KN- och FM-examen i fysik Kursuppläggningen för de olika utbildningarna Sammanställd av Tom Lönnroth 2 juni 2010 Innehåll 1 Fysikerutbildningen 1 1.1 KN-examen, 180 sp.......................... 1 1.2 Processteknik eller Datavetenskap som biämne........... 1 1.2.1 Processteknik......................... 1 1.2.2 Datavetenskap......................... 1 1.3 FM-studier, 120 sp.......................... 2 2 Lärarutbildningen 2 2.1 KN-examen, 180 sp.......................... 2 2.2 FM-studier, 120 sp.......................... 2 3 Fysikstudiernas kurser 4 3.1 Lärarutbildningens kurser...................... 4 3.2 Valbara fördjupade studier och specialkurser. Kurstabell..... 5 3.3 Några programhelheter........................ 5 3.3.1 Materialfysik......................... 5 3.3.2 Kärnenergi.......................... 5 3.3.3 Teoretisk fysik......................... 5 4 Studiernas uppläggning årsvis, KN- och FM-examen 5 4.1 KN examen.............................. 7 4.2 FM examen.............................. 7 5 Kursernas litteratur 7 5.1 Obligatoriska kurser......................... 7 5.1.1 Grundstudier......................... 7 5.1.2 Ämnesstudier......................... 8 5.1.3 Fördjupade studier...................... 8 5.2 Specialkurser............................. 8 6 Fysik som biämne (NatVet) 10 6.1 Grundstudier............................. 10 6.2 Ämnesstudier............................. 10 7 Teknisk fysik, inom UP i ProcessTeknik (PT) 11 7.1 Gemensamma studier......................... 11 7.2 Teknologie kandidatexamen..................... 11 7.3 Diplomingenjörsstudier........................ 11 7.4 Några programhelheter inom diplomingenjörsstudierna...... 11 i
1 Fysikerutbildningen 1.1 KN-examen, 180 sp Fysik 79-111 Biämnen 82-50 Allmänna studier 19 Grundstudier 25 sp Matematik (obl.) 25 Språk och kommunikation 1 11 Ämnesstudiekurser 44 Biämne 2,5 25 Miljövård, hållbar utveckling 3 5 Fritt valbara studier 5 32 Valbara studier 5 32 Arbetsskydd 3 (fysik) 3 KN-uppsats 8 Ämneskommunikation 4 2 1 Obligatoriska språkstudier: modersmålet 4, finska 5, kommunikation 2 sp, alla vid CSK. 2 Minst 25 sp biämnesstudier i matematik måste ingå, men matematiken kan även väljas som ett långt biämne om 60 sp. 3 Både miljövård med hållbar utveckling och arbetsskydd är obligatoriska. 4 Ämneskommunikationen är obligatorisk, sker på fysikinstitutionen. 5 Bland de valbara studierna, som kan bestå av antingen fysik- och/eller andra kurser, kan ett tredje biämne om 25 sp inväljas efter intresse. Likaså kan praktik, Processteknik eller Datavetenskap ingå, ävensom t.ex. Ledarskap (vid Försvarshögskolan). 1.2 Processteknik eller Datavetenskap som biämne 1.2.1 Processteknik Inom biämnet Processteknik kan man välja inriktningarna Reglerteknik, Anläggnings- och systemteknik, Värmeteknik och Teknisk kemi. För dessa finns Grund- och Påbyggnadsmoduler om 20 sp, där grundmodulernas kurser ofta kräver grundkurser. Det finns inga fasta 25 sp eller 60 sp helheter. Som introduktion bör man läsa vissa valda kurser som stöder ämnesstudierna, se Tabell nedan. Summan av grundoch ämnesstudier överskrider 25 p, men de resterande kan väljas bland de valbara studierna. Processteknik Grundstudier 17 sp Ämnesstudier, variant I 20 sp 419106 Intr. system- och reglertek. 