Opintojaksot  
|Tutkinnot| |Opintokokonaisuudet| |Kaikki| |Jatko| |KV|  |Haku|

Opinto-opas 2006-2007

Teknillinen fysiikka

Opintokokonaisuuden tyyppi

Syventävät opinnot

Yhteyshenkilöt

Rolf Hernberg

Teknillisen fysiikan syventävät opinnot antavat vahvan teoreettisen, käytännöllisen ja ajankohtaisen tietämyksen klassisesta ja modernista fysiikasta. Opintokokonaisuuteen kuuluu opintojen syventäminen yhteen fysiikan laitoksen viidestä tutkimusalasta, joita ovat aerosolifysiikka, laskennallinen fysiikka, optiikka, pintatiede ja puolijohdefysiikka.

Aerosolifysiikka, puolijohdefysiikka, optiikka ja pintatiede antavat opiskelijalle mahdollisuuden suuntautua kokeelliseen fysiikkaan. Laskennallinen fysiikka syventyy fysiikan teoreettisiin ja laskennallisiin mallinnusmenetelmiin painottuen mm. puolijohdefysiikkaan ja pintatieteeseen. Kaikki tutkimusalat ovat poikkitieteellisiä ja antavat nykyaikaisen tietoyhteiskunnan kehittämiseen tarvittavan korkean teknologian koulutuksen.

Tavoitteet

- Opiskelijalla on syvälliset tiedot klassisesta ja modernista fysiikasta.
- Opiskelijalla on edellytykset teknillisen fysiikan jatko-opintoihin.
- Opiskelijalla on edellytykset toimia tutkimus-, tuotekehitys-, opetus-, johto- ja asiantuntijatehtävissä tutkimuslaitoksissa, julkisella sektorilla ja teollisuudessa.

Tutkinnot, joihin opintokokonaisuus voidaan sisällyttää

Tutkinto
Automaatiotekniikan koulutusohjelma - Diplomi-insinöörin tutkinto
Teknis-luonnontieteellinen koulutusohjelma - Diplomi-insinöörin tutkinto

Esitietovaatimukset

Opintokokonaisuus Opintopisteet
Insinöörifysiikka 25 op
Teknillinen fysiikka 25 op

Sisältö

Pakolliset opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-1370 Statistinen fysiikka 3 op
FYS-1500 Kiinteän olomuodon fysiikka C 3 op
FYS-1550 Fysiikan seminaari 1-3 op
FYS-1580 Fysiikan työt III 5 op
FYS-1610 Kvanttimekaniikka I 5 op
FYS-1820 Fysiikan diplomityöseminaari 1 op
Yhteensä 18 op

Painotuksien opintojaksot

Laskennallinen fysiikka

Laskennallinen fysiikka tarjoaa mahdollisuuden syventyä fysiikan teoreettisiin ja laskennallisiin mallinnusmenetelmiin. Laskennallinen fysiikka on perinteisesti painottunut pinta- ja puolijohdefysiikkaan, jolloin sovelluskohteina ovat olleet mm. pintojen ja nanorakenteiden geometrian mallinnus, pintareaktioiden molekyylidynaamiset simuloinnit sekä korkean lämpötilan suprajohteiden elektronirakenteen laskenta. Laskennallisen fysiikan opintoja on mahdollista suunnata myös muuhun laitoksella tehtävään tutkimukseen valitsemalla opintojaksoja eri painotusalueista.


Painotusalueen pakolliset opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-4100 Laskennallinen fysiikka I 5 op
FYS-4200 Laskennallinen fysiikka II 5 op
Yhteensä 10 op


Painotusalueen täydentävät opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-1640 Klassinen mekaniikka 3 op
FYS-1760 Kvanttimekaniikka II 6 op
FYS-4300 Fysiikan matemaattiset apuneuvot 4-6 op
FYS-5500 Epälineaarisen optiikan perusteet 6 op
FYS-5600 Semiklassinen valon ja aineen vuorovaikutus 6 op
FYS-6300 Molekyylien ja nanorakenteiden kvanttiteoria 6 op
Yhteensä 31 op


Pintatiede

Pintatiede on laaja ja poikkitieteellinen tieteenala, jonka tutkimustulokset vaikuttavat monin tavoin nykyajan ihmisen elämään. Pintatieteen opinnot keskittyvät kiinteiden aineiden ja erityisesti mataladimensionaalisten rakenteiden ja pintojen nanorakenteiden fysiikkaan sekä pintailmiöiden kinetiikan ja dynamiikan tutkimukseen. Opinnoilla on laaja kontaktipinta erityisesti nanotieteeseen. Pintatieteen sovellusalueita ovat mm. katalyysi, opto- ja mikroelektroniikka, anturitekniikka sekä materiaalitekniikka.


