Siirry suoraan sisältöön

Fysikaaliset mittaukset Laajuus (5 op)

Tunnus: 5021212

Laajuus

5 op

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
- tulkita optiikan ilmiöitä
- tunnistaa insinöörin työssä fysiikan taholta tulevat mahdollisuudet ja rajoitukset
- toteuttaa tehtävään sopivan mittausjärjestelyn ja suorittaa mittaukset
- käyttää perusmittalaitteita
- arvioida mittausten epävarmuuden ja yksinkertaisissa tapauksissa määrittää mittaushavainnoista johdetuille tuloksille luotettavuusrajat
- tehdä ja tulkita graafisia esityksiä
- pitää tutkijan työkirjaa ja raportoida tuloksista sekä kirjallisesti että suullisesti
- toimia laboratorioissa turvallisesti
- toimia turvallisesti erilaisten radioaktiivisen säteilyn lajien kanssa
- toimittaa laboratoriossa syntyneet jätteet oikeisiin käsittelypisteisiin.

Sisältö

- Sähkömagneettinen spektri (näkyvä valo, UV, IR, röntgen, gamma)
- Valon taittuminen, sironta, polarisaatio, absorptio, luminesenssi, fluoresenssi
- Coulombin laki
- sähkökenttä, sähköpotentiaali
- kapasitanssi, varauksen ja magneettikentän vuorovaikutus
- Faradayn induktiolaki, induktanssi
- Ionisoiva säteilyn käyttö ja säteilysuoja
- työturvallisuus laboratoriossa
- fysikaalinen mallintaminen
- mittaaminen, luotettavuusarviointi, mittaustulosten käsittely ja tulkinta
- graafiset esitykset, raportointi
- laboratoriojätteiden käsittely

Ilmoittautumisaika

01.12.2023 - 14.01.2024

Ajoitus

01.01.2024 - 30.04.2024

Opintopistemäärä

5 op

Toteutustapa

Lähiopetus

Yksikkö

Tekniikka ja liiketoiminta

Toimipiste

Kupittaan kampus

Opetuskielet
  • Suomi
Paikat

0 - 50

Koulutus
  • Bio- ja kemiantekniikan koulutus
Opettaja
  • Aaro Mustonen
Ajoitusryhmät
  • Pienryhmä 1 (Koko: 0. Avoin AMK: 0.)
  • Pienryhmä 2 (Koko: 0. Avoin AMK: 0.)
  • Pienryhmä 3 (Koko: 0. Avoin AMK: 0.)
Ryhmät
  • PBIOKES22A
    PBIOKES22A
  • PBIOKES22B
    PBIOKES22B
  • PBIOKES22
    Bio- ja kemiantekniikan koulutus
Pienryhmät
  • Pienryhmä 1
  • Pienryhmä 2
  • Pienryhmä 3

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
- tulkita optiikan ilmiöitä
- tunnistaa insinöörin työssä fysiikan taholta tulevat mahdollisuudet ja rajoitukset
- toteuttaa tehtävään sopivan mittausjärjestelyn ja suorittaa mittaukset
- käyttää perusmittalaitteita
- arvioida mittausten epävarmuuden ja yksinkertaisissa tapauksissa määrittää mittaushavainnoista johdetuille tuloksille luotettavuusrajat
- tehdä ja tulkita graafisia esityksiä
- pitää tutkijan työkirjaa ja raportoida tuloksista sekä kirjallisesti että suullisesti
- toimia laboratorioissa turvallisesti
- toimia turvallisesti erilaisten radioaktiivisen säteilyn lajien kanssa
- toimittaa laboratoriossa syntyneet jätteet oikeisiin käsittelypisteisiin.