3 411102 Apparateknik II 4 421101 Kemisk reaktionsteknik 4 421301 Icke-ideala reaktorsystem 4 424101 Processteknikens grunder 6 424302 Massöverföring, separationstek. 7 411101 Apparatteknik I 4 419300 Reglerteknik I 5 Ämnesstudier, variant II 23 sp 424302 Massöverföring, separationstek. 7 411111 Anläggnings- och systemteknik 9 424300 Teknisk termodynamik 7 Variant I är i själva verket Grundmodulen (20 sp) i Processystemteknik. Alla sammanställningar bör presenteras för KT s studiechef Ulla Bäckström för samtycke. Hon presenterar dem därefter för examinator, prof. Tapio Westerlund, för godkännande. 1.2.2 Datavetenskap Biämnet Datavetenskap vid IT kan avläggas som kort (25 sp) eller långt (60 sp) biämne. De ingående kurserna är angivna i tabellen nedan. 1
Datavetenskap Grundstudier 25 sp Ämnesstudier 35 sp 451101 Praktikum i programmering 5 453302 Operativsystem 5 456101 Programmering GK 5 456300 Systemdesign GK 5 456102 Programmering forts.kurs 5 456301 Datorteknik 5 456105 Introd. till datavetenskap 5 456302 Databaser 5 456106 Statistik och försöksplanering 5 456303 Datakommunikation 5 456304 Datastrukturer I 5 456305 Datastrukturer II 5 Totalt 180 sp 1.3 FM-studier, 120 sp Fysik 116 Valbart 4 Fördjupade studier 76 sp Fritt valbara studier 4 Mognadssprov (pro gradu) 40 Fysikstudiernas totala volym blir 195 sp, de valbara studiernas 36 sp, och kurssammanställningen ges i Tabell 1. De valbara FM-studierna kan tillsammans med de valbara inom KN-examen utgöra en fritt valbar ämneshelhet. Totalt 300 sp 2 Lärarutbildningen 2.1 KN-examen, 180 sp Fysik 89 Biämnen 72 Allmänna studier 19 Grundstudier 25 sp Pedagogik 6 25 Språk och kommunikation 1 11 Ämnesstudiekurser 54 1 a biämnet 7 35 Hållbar utveckling 3 5 KN-uppsats 8 Valbara studier 5 12 Arbetsskydd 3 3 Ämneskommunikation 4 2 Punkterna 1 4 ovan för fysikerutbildningen gäller även i lärarutbildningen. 6 I lärarexamen ingår totalt 60 sp pedagogik, av dessa förordas att 25 avläggs inom KNexamen, och de resterande inom magistersstudierna. 7 Inom lärarexamen krävs minst 60 sp i varje undervisningsämne. Totalt 180 sp 2.2 FM-studier, 120 sp Fysik 60 Biämnen 60 Fördjupade studier 40 sp Pedagogik 35 Mognadsprov (pro gradu) 20 1 a biämnet 25 Fysikstudiernas totala volym blir 149 sp. Kurssammanställningen ges i Tabell 2. Notera! Lärarexamen ger behörighet i två undervisningsämnen! Tilläggsstudier om 48 sp krävs för behörighet i ett tredje undervisningsämne. Totalt 300 sp 2
Tabell 1: Sammansättning av fysikstudierna för fysiker KN-examen Volym Totalt Grundstudier Obligatoriska kurser Fysik I 5 sp Fysik II 5 Fysik III 5 Matematiska hjälpmedel 5 Grundstudielaborationer 5 25 sp 25 sp Valbara grundstudiekurser Inledning till biofysik 5 sp Ämnesstudier Mekanik 9 sp Elektromagnetism 9 Materiens mikrostruktur 9 Termodynamik och Statistisk fysik 9 Ämnesstudielaborationer 8 Ämneskommunikation i fysik 2 KN-uppsats (mognadsprov) 8 54 sp 79 sp Valbara ämnesstudiekurser Introduktion till strålskydd 5 sp Materiallära 7 Moderna fysikens historia 5 Mätteknik 5 FM-examen Fördjupade studier Kvantmekanik 10 sp Matematiska metoder 10 Elektrodynamik 10 Materialfysik 10 Projektarbete 10 Valbara kurser 26 Avhandling Pro gradu (mognadsprov) 40 Totalt 116 sp 195 sp 3