Painotusalueen pakolliset opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-2100 Pintatieteen perusteet 6 op
FYS-2300 Elektronispektroskopia 5 op
Yhteensä 11 op


Painotusalueen täydentävät opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-2400 Nanorakenteet pinnoilla ja elementaariset pintaprosessit 5 op
FYS-3200 Aerosolien mittausmenetelmät 5 op
FYS-5300 Optisen spektroskopian menetelmät 5 op
FYS-6300 Molekyylien ja nanorakenteiden kvanttiteoria 6 op
KEM-2250 Fysikaalinen kemia 2 3 op
MIT-1010 Mittaustekniikka 5 op
MIT-1210 Mittaustekniikan matemaattiset menetelmät 5 op
MOL-3000 Materiaalitieteen fysikaaliset tutkimusmenetelmät 5 op
MOL-3100 Elektronimikroskopia 5 op
MOL-3200 Läpivalaisuelektronimikroskopia 5 op
Yhteensä 49 op


Aerosolifysiikka

Aerosolifysiikka käsittelee ilman ja kaasujen hiukkasmaisten epäpuhtauksien käyttäytymistä. Tärkeä sovellusalue on liikenteen, teollisuuden ja energiatuotannon ympäristönsuojeluun liittyvä analytiikka. Tähän sovellusalueeseen liittyy myös hiukkasmaisten epäpuhtauspäästöjen suodatustekniikka. Opintoja voi suunnata myös materiaalitekniikkaan, jossa ajankohtainen tutkimusalue on nanohiukkasmenetelmien käyttö uudentyyppisten materiaalien ja pinnoitteiden tuottamisessa.


Painotusalueen pakolliset opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-3100 Aerosolifysiikka 5 op
FYS-3200 Aerosolien mittausmenetelmät 5 op
Yhteensä 10 op


Painotusalueen täydentävät opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
ENER-1200 Ilmansuojelu 3 op
ENER-4010 Virtausoppi 5 op
FYS-2100 Pintatieteen perusteet 6 op
FYS-2300 Elektronispektroskopia 5 op
FYS-5200 Optisen spektroskopian perusteet 5 op
FYS-5300 Optisen spektroskopian menetelmät 5 op
Yhteensä 29 op


Optiikka

Optiikan tutkimus ja optiikkaa soveltava uusi teollisuus kasvavat erittäin voimakkaasti Suomessa ja muualla maailmassa. Optiikan opinnoissa pyritään vastaamaan tämän kasvun asettamaan haasteeseen. Optiikkaan suuntautuvat pääaineopiskelijat ovat läheisessä yhteistyössä optiikan laboratorion monipuoliseen tutkimustoimintaan. Ajankohtaisia uusia tutkimusaloja ovat mm. uudet epälineaariset optiset materiaalit ja epälineaariseen optiikkaan perustuvat mittausjärjestelmät sekä diodilasereiden sovellukset.


Painotusalueen pakolliset opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-5100 Optiikka II 6 op
Yhteensä 6 op


Painotusalueen vaihtoehtoiset opintojaksot(valittava toinen)

Opintojakso Opintopisteet
FYS-5200 Optisen spektroskopian perusteet 5 op
FYS-5300 Optisen spektroskopian menetelmät 5 op
Yhteensä 10 op


Painotusalueen täydentävät opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-5200 Optisen spektroskopian perusteet 5 op
FYS-5300 Optisen spektroskopian menetelmät 5 op
FYS-5400 Laserfysiikka 6 op
FYS-5500 Epälineaarisen optiikan perusteet 6 op
FYS-5600 Semiklassinen valon ja aineen vuorovaikutus 6 op
FYS-6606 Photonics 5 op
Yhteensä 33 op


Puolijohdefysiikka

Puolijohdefysiikka ja optoelektroniikka ovat nykyaikaisen tietoyhteiskunnan perusaloja. Puolijohdefysiikka antaa hyvät tiedot puolijohdemateriaalien ominaisuuksista sekä puolijohteisiin perustuvien elektronisten ja optisten komponenttien toiminnasta (esim. Transistorit, LEDit ja puolijohdelaserit sekä niiden toteuttamisessa käytetyt nanorakenteet). Puolijohdefysiikan opinnoissa on mahdollisuus suuntautua myös teoreettisesti tai laskennallisesti materiaalifysiikkaan. Optoelektroniikka painottuu puolijohdekomponenttien ja optisten kuitujen tutkimukseen, valmistukseen ja käyttöön mm. optisessa tietoliikenteessä. Tällä alalla johtavassa asemassa Suomessa on Optoelektroniikan tutkimuskeskus, ORC.


