Ammattifysiikka (FYSLA0002), 6 op

Perustiedot

Esitietovaatimukset

-

Sisältö (ydinaines ja -osaaminen)

Sähköiset materiaalien perusominaisuudet ( resistiivisyys, dielektrivakio, kapasitanssi, sähköiset anturit )
Magnetismi
- magneettikenttä, sähköinen ja magneettinen poikkeutus, magneettisuuden selitys ( liikkuva varaus magneettikentässä, virtajohdin magneettikentässä, virtasilmukka, solenoidi, maan magneettikenttä, Hall- anturi, magneettiset anturit
Sähkömagneettinen induktio
- magneettivuo, Faradayn- ja Lenzin laki, itseinduktanssi, keskinäisinduktanssi, muuttuva johdinsilmukka magneettikentässä
Aineen magneettiset ominaisuudet
Jäykän kappaleen dynamiikka ( vääntömomentti, hitausmomentti, pyörimisliikkeen perusyhtälö, momentin impulssi, liikemäärämomentti; )
Statiikkaa ( tasapainoyhtälöt, tukivoimat akseleilla,
Värähdysliike
- harmoninen, vaimeneva, kriittinen vaimennus, pakkovärähtely, ...
- kiihtyvyysanturi värähtelyanturina, venymäliuska värähtelyanturina;
Aaltoliikeoppi
Äänioppi
- ääniopin perusteet,
- äänenpainetasot, yksikköjärjestelmät,...
- ultraääni, pietsokiteet,
- sähkömekaaniset EMFI- kalvot
Sähkömagneettiset aallot
- värähtelypiiri
- Maxwellin yhtälöt käytännönläheisesti
- Poyntingin vektori ja sen sovellukset
Aalto-optiikka
- valon taittuminen,
- optiset kuidut, dispersio, vaimennus, WDM, DWDM
- interferenssi, diffraktio
- erottelukyky diffraktion Rayleigh kriteerion perusteella
Geometrinen optiikka
- valon heijastuminen ja taittuminen, optiset kojeet
Sähkömagneettisten aaltojen sovelluksia
- dipolisäteilijä
- radioaallot
- antennit, linkkiyhteydet, Friisin kantama yhtälö, suuntavahvistukset

Sähkömagneettisen säteilyn kvantittuminen
- Planckin laki, valosähköinen ilmiö, CCD- kennomateriaalit
- Comptonin ilmiö
- kvantittuminen, atomin rakenne, spektroskopia, röntgensäteily
- Luminesenssi,
- laserointi, laserit, optinen vahvistus, kiinteät laserit, kaasu laserit, puolijohdelaserit, ...

Sisältö (täydentävä ja erityisosaaminen)

dielektrisen väliaineen vaikutukset, induktiivinen kytkentä, kiihtyvyysanturi värähtelyanturina, EMFI- kalvot, optiset kuidut, antennitekniikan perusteet, CCD- kennot, fluoresenssi ja fosforesenssiö.

Tiedolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Opintojakso laajentaa opiskelijan tietoja hänen omaan alaansa liittyvillä fysiikan alueilla.
Opiskelija pystyy
- muodostamaan ja ratkaisemaan keskeisimmät alansa fysiikkaan liittyvät suureyhtälöt
- ymmärtämään ammatissaan tarvittavien fysiikan sovellusten perusteet
- täydentämään ja soveltamaan fysiikan tietojaan sekä jatko-opinnoissa että työelämässä käytännön ongelmien ratkaisemisessa.

Taidolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Opintojakson suoritettuaan opiskelija pystyy muodostamaan ja ratkaisemaan keskeisimmät alansa fysiikkaan liittyvät suureyhtälöt. Opiskelija pystyy täydentämään ja soveltamaan fysiikan tietojaan sekä jatko-opinnoissa että työelämässä käytännön ongelmien ratkaisemisessa.

Kirjallisuus ja muu materiaali

Peltonen, H., Perkkiö J. ja Vierinen K. Insinöörin (AMK) fysiikka, osa II. Lahden Teho-opetus, 6. painos, 2005.
Kurssin omalla www-sivulla ja opintoportaalissa oleva oppimateriaali

Opetusmenetelmät

luennot 56 h
laskuharjoitukset 28 h
harjoitustyöt 10 h
tentit 9 h
itseopiskelu -
YHTEENSÄ -
Kuormittavuusanalyysin seuranta tehty: -

Opiskelijan kuormittavuus

Arvioinnin perusteet

Välikokeita on kolme kappaletta ja hyväksytty suoritus vaaditaan. Itseopiskeluprojekti on suoritettava hyväksytysti.

Koulutusohjelmakohtaiset kompetenssit

Automaation informaatiotekniikka
Teoreettinen perusta ja matemaattis-luonnontieteelliset valmiudet (T)