3 Fysikstudiernas kurser Obs! De i de schematiska blocken nämnda Språk och kommunikation 11 sp, Hållbar utveckling 5 och Arbetsskydd 3 skall ingå i KN-examen. De obligatoriska och de valbara kurserna föreläses enligt det schema som ges i Tabell 3. Variationer kan dock förekomma. 3.1 Lärarutbildningens kurser Tabell 2: Sammansättning av fysikstudierna för fysiklärare KN-examen Volym Totalt Grundstudier Fysik I 5 sp Fysik II 5 Fysik III 5 Matematiska hjälpmedel 5 Grundstudielaborationer 5 25 sp 25 sp Ämnesstudier Mekanik 9 sp Elektromagnetism 9 Materiens mikrostruktur 9 Termodynamik och Statistisk fysik 9 Ämnesstudielaborationer 8 Demonstrationskurs i fysik 10 Ämneskommunikation i fysik 2 KN-uppsats 8 64 sp 89 sp FM-examen Fördjupade studier Valbara kurser 40 sp Avhandling Pro gradu (mognadsprov) 20 Totalt 60 sp 149 sp De valbara fördjupade kurserna väljes bland fysikens urval enligt intresse, se avsnitt 3.2 nedan. Även kurser avlagda utomlands eller vid annat finskt universitet godkänns enligt överenskommelse. För lärarstuderande att notera: Hur de obligatoriska studierna i 25+35 sp pedagogik indelas och sammansättes, samt när undervisningen ges, avgörs av den Pedagogiska fakulteten. De studerande bör därmed justera dessa med de allmänna och de valbara studierna. 4
3.2 Valbara fördjupade studier och specialkurser. Kurstabell Både i fysiker- och fysiklärarexamen kan ingå följande kurser, enligt eget val: Akustik 10 p, Allmän relativitetsteori 10. Astrofysik 10, Dynamiska system 10, Elektroniska egenskaper i organiska material 10, Elmaterialfysik 10, Framtidens kärnenergisystem I 6, Framtidens kärnenergisystem II 6, Halvledarfysik 4, Materiallära, Moderna fysikens historia 6, Kvantoptik 10, Kärnfysik 10, Mångpartikelkvantmekanik 10, Organisk elektronik 5, Partikelfysik 10, Statistisk mekanik 10. Obs 1! Kan även vara kurser avlagda vid andra universitet eller utomlands. Obs 2! Volymerna är inte alla spikade. Obs 3! Kontrollera i god tid med lärarna vilka kurser som ges, och när! Obs 4! Notera att kursutbudet kan variera, vissa kurser kan ersättas av andra. 3.3 Några programhelheter 3.3.1 Materialfysik Elektroniska egenskaper i organiska material, Halvledarfysik, Materialfysik, Organisk elektronik. Samt även kurser avlagda vid andra universitet och såväi som utomlands, enligt överenskommelse. 3.3.2 Kärnenergi ENES-I, ENES-II, Kärnfysik, Kärnreaktorfysik, Praktik vid kärnkraftverk, Strålskydd, kurser vid Tekniska högskolan. Kan vara kurser avlagda vid andra universitet och även utomlands, exempelvis KTH (Stockholm) eller Uppsala. 3.3.3 Teoretisk fysik Kurser såsom Nanofenomen, Dynamiska system i fysik, Kvantoptik, Mångpartikelteori och Statistisk fysik ger färdighet för att förstå och lösa fysikaliska problem och använda modeller, vilket är nyttig exempelvis i avancerade industriella forskningsgrupper. Kan vara kurser avlagda vid andra universitet eller utomlands. 