Sisältö

- Sähkömagneettinen spektri (näkyvä valo, UV, IR, röntgen, gamma)
- Valon taittuminen, sironta, polarisaatio, absorptio, luminesenssi, fluoresenssi
- Coulombin laki
- sähkökenttä, sähköpotentiaali
- kapasitanssi, varauksen ja magneettikentän vuorovaikutus
- Faradayn induktiolaki, induktanssi
- Ionisoiva säteilyn käyttö ja säteilysuoja
- työturvallisuus laboratoriossa
- fysikaalinen mallintaminen
- mittaaminen, luotettavuusarviointi, mittaustulosten käsittely ja tulkinta
- graafiset esitykset, raportointi
- laboratoriojätteiden käsittely

Oppimateriaalit

- Oppikirja: Inkinen, Manninen, Tuohi, Momentti 2, Otava tai Insinöörin (AMK) Fysiikka II tai vastaava materiaali, josta voi opiskella sähkö- ja magnetismiopin, valo-opin ja säteily-/ydinfysiikan teoriaa.
- Oppimisympäristössä oleva ja sinne linkitetty materiaali

Opetusmenetelmät

Teoriaopetusta, tehtäviä ja laboratoriotöitä

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Viikolla 11. Uusintakokeen aikataulu ilmoitetaan lähempänä ajankohtaa.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

aktiiviset opetusmenetelmät: learning by doing, yksilö- ja ryhmätehtäviä ja flipped learning.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

-

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

5 op = 134t opiskelijan työtä jakautuen
- 11t teoriaopetusta
- 8t laskuharjoituksia
- 13t laboratoriotyöskentelyä
- 2t koe
- 100t itsenäistä/ryhmätyöskentelyä

Sisällön jaksotus

Fysiikan perusteiden opiskelua itsenäisesti, teoriatunneilla ja laboratoriossa.
Laboratoriotunneilla on pakollinen läsnäolo.

Opintojakso sisältää yhteisiä teoriatunteja 11t sekä yhteisiä laskuharjoitustunteja 4x2t.

Laskuharjoitustunnille opiskelijat palauttavat etukäteen laskemansa harjoitustehtävät, joiden ratkaisuja käydään yhdessä läpi kyseisellä tunnilla. Teoriatunnit (teoria ja laskuharjoitukset) järjestetään kampuksella opetustilassa.
Teoriaosuuden sisältö: Työturvallisuus ja sähköoppi (viikot 2-3), magnetismi (viikot 4-5), valo-oppi ja optiikka (viikot 6-7), säteilyoppi (viikot 9-10)

Teoriatuntien lisäksi opintojakso sisältää 6x2t fysiikan lähilabroja + 1t labraan tutustuminen. Fysiikan labroissa harjoitellaan fysiikan mittavälineiden käyttöä ja fysiikan ilmiöiden tutkimusta. Labroja varten opiskelijat jaetaan kolmeen labraryhmään ja labraryhmien sisällä 3-4 hengen työskentelyryhmiin. Välineiden riittävyyden vuoksi työskentelyryhmät suorittavat kullakin kerralla eri töitä kiertävässä järjestyksessä (tarkempi ohjeistus itslearningin kurssialustalla). Kaikki labrat ovat lähiopetuksena ICT:n fysiikan laboratoriossa (osa Edu-cityn labrassa). Jollakulla ryhmässä on tarpeen olla tietokone mukana tulosten kirjausta ja mittauspöytäkirjan täyttöä varten.

Labrat pidetään viikoilla 4-10, labran tutustumiskerta on viikolla 3.

Labrassa ei ruokailla eikä juoda. Työtakkia tai erillisiä suojavarusteita ei tarvita.

Labratöiden alustavat aiheet: Perusmittaaminen, metallilangan resistiivisyys, sähköenergian siirto, lämpölaajeneminen, kalorimetria ja optiikan perusteet.

Fyysisten labrojen lisäksi suoritetaan yksi simuloitu etälabratyö MATLAB Simulink -ohjelmistoa käyttäen työskentelyryhmän vapaasti valitsemana ajankohtana.

Opintojakson lopuksi on sekä teoriaosaamista että mittausosaamista mittaava loppukoe (lähiopetuksena viikolla 11) ja sitä edeltävä kertaustunti samalla viikolla. Kokeeseen osallistuminen on pakollista, mutta sen suoritus vastaa vain osaa kurssipisteistä (tarkemmin arviointiehdoissa).

