Topic outline

  • PHYS-A0140 Aineen rakenne (TFM)

    Tervetuloa aineen rakenteen kurssille! Ensimmäinen luento on 19.4. kello 12:15 mutta sitä ennen on jo esitehtävä, jonka deadline on ennen ensimmäistä luentoa. Kannattaa käydä lukemassa "Kurssin suorittaminen ja arvostelu"-lehdeltä kurssin arvosteluperusteista.

    Kurssin yhteydessä on mahdollista suorittaa integroitu englanninkielen kurssi LC-1117 Integrated Oral and Written Skills. Ilmoittautukaa erikseen ko. kurssille Oodissa. Alla on ryhmäjakokysely, johon toivoisin saavani vastaukset mahdollisimman pian koska joudumme tekemään ryhmäjaot siten että otamme huomioon myös englanninkielen kurssin suorittajat jakoja tehdessämme.

    Kurssin MyCourses sivut on suunniteltu siten, että kaikki viikon materiaalit (luennot, tehtävät, ajankohtaiset ohjeistukset ja muut materiaalit) löytyvät aina kunkin viikon lehden takaa. Luennot striimataan sekä videoidaan ja videotaltioinnit tulevat näkyviin "2021 Luentovideot"-lehdelle.

    Numeerisesti simuloidun kaksoisrakokokeen interferenssijakauma.

    Numeerinen simulaatio elektronien kaksoisrakokokeesta (Alexandre Gondran - Own work, CC BY-SA 4.0)

    Luennoitsija:
    • Jami Kinnunen (jami.kinnunen@aalto.fi, Y409)
    Assistentit:
    • Ella Paasio (ella.paasio@aalto.fi)
    • Topi Räty (topi.raty@aalto.fi)
    • Tuomas Uusnäkki (tuomas.uusnakki@aalto.fi)
    • Olli Winberg (olli.winberg@aalto.fi)

  • Etäopetuslinkit (kirja, zoom, forum)

  • Viikko 1: 19.4.-25.4.

    Kurssin ensimmäinen luento on maanantaina 19.4. kello 12:15. Luennot tullaan striimaamaan Zoomissa. Ennen ensimmäistä luentoa tehkää luennon esitehtävä.

    Ensimmäisellä viikolla käsittelemme klassisia aaltoja ja erityisesti:

    • Aaltoliikkeen perusteet: aallonpituus, taajuus, vaihe, vaihe-ero (kertausta)

    • Etenevä aaltoliike, dispersio, ryhmänopeus, vaihenopeus. 

    • Aaltoyhtälö.

    Sähköisestä kurssikirjasta luvut 15.1, 15.2, 15.3, 16.6, 16.7, 16.8

  • Viikko 2: 26.4.-2.5.

    Aaltoilmiöt: interferenssi, taittuminen, taipuminen. Kaksoisrakokoe, Huygensin periaate.

    Sähköisestä kurssikirjasta luvut 33.1, 33.2, 33.3, 33.4, 33.6, 33.7., 35.1, 35.2, 35.3, 36.1, 36.2, 36.3, 36.7, 36.8

  • Viikko 3: 3.5.-9.5.

    Kaksoisrakokoe hiukkasilla. Heisenbergin epätarkkuusperiaate. Aaltofunktio ja mittauspostulaatti.

    Sähköisestä kurssikirjasta luvut 38.4., 39.1., 40.6.

  • Viikko 4: 10.5.-16.5.

    Hiukkanen äärettömässä potentiaalikuopassa. Schrödingerin yhtälö, ominaistilat, ominaisenergiat, aikakehitys.

    Sähköisestä kurssikirjasta luvut 40.1, 40.2, 40.3, 40.4 ja 40.6.

  • Viikko 5: 17.5.-23.5.

    Bohrin atomimalli, elektronin energiatasot, vetyatomi.

    Sähköisestä kurssikirjasta luvut 39.2, 39.3, 41.1, 41.3.

  • Viikko 6: 24.5.-30.5.

    Kurssin viimeisellä viikolla käsittelemme alkuaineiden jaksollista järjestelmää, molekyylisidoksia ja molekyylien energiaspektriä.

    Kurssikirjasta luvut 41.6, 42.1, 42.2, (42.5).

  • Kurssin suorittaminen ja arvostelu

    Kurssin suoritus koostuu seuraavista osista

    • luennot 2 x 2h / viikko (toteutetaan näillä näkymin etänä)
    • luentojen esitehtävät ennen kutakin luentoa (sähköiset Mycourses-tehtävät)
    • laskuharjoitukset 2h / viikko (tehtävinä sähköisiä Mastering Physics-tehtäviä sekä palautettavia tehtäviä)
    • ryhmälaskuharjoitukset 2h / viikko (toteutus osin etänä)
    • loppukoe (toteutetaan seminaariesitelmänä, katso: "Kurssin projektiaiheet")

    Kurssin arvosana koostuu kaikista osasuorituksista seuraavin painotuksin
    • esitehtävät, max 20 p
    • laskuharjoitukset, max 40 p
    • ryhmälaskuharjoitukset, max 20 p
    • loppukoe (toteutetaan seminaariesitelmänä, katso: "Kurssin projektiaiheet"), max 20 p
    Kurssin läpäisy edellyttää vähintään puolta kokonaispistemäärästä (50p).

  • Kurssin projektiaiheet

    Kurssin loppukoe toteutetaan ryhmässä tehtävänä seminaariesitelmänä. Kullakin ryhmällä on yksi alla olevista viidestä projektiaiheesta, josta valmistellaan 15-20 minuutin pituinen esitelmä (+5 minuuttia kysymyksiin). Kohdeyleisönä on muut kurssin opiskelijat ja esitelmän tavoitteena on opettaa mistä kyseisessä projektiaiheessa on kyse.

    Seminaariesitelmät pidetään 31.5. alkavalla viikolla myöhemmin ilmoitettavina ajankohtina. Kukin ryhmä osallistuu kahden tunnin pituiseen seminaaritilaisuuteen, jossa viisi ryhmää esittää esitelmät eri aiheista (Korjaus: riittää kolmen esityksen seuraaminen). Yleisön toivotaan esittävän paljon kysymyksiä!

    Esitelmässä arvostellaan seuraavat osa-alueet asteikolla 0, 1 tai 2 pistettä:

    • Kohdeyleisö: yleisön taustatiedot on huomioitu -- ei liian teknistä mutta toisaalta linkitetään asiat mahdollisuuksien mukaan siihen mitä aineen rakenteen kurssilla tai muilla ensimmäisen vuoden fysiikan kursseilla ja lukion fysiikassa on opittu.
    • Kvantti-ilmiöt: selkeästi esitetty se mikä aiheessa on 'uutta' ja 'haastavaa'. Itse ilmiötä ei tarvitse pystyä selittämään siten että sen kaikki ymmärtää, mutta sen pitää erottua muusta esityksestä.
    • Tieteellinen sisältö: kaikissa tieteellisissä esityksissä on ja saakin olla tieteellistä epätarkkuutta, kunhan pääasiassa esitys on sisällöltään 'oikein'.
    • Esitystapa: esitys on selkeä, mahdolliset visualisoinnit tukevat asian esitystä ja esityksen pituus on oikein mitoitettu.

    Seminaariesitelmät toteutetaan yhdessä LC-1117 Integrated Oral and Written Skills-kurssin kanssa.


  • MP-tehtävät ja ryhmälaskarilista

  • Luentovideot