4 Studiernas uppläggning årsvis, KN- och FMexamen Nedan följer en uppställning av hur studierna uppläggs för att KN-examen skall kunna avläggas på 3 år, med 60 sp/år, och FM-examen på ytterligare 2 år. Tabell 3 ger en sammanställning av kursernas tidsläggning för de kommande dryga 5 åren. Ändringar i programmet kan dock förekomma, speciellt gällande personer. För studerande på lärrautbildningen gäller att biämnet är pedagogik. Vidare är kurserna på 4 e och 4 e studieåret fritt valbara fördjupade studier. 5
Tabell 3: Tabell över kurs/person per år. Siffrorna 1-4 representerar terminernas perioder 1-4. Obs 1! Till grund- och ämnesstudierkursernas tentamina anmäler man sig i MinPlan. Obs 2! Angivelser långt fram i tiden är preliminära. Obs 3! Vissa fördjupade och specialkurser hålls enligt överenskommelse, och är inte ännu angivna. X=ej definierad. XY=alla. Kurs 2009-10 2010-11 2011-12 2012-13 2013-14 2014-2015 Grundstudier Fysik I RÖ1 JL1 RÖ1 Fysik II JL3 JL3 ja Fysik III TL4 TL4 ja Grundstudielaborationer JS34 JS34 ja MatemHjälpm TL12 TL12 X12 Inledn. till Biofysik TL23 TL1(E) TL2 ja Ämnesstudier Elektromagnetism JL3 TL4 TL3 JL4 Materiens Mikrostruktur ML4 TL3 JL4 JL3 Mekanik JL1 JL1 JL1 JL1 JL1 TL1 Termodyn & StatFys ML4 JL3 TL4 TL3 Ämnesstudielabbar NK12 JS12 Arbetsskydd KMK3 KMK3 KMK3 Demonstrationskurs JL JL JL Programmering FJ2 Ämneskommunikation XY1 XY1 XY1 XY1 XY1 Obl. Fördj. studier Elektrodynamik JL34 X34 Kvantmekanik JL12 X12 Matematiska Metoder ML12 ML12 Materialfysik RÖ34 RÖ34 Specialkurser El. opt. prop. org. mat RÖ12 Halvledarfysik RÖ2 RÖ2 Mätteknik RÖ4 Organisk elektronik RÖ3 Allmän relativitetsteori Biofysik ML34 ML34 Dynamiska system Gruppteori Kvantoptik Statistisk mekanik ML Kärnfysik TL12 TL12 TL12 ENES-I TL34 TL34 TL34 Kärnreaktorfysik TL12 TL12 TL12 ENES-II TL3 TL3 TL3 Kärnfysiklabb TL34 JS34 JS34 Strålskydd TL TL12 TL12 Seminarierer i kärnfysik TL234 TL234 Astrofysik TL34 TL34 Nuclear Structures TL12 Partikelfysik TL34 TL34 Solsystemets uppkomst Läskurser Akustik JL Materiallära JL Mod. Fysik. Historia JL 6
4.1 KN examen 1 a studieåret: Höstterminen: Fysik I 5 sp (P1), Matematiska hjälpmedel 5 sp (P1+2) Vårterminen: Fysik II 5 sp (P3), Fysik III 5 sp (P4), G-Laborationer 5 sp (P3+4) Övriga studier (35 sp): Matematik 25 sp, allmänna studier 1 10 sp 2 a studieåret: Höstterminen: Mekanik 9 sp (P1+) Vårterminen: 2 ämnesstudiekurser à 9 sp (P3+4) Övriga studier (31 sp): Biämnen 22 sp, allmänna studier 1 11 sp 3 e studieåret: Höstterminen: Ä-Laborationer 8 sp Vårterminen: Ämnesstudiekurs 9 sp, KN-uppsats 8 sp Övriga studier (35 sp): Biämne 6 sp, valbara 2 29 sp 4.2 FM examen 4 e studieåret: Höstterminen: Kvantmekanik 9 (fysiker), Fysikkurser Vårterminen: Fysikkurser Övriga studier (10 sp): Valbara 10 sp 5 e studieåret: Höstterminen: Fysikkurser, Pro Gradu-arbete (40/20) Vårterminen: Pro Gradu-arbete (40/20) 5 Kursernas litteratur 5.1 Obligatoriska kurser 5.1.1 Grundstudier Fysik I-III: Harris Benson: University Physics Matematiska hjälpmedel: Harris Benson: University Physics, G.B Arfken and H.J. Weber: Mathematical Methods for Physicists Mary L. Boas: Mathematical Methods in the Physical Sciences Grundkurslaborationer: Tom Lönnroth och Ulf Hällsten: Grundstudielaborationer i fysik (kompendium) Tom Lönnroth: Laboratorieteknik för grundkurserna i fysik (kompendium) 1 Ingår även fysikens kurser Arbetsskydd och Ämneskommunikation. De turas om årsvis. 2 Valbara kurser kan efter behov och möjlighet även inväljas under det andra studieåret. 7