Viestintäkanava ja lisätietoja

Käytettävät ohjelmistot: MS Excel ja MS Word

Arviointiasteikko

H-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso arvioidaan numeerisesti 0-5 kerättyjen pisteiden avulla (max 100p). Pisteitä saa seuraavista tehtävistä: (Alustava suunnitelma)
- Itsenäiset ennakkotehtävät labrakerroille (yksilötyö) 6x2p = 12p
- Itsenäiset ennakkotehtävät valo- ja säteilyopin teoriatunneille (yksilötyö) 2x3p = 6p
- Perusmittauksien labratyön ohjattu mittauspöytäkirja (ryhmätyö) 2p
- Kuuden muun labratyön mittauspöytäkirjat (ryhmätyö) 6x5p = 30p
- Yhden labratyön raportti (ryhmätyö) 1x10p = 10p
- Laskuharjoitukset (yksilötyö) 4x5p = 20p
- Loppukoe ja osaamisen itsearvionti (yksilötyö) 20p

Opintojakson hyväksytty suorittaminen arvosanalla 1 edellyttää vähintään 50p.

Työturvallisuuden ennakkotehtävä, labratöihin osallistuminen, niihin liittyvien mittauspöytäkirjojen palautus ja loppukokeeseen osallistuminen ovat kaikille pakollisia, vaikka läpipääsypisteet muutoin täyttyisivätkin.

Aktiivinen osallistuminen ja osaamisen osoittaminen labrassa voidaan huomioida arvosanaa korottavasti. Vastaavasti passiivinen osallistuminen, myöhästyminen tai asiaton käytös voi vaikuttaa arvosanaa alentavasti.

Laskutehtävähyvityksen (4x5p) saaminen edellyttää laskutehtävien palautusta etukäteen, läsnäoloa ja aktiivista osallistumista laskuharjoitustunnilla (poissaolosta on sovittava opettajan kanssa etukäteen) sekä laskuharjoitustunnin jälkeen palautettua itsearviointia. Itsearvioinnin yhteydessä väärin laskettuja/puutteelliseksi jääneitä harjoituksia on vielä mahdollista täydentää pistehyvityksen korottamiseksi.

Hylätty (0)

vähemmän kuin 50% pisteistä = 50p tai puuttuvia pakollisia osia.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Numeroon 1 vaaditaan noin 50 % kurssipisteistä = 50p
Numeroon 2 vaaditaan noin 60 % kurssipisteistä = 60 p

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Numeroon 3 vaaditaan noin 70 % kurssipisteistä = 70 p
Numeroon 4 vaaditaan noin 80 % kurssipisteistä = 80 p

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Numeroon 5 vaaditaan noin 90 % kurssipisteistä = 90 p

Ilmoittautumisaika

10.12.2022 - 16.01.2023

Ajoitus

09.01.2023 - 31.03.2023

Opintopistemäärä

5 op

Virtuaaliosuus

3 op

Toteutustapa

40 % Lähiopetus, 60 % Etäopetus

Yksikkö

Tekniikka ja liiketoiminta

Toimipiste

Kupittaan kampus

Opetuskielet
  • Suomi
Paikat

0 - 55

Koulutus
  • Bio- ja kemiantekniikan koulutus
Opettaja
  • Hannele Kuusisto
Ryhmät
  • PBIOKES21
    Bio- ja kemiantekniikan koulutus
  • PBIOKES21B
    PBIOKES21B
  • PBIOKES21A
    PBIOKES21A

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
- tulkita optiikan ilmiöitä
- tunnistaa insinöörin työssä fysiikan taholta tulevat mahdollisuudet ja rajoitukset
- toteuttaa tehtävään sopivan mittausjärjestelyn ja suorittaa mittaukset
- käyttää perusmittalaitteita
- arvioida mittausten epävarmuuden ja yksinkertaisissa tapauksissa määrittää mittaushavainnoista johdetuille tuloksille luotettavuusrajat
- tehdä ja tulkita graafisia esityksiä
- pitää tutkijan työkirjaa ja raportoida tuloksista sekä kirjallisesti että suullisesti
- toimia laboratorioissa turvallisesti
- toimia turvallisesti erilaisten radioaktiivisen säteilyn lajien kanssa
- toimittaa laboratoriossa syntyneet jätteet oikeisiin käsittelypisteisiin.

