Kurssi 1: Fysiikka luonnontieteenä (pakollinen) FY1

 

Tutustutaan fysiikan merkitykseen historian eri vaiheissa ja nykyaikana. Selvitetään aineen ja maailmankaikkeuden rakenteet ja perusvuorovaikutukset. Tarkastellaan energian sitoutumista ja vapautumista luonnon ja ihmisen aikaansaamissa prosesseissa. Huomioidaan kokeellisuus ja mallintaminen perustana fysikaalisen tiedon rakentumisessa, mukaan lukien mittaaminen, tulosten esittäminen ja niiden luotettavuuden arviointi. Ymmärretään voima liikkeen muutoksen aiheuttajana. Esitetään liikkeen kuvaamisessa tarvittavat peruskäsitteet ja liikkeen graafinen esitys.

 

Kurssi 2: Lämpö (syventävä) FY2

Esitetään lämpöön liittyvät ilmiöt. Tutkitaan aineen termodynaamiseen tilaan ja lämpöopin pääsääntöihin liittyviä ilmiöitä. Keskeisiä sisältöjä ovat kaasujen tilanmuutokset ja lämpölaajeneminen, paine, hydrostaattinen paine, kappaleiden lämpeneminen, jäähtyminen, olomuodon muutokset ja lämpöenergia, mekaaninen energia, työ, teho ja hyötysuhde, lämpöopin pääsäännöt, sisäenergia sekä energiavarat. Opiskelija saa valmiudet osallistua ympäristöä ja teknologiaa koskevaan keskusteluun ja päätöksentekoon.

 

Kurssi 3: Aallot (syventävä) FY3

Opiskelija saa yleiskuvan jaksollisista ilmiöistä ja niiden periaatteista. Perehdytään värähdys- ja aaltoliikkeen perusteisiin tutkimalla mekaanista värähtelyä, ääntä tai sähkömagneettisia aaltoja. Keskeisiä sisältöjä harmoninen voima ja värähdysliike, aaltoliikkeen synty ja aaltojen eteneminen, aaltoliikkeen interferenssi, diffraktio ja polarisoituminen, heijastuminen, taittuminen ja kokonaisheijastuminen, valo, peilit ja linssit sekä ääni, melun terveysvaikutukset ja kovalta ääneltä suojautuminen.

 

Kurssi 4: Liikkeen lait (syventävä) FY4

Tutkitaan liikkeeseen liittyviä ilmiöitä ja käsitellään niitä selvittäviä malleja. Tutkitaan etenemisliikkeeseen liittyviä ilmiöitä ja selvitetään säilymislakien merkitys fysiikassa. Keskeiset sisällöt liikkeen mallit ja Newtonin lait, etä- ja kosketusvoimat, erityisesti liikettä vastustavat voimat, noste, liikemäärän säilyminen ja impulssiperiaate, liike- ja potentiaalienergia sekä työperiaate ja värähdysliikkeen energia.

 

Kurssi 5: Pyöriminen ja gravitaatio (syventävä) FY5

Syvennetään osaamista mekaniikassa sekä statiikkaan ja pyörimiseen liittyvien ilmiöiden laskennallista hallintaa. Keskeisiä sisältöjä momentti ja tasapaino pyörimisen suhteen, pyörimisliikkeen mallit, tasainen ja tasaisesti kiihtyvä pyörimisliike, pyörimisen liikeyhtälö, pyörimisliikkeen säilyminen, pyörimisliikkeen energia, ympyräliike ja ympyrällinen kiihtyvyys, gravitaatio ja gravitaation alainen liike, heittoliike ja planeettojen liike sekä satelliitit ja niiden käyttö.

 

Kurssi 6: Sähkö (syventävä) FY6

Tutkitaan sähköön liittyviä peruskäsitteitä ja mittaustekniikkaa. Tavoitteena oppia tekemään sähköopin perusmittauksia sekä rakentaa ja tutkia yksinkertaisia virtapiirejä. Keskeisiä sisälröjä sähköpari, sähkövirran kulku metallijohteessa, jännitteen ja sähkövirran mittaaminen, Ohmin laki, Joulen laki, vastukset, vastusten kytkennät ja Kirchoffin lait, Coulombin laki, homogeeninen sähkökenttä ja aine sähkökentässä, kondensaattori, kytkennät ja energia sekä sähkövirran kulku puolijohteessa, esimerkkinä diodi.

 

Kurssi 7: Sähkömagnetismi (syventävä) FY7

Syvennetään tuntemusta sähkömagneettisista ilmiöistä, perehdytään sähköturvallisuuteen ja syvennetään tuntemusta sähkömagneettisten ilmiöiden merkityksestä yhteiskunnassa. Keskeisiä sisältöjä magneettinen voima, magneettikenttä ja aine magneettikentässä, varattu hiukkanen homogeenisessa sähkö- ja magneettikentässä, induktiolaki ja Lenzin laki, pyörrevirrat, generaattori ja itseinduktio, energian siirto sähkövirran avulla, tehollisen jännitteen ja sähkövirran mittaaminen sekä impedanssin taajuusriippuvuuden määrittäminen, värähtelypiiri ja antenni, sähkömagneettinen viestintä, sähköturvallisuus ja energiateollisuus.

 

Kurssi 8: Aine ja säteily (syventävä) FY8

Tutkitaan kvantittumista, dualismia sekä aineen ja energian ekvivalenssia aineen rakennetta ja rakenneosien dynamiikkaa hallitsevina periaatteina. Syvennetään kokonaiskuvaa fysiikan kehityksestä. Keskeisiä sisältöjä sähkömagneettinen säteily, röntgensäteily, mustan kappaleen säteily, valosähköilmiö, säteilyn hiukkasluonne ja hiukkasten aaltoluonne, atomimallit esimerkkinä Bohrin atomimalli, kvantittuminen, viivaspektri, atomin energiatilat ja energiatasokaavio, atomiytimen rakenne, radioaktiivisuus ja säteilyturvallisuus, massan ja energian ekvivalenssi, ydinreaktiot ja ydinenergia sekä aineen pienimmät osaset ja niiden luokittelu.

 

Kurssi 9: Fysiikan ja kemian kertaava ja eheyttävä kurssi (soveltava) FY9

Fysiikka: säilymislait ja vuorovaikutukset, kentät, liike, tasapaino, valon kulku, termodynamiikka, sähkö, moderni fysiikka ja energian tuottamisen fysikaalinen perusta.

Kemia: reaktiotyypit, reaktioyhtälöiden kirjoittaminen, isomeria ja stoikiometriset laskut.

 

Kurssi 10: Cernin tiedeleirikurssi (soveltava) FY10

Kurssilla valmistaudutaan Cernin hiukkasfysiikan laitokseen tehtävään vierailuun.