5.1.2 Ämnesstudier Biofysik: Tom Lönnroth: Introduction to Biophysics (kompendium) Demonstrationskurs i fysik: Hands-on kurs, obligatorisk i lärarutbildningen Harris Benson: University Physics. Special Topic, Historical Note, speciallitteratur, experimentella demonstrationer, samt handledning vid laboratorie- och räkneövningar Elektromagnetism: I.S. Grant and W.R. Phillips: Electromagnetism Materiens Mikrostruktur: F.J. Blatt: Modern Physics Mekanik: G.R. Fowles and G.R. Cassiday: Analytical Mechanics Termodynamik och statistisk fysik: F. Mandl: Statistical Physis Matematiska hjälpmedel som stöd i alla kurser G.B Arfken and H.J. Weber: Mathematical Methods for Physicists Erwin Kreyszig: Advanced Mathematics for Engineers Ämneskommunikation: Överenskommet material. Speciellt seminarieframställning av kandidatuppsatsen Ämnesstudielaborationer: K.-M. Källman, J. Lindén, T. Lönnroth: Ämnesstudielaborationer (kompendium) Tom Lönnroth: Laboratorieteknik för ämnesstudielaborationer (kompendium) 5.1.3 Fördjupade studier Elektrodynamik: J.D. Jackson: Classical Electrodynamics Kvantmekanik: S. Gasiorowicz: Quantum Mechanics Matematiska metoder: G.B. Arfken and H.J. Weber: Mathematical Methods for Physicists Materialfysik: E.A. Irene: Electronic Material Science 5.2 Specialkurser Akustik Blandad litteratur Astrofysik T. Lönnroth: Astrofysik (kompendium) (B.W. Carroll and D.A. Ostlie: Modern Astrophysics) 8
Elektroniska egenskaper i organiska material M. Pope and C.E. Swenberg: Electronic Proceses in Organic Materials Fasta tillståndets fysik N.W. Ashcroft and N.D. Mermin: Solid State Physics Framtidens kärnenergisystem I T. Lönnroth: ENES-I (kompendium) Framtidens kärnenergisystem II T. Lönnroth: ENES-II (kompendium), samt samlad litteratur och källor Halvledarfysik S.M. Sze: Semiconductor Devices: Physics and Technology. 2nd ed. Laborationer i kärnfysik T. Lönnroth och K.-M. Källman: Laborationer i kärnfysik (kompendium) Kärnfysik T. Lönnroth: Kärnfysik (kompendium) Kärnreaktorfysik T. Lönnroth: Neutronfysik och fissionsreaktorer (kompendium) eller J.R. Lamarsh and A.J. Baratta: Introduction to Nuclear Engineering Materiallära W.D. Callister, Jr.: Materials Science and Engineering (an Introduction) Moderna fysikens historia Utdelat material, webbuppgifter Organisk elektronik Aktuella artiklar Partikelfysik T. Lönnroth: Partikelfysik (kompendium) Relativitetsteori Wolfgang Rindler: Relativity C.W. Misner, K.S. Thorne, J.A. Wheeler: Gravitation Solsystemets uppkomst T. Lönnroth: Aurinkokunnan kehitys (kompendium) H. Alfvén, G. Arrhenius: Evolution of the Solar System Strålskydd T. Lönnroth och B. Isomaa: Strålskydd (kompendium) 9