Painotusalueen pakolliset opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-6100 Puolijohdetekniikan perusteet 5 op
Yhteensä 5 op


Painotusalueen vaihtoehtoiset opintojaksot

Opintojaksoista on valittava kaksi

Opintojakso Opintopisteet
FYS-5400 Laserfysiikka 6 op
FYS-6210 Puolijohdefysiikka I 4 op
FYS-6220 Puolijohdefysiikka II 3 op
FYS-6406 Advanced Compound Semiconductor Technology 5 op
FYS-6606 Photonics 5 op
FYS-6706 Optical Communication Systems 4-5 op
Yhteensä 27 op


Painotusalueen täydentävät opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-1760 Kvanttimekaniikka II 6 op
FYS-4200 Laskennallinen fysiikka II 5 op
FYS-4300 Fysiikan matemaattiset apuneuvot 4-6 op
FYS-5400 Laserfysiikka 6 op
FYS-5500 Epälineaarisen optiikan perusteet 6 op
FYS-5600 Semiklassinen valon ja aineen vuorovaikutus 6 op
FYS-6210 Puolijohdefysiikka I 4 op
FYS-6220 Puolijohdefysiikka II 3 op
FYS-6300 Molekyylien ja nanorakenteiden kvanttiteoria 6 op
FYS-6406 Advanced Compound Semiconductor Technology 5 op
FYS-6500 Optoelektroniikan työmenetelmät 3 op
FYS-6606 Photonics 5 op
FYS-6706 Optical Communication Systems 4-5 op
MOL-3000 Materiaalitieteen fysikaaliset tutkimusmenetelmät 5 op
Yhteensä 68 op


Biologinen fysiikka

Biologinen fysiikka (biofysiikka) on monitieteinen tieteenala, joka fysiikkaa hyödyntäen sitoo yhteen lukuisia eri aloja kuten biotieteitä, kemiaa, laskennallisia ja lääketieteitä. Biologisen fysiikan periaatteena on hakea elävän aineen systeemeistä niissä piileviä fysikaalisia lainalaisuuksia. Sovelluskohteina ovat laajasti biomolekylaariset systeemit kuten lipoproteiinit, solukalvot ja yleisesti solutason ilmiöt. Opinnoilla on siten läheinen kosketuspinta elävän aineen tieteeseen ja pehmeisiin aineisiin kuten polymeereihin, mistä johtuen sovelluskenttä on laaja.


Painotusalueen pakolliset opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
FYS-7100 Johdatus pehmeän aineen fysiikkaan 5 op
FYS-7200 Biologinen fysiikka 5 op
Yhteensä 10 op


Painotusalueen täydentävät opintojaksot

Opintojakso Opintopisteet
BIO-2000 Molekulaarinen bioteknologia 4 op
FYS-1640 Klassinen mekaniikka 3 op
FYS-4100 Laskennallinen fysiikka I 5 op
FYS-4200 Laskennallinen fysiikka II 5 op
FYS-4300 Fysiikan matemaattiset apuneuvot 4-6 op
KEM-2250 Fysikaalinen kemia 2 3 op
SGN-6056 Introduction to Computational Systems Biology 3 op
SGN-6106 Computational Systems Biology I 5 op
Yhteensä 32 op


Lisätiedot

Teknillisen fysiikan opiskelijoille, jotka suuntautuvat puolijohdefysiikkaan ja -tekniikkaan suositellaan optiikan ja elektroniikan perusteiden aineopintoja. Optiikkaan suuntautuville suositellaan elektroniikan lisäksi kemian aineopintoja ja mittaustekniikan opinnot tukevat aerosolifysiikkaan suuntautuvia. Pintatieteeseen suuntautuville on hyötyä kemian ja materiaalitekniikan aineopinnoista. Teoreettiseen ja laskennalliseen fysiikkaan suuntautuville suositellaan matematiikan ja muiden luonnontieteiden opintoja vähintään aineopintojen laajuudessa.

Viimeksi muokattu 18.04.2006
MuokkaajaSuvi-Päivikki Ikonen