aikadilataation ja pituuskontraktion laskeminen. Suhteellisen nopeuden laskeminen valon Doppler-ilmiön ja Lorenzin muunnoksen avulla. Relativistisen lepo- liike-ja kokonaisenergian laskeminen. Planckin vakion ja metallin irrotustyön määrittäminen valosähköisen ilmiön havainnoista. Vedyn energiatilojen laskeminen Bohrin atomimallin avulla. Laserin toimintaperiaatteen kuvaaminen. Comptonin sironnan sirontakulman laskeminen. Mustan kappaleen säteilyn intensiteettimaksimin ja kokonaisintensiteetin laskeminen. de Broglie-aallonpituuden laskeminen. Magneettikentässä olevan vedyn energiatilojen laskeminen. Valintasääntöjen käyttö spektrin määrityksessä. Molekyylispektrin värähtely- ja pyörähtelytilojen laskeminen. Yleisimpien kidehilojen tunnistaminen. Eristeen, puolijohteen ja johteen luokittelu energiavyökaavion perusteella. Puolijohteen tyypin määritys seosatomin avulla. Pn-rajapinnan läpi kulkevan virran laskeminen. Ytimen sidosenergian laskeminen. Alfa- ja beeta-hajoamisen reaktioyhtälöt ja reaktioenergioiden laskeminen. Radioaktiivisen näytteen aktiivisuuden laskeminen. Absorboituneen annoksen ja annosekvivalentin laskeminen.

Opintosuoritukset

Kurssi koostuu luennoista, ryhmäluennoista ja demonstraatioista. Kurssin suorittaminen vaatii riittävää määrää erilaisten ViLLE-tehtävien tekemistä kurssin aikana. Luennoilla ja demoissa hankitaan tarvittavat tiedot tehtävien tekemiseen. Kurssista ei ole tenttiä, vaan arvosana määräytyy suorituspisteistä.

Opetus

Opetusta koskevat tiedot julkaistaan [tiedekunnan opinto-oppaassa](https://opas.peppi.utu.fi/fi/opintojakso/FFYS5006/3384?period=2020-2022), ks. Toteutukset. Opetusajat ilmoitetaan 15.11.2020 mennessä. Opinnot järjestetään kevätlukukaudella 2021 integroituna opetuksena Turun yliopistossa. Avoimen yliopiston opiskelijat osallistuvat yliopiston laitoksen järjestämään opetukseen yhdessä tutkinto-opiskelijoiden kanssa. Opinnot järjestetään verkko-opetuksena. Opintoihin sisältyy vuorovaikutteisia ryhmäluentoja Socrativessa (osallistuminen suositeltavaa). Luentoja ei nauhoiteta. Moodlessa on materiaalia itsenäisen verkko-opiskelun tueksi. Kurssista ei ole tenttiä vaan kurssin arviointi määräytyy kurssin aikana tehtyjen ViLLE-tehtävien mukaan. Kurssin suorittaminen edellyttää viikoittaista tehtävien tekemistä. Kurssilla osallistutaan luentojen lisäksi opetusryhmiin ja demoihin. Molempia ryhmiä on kaksi ja voit valita ryhmän itse, erillistä ilmoittautumista näihin ei tarvita. Opetusryhmien ja demojen opetusajat löytyvät myös tiedekunnan opetusohjelmasta (opetusohjelmassa klikkaa ylälaidan sinistä palkkia ja sieltä edelleen Opetusryhmät). **Opetuksen toteutustavat:** luento-opetus 28 t ja harjoitukset 12 t Opiskelijoille lähetetään ennen opintojen alkamista infokirje, jossa ovat ohjeet opintojen aloittamiseen.

Arviointi

0-5

Arvosana lasketaan suorituspisteistä. Suorituspisteitä kerätään kurssin aikana suoritettavilla ViLLE-tehtävillä.

Opettaja

Yliopistonlehtori Teiko Heinosaari

Toteuttaja

Turun yliopisto, Turku

Yhteyshenkilö

[Suunnittelija Lotta Nyholm](https://www.utu.fi/fi/avoin-yliopisto-opetus/opintoneuvonta-ja-yhteystiedot) [Opintosihteeri Henna Virtanen](https://www.utu.fi/fi/avoin-yliopisto-opetus/opintoneuvonta-ja-yhteystiedot)

Ilmoittautuminen

Ilmoittautuminen on päättynyt.

Opintomaksu

60,00  €

Maksetaan verkkopankissa vuorokauden sisällä ilmoittautumisesta.

Edeltävät opinnot

Suositeltavat edeltävät opintojaksot: Fysiikan peruskurssi 1, 2 ja 3