Sisältö

- Sähkömagneettinen spektri (näkyvä valo, UV, IR, röntgen, gamma)
- Valon taittuminen, sironta, polarisaatio, absorptio, luminesenssi, fluoresenssi
- Coulombin laki
- sähkökenttä, sähköpotentiaali
- kapasitanssi, varauksen ja magneettikentän vuorovaikutus
- Faradayn induktiolaki, induktanssi
- Ionisoiva säteilyn käyttö ja säteilysuoja
- työturvallisuus laboratoriossa
- fysikaalinen mallintaminen
- mittaaminen, luotettavuusarviointi, mittaustulosten käsittely ja tulkinta
- graafiset esitykset, raportointi
- laboratoriojätteiden käsittely

Oppimateriaalit

- Oppikirja: Inkinen, Manninen, Tuohi, Momentti 2, Otava tai Insinöörin (AMK) Fysiikka II tai vastaava materiaali, josta voi opiskella sähkö- ja magnetismiopin, valo-opin ja säteily-/ydinfysiikan teoriaa.
- Oppimisympärisössä oleva ja sinne linkitetty materiaali

Opetusmenetelmät

Teoriaopetusta, tehtäviä ja laboratoriotöitä

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Viikolla 12

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

aktiiviset opetusmenetelmät: learning by doing ja flipped learning, yksilö- ja ryhmätehtäviä

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

-

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

5 op = 134t opiskelijan työtä jakautuen
- 11t teoriaopetusta
- 8t laskuharjoituksia
- 13t laboratoriotyöskentelyä
- 2t koe
- 100t itsenäistä/ryhmätyöskentelyä

Sisällön jaksotus

Fysiikan perusteiden opiskelua itsenäisesti, teoriatunneilla ja laboratoriossa.
Laboratoriotunneilla on pakollinen läsnäolo.

Opintojakso sisältää molemmille ryhmille yhteisiä teoriatunteja 11t sekä yhteisiä laskuharjoitustunteja 4x2t. Osalle yhteisistä teoriatunneista (valo ja säteily) on ennakkotehtäviä, joiden pohjalta perehdytään kyseisen viikon aiheeseen. Laskuharjoitustunnille opiskelijat palauttavat etukäteen laskemansa harjoitustehtävät, joiden ratkaisuja käydään yhdessä läpi kyseisellä tunnilla. Teoriatunnit (teoria ja laskuharjoitukset) ovat etänä verkossa.
Teoriaosuuden sisältö: sähköoppi (viikot 2-3), magnetismi (viikot 4-5), valo-oppi ja optiikka (viikot 6-7), säteilyoppi (viikot 9-10)

Teoriatuntien lisäksi opintojakso sisältää 6x2t fysiikan lähilabroja + 1t labraan tutustuminen. Fysiikan labroissa harjoitellaan fysiikan mittavälineiden käyttöä ja fysiikan ilmiöiden tutkimusta. Labroja varten opiskelijat jaetaan kolmeen labraryhmään ja labraryhmien sisällä 3-4 hengen työskentelyryhmiin. Välineiden riittävyyden vuoksi työskentelyryhmät suorittavat kullakin kerralla eri töitä kiertävässä järjestyksessä (tarkempi ohjeistus itslearningin kurssialustalla). Kaikki labrat ovat lähiopetuksena ICT-cityn labrassa. Jollakulla ryhmässä on tarpeen olla tietokone mukana tulosten kirjausta ja mittauspöytäkirjan täyttöä varten.

Labrat pidetään viikoilla 4-10, labran tutustumiskerta on viikolla 3.