6 Fysik som biämne (NatVet) 6.1 Grundstudier Grundstudiernas omfattning är 25 sp, och deras sammansättning ges i tabellen nedan. Fysik I 5 Fysik II 5 Fysik III 5 Valfri kurs 5 Grundkurslaborationer 5 Totalt 25 sp Desa kurser är gemensamma, och avläggs av alla som startar sina fysikstudier. Kurserna gäller för KT are likaväl som för fysikens huvudämnesstuderande. 6.2 Ämnesstudier Ämnesstudiernas omfattning är 35 sp, och sammansättningen ges i tabellen nedan. Variant 1. De normala ämnestudiekurserna i fysik Mekanik 9 Elektromagnetism 9 Materiens mikrostruktur 9 Ämnesstudielaborationer 8 Totalt 35 sp De tre nämnda föreläsningskurserna är desamma som för övriga studerande, både för huvudämnesstuderande och studerande vid KT inom sina biämnesmoduler. 10
7 Teknisk fysik, inom UP i ProcessTeknik (PT) 7.1 Gemensamma studier De fysikstudier ingår som obligatoriska inom TkF-modulen Gemensamma studier om 60 sp, bestående av 47 sp grundstudier och 13 sp språkstudier är: Fysik I 5 Fysik II 5 Grundkurspraktikum 2 Totalt 12sp Bland fritt valbara studier i det TkF-gemensamma blocket kan ytterligare om 16 sp fysikkurser väljas TkK-examen (180 sp) kan innehålla 28 sp fysik! 7.2 Teknologie kandidatexamen Kandidatexamen inom Processteknik har, liksom alla kandidatexamina, en omfattning om 180 sp. Utöver de 12 sp obligatoriska fysikstudierna kan fysik avläggas inom specialiseringen Teknisk Fysik. 3 TeknKand-examen har ett block för Fritt valbara studier om totalt 16 sp. Här kan med fördel/intresse kurserna Fysik III 5 sp, och ett förlängt Praktikum om 3 sp inväljas, dvs.reguljära fysikkurser. Därtill kan givetvis andra grundläggande fysikkurser väljas 8 sp kvarstår ju. 7.3 Diplomingenjörsstudier Diplomingenjörsstudierna omfattar, i likhet med magistersstudierna 120 sp. Dessa bör innehålla två moduler i ett Biämne: Grundmodul 20 sp och Påbyggnadsmodul 20 sp. Som dessa kan väljas modulerna FYS1 och FYS2 med kurserna Mekanik 9, Materiens Mikrostruktur 9, Elektromagnetism 9, Termodynamik & Statistisk Fysik 9, samt Laborationer 4 sp motsvarande de reguljära ämnesstudiekurserna i fysik. Därutöver kan fysik ingå i de Fritt valbara studierna, maximalt 20 sp, och ytterligare kan man ha valbara fördjupade studier om 10 sp. Slutligen kan ett Diplomarbete om 30 sp utföras inom Teknisk fysik. Inom DI-examen med Teknisk fysik kan alltså hela 128 sp fysik inväljas, inkluderande de obligatoriska 12 sp i grundutbildningen. Hela Diplomingenjörsexamen omfattar 300 sp. Att notera! Om studierna omfattar 60 sp eller mera, så ger de behörighet som ämneslärare i fysik på högstadiet eller i gymnasiet (då Pedagogik 60 sp avlagts). 7.4 Några programhelheter inom diplomingenjörsstudierna Materialfysik Elektronik, Elektroniska egenskaper i organiska material, Halvledarfysik, Materialfysik, Organisk elektronik. Samt även kurser avlagda vid andra universitet och även utomlands, enligt överenskommelse. Kärnenergi ENES-I, ENES-II, Kärnfysik, Kärnreaktorfysik, Praktik vid kärnkraftverk, Strålskydd, kurser vid Tekniska högskolan. Även kurser vid andra universitet och utomlands, t.ex. KTH (Stockholm) eller Uppsala, enligt överenskommelse. 3 Se www.abo.fi/student/tekniskfysik som är en variant av PT s eget block. 11