Huomaa! Kurssikuvaus vahvistetaan kahdeksi lukuvuodeksi kerrallaan ja esimerkiksi osaamistavoitteet, arviontimenetelmät ja keskeinen sisältö pysyvät pääsääntöisesti samana. Kullakin toteutuskerralla voidaan kuitenkin kurssiesitteen avulla tarkentaa ja muuttaa kurssin toteutustapaa, kuten kontaktiopetuksen järjestämistapaa, arviointimenetelmien painotusta tai materiaaleja.
OSAAMISTAVOITTEET
Kurssin käytyään opiskelija
1. tuntee etenevän aaltoliikkeen peruskäsitteet
2. osaa selittää aaltoliikkeen interferenssi- ja diffraktiokuvioiden intensiteettijakauman muodostumisen
3. tuntee Heisenbergin epätarkkuusperiaatteen sekä kvanttimekaniikan aalto-hiukkasdualismin
4. osaa ratkaista yksinkertaisia kvanttimekaanisia systeemejä Schrödingerin yhtälön avulla
5. tunnistaa atomien ja kiinteän aineen ominaisuuksia pohjautuen kvanttimekaniikkaan
Laajuus: 5
Aikataulu: 19.04.2021 - 28.05.2021
Vastuuopettaja (voimassa 01.08.2020-31.07.2022): Jami Kinnunen
Vastuuopettaja (koskee tätä kurssikertaa): Jami Kinnunen
Kurssin yhteystiedot (voimassa 26.03.2021-21.12.2112):
Luennoitsija: Jami Kinnunen, Y409 (jami.kinnunen@aalto.fi)
Assistentit:
- Ella Paasio
- Topi Räty
- Tuomas Uusnäkki
- Olli Winberg
Kurssin CEFR-taso (koskee tätä kurssikertaa):
Opetuskieli ja suorituskielet (voimassa 01.08.2020-31.07.2022):
Opetuskieli: suomi
Suorituskielet: suomi, ruotsi
SISÄLTÖ, ARVIOINTI JA KUORMITTAVUUS
Sisältö
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Interferenssi, diffraktio, dispersio, ryhmä- ja vaihenopeus. Heisenbergin epätarkkuusperiaate, aalto-hiukkas-dualismi. Schrödingerin yhtälö, kvanttimekaniikan todennäköisyysluonne. Kvanttiluvut, Paulin kieltosääntö, spin ja jaksollinen järjestelmä.
Toteutus, työmuodot ja arvosteluperusteet
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Opetusmuodot: esitehtävät, luennot, laskuharjoitukset, pienryhmätyöt, loppukoe tai kotitentti.
Arviointimenetelmät: esitehtävät, laskuharjoitukset, pienryhmätyöt ja loppukoe tai kotitentti kurssin osasuorituksena.
Koskee tätä kurssikertaa:
Kurssin arvosana koostuu kaikista osasuorituksista seuraavin painotuksin- esitehtävät, max 20 p
- laskuharjoitukset, max 40 p
- ryhmälaskuharjoitukset, max 20 p
- seminaariesitelmä, max 20 p
Työmäärä toteutustavoittain
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
48 h kontaktiopetusta
70 h itsenäistä opiskelua
PERUSTIETOJA
Oppimateriaali
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Young & Freedman, University Physics with Modern Physics, 15th edition, Pearson 2019. Muu MyCourses-sivujen kautta jaettava lisämateriaali.
Korvaavuudet
Voimassa 01.08.2020-31.07.2022:
Tfy-0.1064 Fysiikka 4, PHYS-A1140/PHYS-A2140/PHYS-A5140 Aineen rakenne, PHYS-C0250 Quantum Materials
LISÄTIETOJA
Kurssin aikataulu
Koskee tätä kurssikertaa:
- Viikko 1: Jaksollinen liike, etenevä aaltoliike yhdessä ulottuvuudessa
- Viikko 2: Klassiset aaltoilmiöt, interferenssi, taipuminen, taittuminen, heijastuminen, kaksoisrakokoe
- Viikko 3: Kaksoisrakokoe hiukkasilla, Heisenbergin epätarkkuusperiaate
- Viikko 4: Kvanttimekaaninen hiukkanen yksiulotteisessa laatikossa
- Viikko 5: Kvanttimekaaninen atomimalli, vetyatomi
- Viikko 6: Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä, molekyylit