Labrassa ei ruokailla eikä juoda. Työtakkia tai erillisiä suojavarusteita ei tarvita.

Labratöiden alustavat aiheet: metallilangan resistiivisyys, sähköenergian siirto, lämpölaajeneminen, kalorimetria, optiikan perusteet

Fyysisten labrojen lisäksi suoritetaan yksi simuloitu etälabratyö MATLAB Simulink -ohjelmistoa käyttäen työskentelyryhmän vapaasti valitsemana ajankohtana.

Opintojakson lopuksi on sekä teoriaosaamista että mittausosaamista mittaava loppukoe (lähiopetuksena viikolla 12) ja sitä edeltävä kertaustunti verkossa (viikolla 11). Kokeeseen osallistuminen on pakollista, mutta sen suoritus vastaa vain osaa kurssipisteistä (tarkemmin arviointiehdoissa).

Viestintäkanava ja lisätietoja

Käytettävät ohjelmistot: MS Excel, MS Word ja MATLAB

Arviointiasteikko

H-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso arvioidaan numeerisesti 0-5 kerättyjen pisteiden avulla (max 100p). Pisteitä saa seuraavista tehtävistä:
- Itsenäiset ennakkotehtävät labrakerroille (yksilötyö) 6x2p = 12p
- Itsenäiset ennakkotehtävät valo- ja säteilyopin teoriatunneille (yksilötyö) 2x3p = 6p
- Perusmittauksien labratyön ohjattu mittauspöytäkirja (ryhmätyö) 2p
- Kuuden muun labratyön mittauspöytäkirjat (ryhmätyö) 6x5p = 30p
- Kahden labratyön raportit (ryhmätyö) 2x5p = 10p
- Laskuharjoitukset (yksilötyö) 4x5p = 20p
- Loppukoe ja osaamisen itsearvionti (yksilötyö) 20p

Opintojakson hyväksytty suorittaminen arvosanalla 1 edellyttää vähintään 50p.

Työturvallisuuden ennakkotehtävä, labratöihin osallistuminen, niihin liittyvien mittauspöytäkirjojen palautus ja loppukokeeseen osallistuminen ovat kaikille pakollisia, vaikka läpipääsypisteet muutoin täyttyisivätkin.

Aktiivinen osallistuminen ja osaamisen osoittaminen labrassa voidaan huomioida arvosanaa korottavasti. Vastaavasti passiivinen osallistuminen, myöhästyminen tai asiaton käytös voi vaikuttaa arvosanaa alentavasti.

Laskutehtävähyvityksen (4x5p) saaminen edellyttää laskutehtävien palautusta etukäteen, läsnäoloa ja aktiivista osallistumista laskuharjoitustunnilla (poissaolosta on sovittava opettajan kanssa etukäteen) sekä laskuharjoitustunnin jälkeen palautettua itsearviointia. Itsearvioinnin yhteydessä väärin laskettuja/puutteelliseksi jääneitä harjoituksia on vielä mahdollista täydentää pistehyvityksen korottamiseksi.

Hylätty (0)

vähemmän kuin 50% pisteistä = 50p tai puuttuvia pakollisia osia.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Numeroon 1 vaaditaan noin 50 % kurssipisteistä = 50p
Numeroon 2 vaaditaan noin 60 % kurssipisteistä = 60 p

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Numeroon 3 vaaditaan noin 70 % kurssipisteistä = 70 p
Numeroon 4 vaaditaan noin 80 % kurssipisteistä = 80 p

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Numeroon 5 vaaditaan noin 90 % kurssipisteistä = 90 p

Ilmoittautumisaika

01.12.2021 - 24.01.2022

Ajoitus

11.01.2022 - 29.05.2022

Opintopistemäärä

5 op

Toteutustapa

Lähiopetus

Yksikkö

Tekniikka ja liiketoiminta

Opetuskielet
  • Suomi
Koulutus
  • Kemiantekniikan koulutus
Opettaja
  • Patric Granholm
Vastuuopettaja

Patric Granholm

Ryhmät
  • MKEMIK21
    Kemiantekniikan koulutus

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
- tulkita optiikan ilmiöitä
- tunnistaa insinöörin työssä fysiikan taholta tulevat mahdollisuudet ja rajoitukset
- toteuttaa tehtävään sopivan mittausjärjestelyn ja suorittaa mittaukset
- käyttää perusmittalaitteita
- arvioida mittausten epävarmuuden ja yksinkertaisissa tapauksissa määrittää mittaushavainnoista johdetuille tuloksille luotettavuusrajat
- tehdä ja tulkita graafisia esityksiä
- pitää tutkijan työkirjaa ja raportoida tuloksista sekä kirjallisesti että suullisesti
- toimia laboratorioissa turvallisesti
- toimia turvallisesti erilaisten radioaktiivisen säteilyn lajien kanssa
- toimittaa laboratoriossa syntyneet jätteet oikeisiin käsittelypisteisiin.

Sisältö

- Sähkömagneettinen spektri (näkyvä valo, UV, IR, röntgen, gamma)
- Valon taittuminen, sironta, polarisaatio, absorptio, luminesenssi, fluoresenssi
- Coulombin laki
- sähkökenttä, sähköpotentiaali
- kapasitanssi, varauksen ja magneettikentän vuorovaikutus
- Faradayn induktiolaki, induktanssi
- Ionisoiva säteilyn käyttö ja säteilysuoja
- työturvallisuus laboratoriossa
- fysikaalinen mallintaminen
- mittaaminen, luotettavuusarviointi, mittaustulosten käsittely ja tulkinta
- graafiset esitykset, raportointi
- laboratoriojätteiden käsittely

Oppimateriaalit

Inkinen, Manninen, Tuohi, Momentt 2, Otava
Openstax kirjat https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-2 ja https://openstax.org/details/books/university-physics-volume-3
MATLAB

Opetusmenetelmät

Teoria opetusta, tehtäviä ja laboratoriotöitä

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

aktiiviset opeutsmentelmät, yksilö- ja ryhmätehtäviä

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Ei valinnaisia suoritustapoja

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Laboratoriotyö 50%
Tehtäviä 50%

Sisällön jaksotus

Teoriaa ja laboratoriossa
- Coulombin laki
- sähkökenttä, sähköpotentiaali
- kapasitanssi, varauksen ja magneettikentän vuorovaikutus
- Faradayn induktiolaki, induktanssi
- Sähkömagneettinen spektri (näkyvä valo, UV, IR, röntgen, gamma)
- Valon taittuminen, sironta, polarisaatio, absorptio, luminesenssi, fluoresenssi
- Ionisoiva säteilyn käyttö ja säteilysuoja
Laboratorio osio
- työturvallisuus laboratoriossa
- fysikaalinen mallintaminen
- mittaaminen, luotettavuusarviointi, mittaustulosten käsittely ja tulkinta
- graafiset esitykset, raportointi
- laboratoriojätteiden käsittely

Arviointiasteikko

H-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Aktiivisuus laskuharjoituksissa sekä laboratoriossa ja laboratorio raportit

Hylätty (0)

vähemmän kuin 50% pisteistä tai puuttuvia osia.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

50 - 70%

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

70 - 90 %

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

> 90%

Ilmoittautumisaika

02.12.2021 - 15.01.2022

Ajoitus

01.01.2022 - 30.06.2022

Opintopistemäärä

5 op

Virtuaaliosuus

4 op

Toteutustapa

20 % Lähiopetus, 80 % Etäopetus

Yksikkö

Tekniikka ja liiketoiminta

Toimipiste

Kupittaan kampus

Opetuskielet
  • Suomi
Paikat

0 - 50

Koulutus
  • Bio- ja kemiantekniikan koulutus
Opettaja
  • Hannele Kuusisto
Ryhmät
  • PBIOKES20
    Bio- ja kemiantekniikan koulutus
  • PBIOKES20B
    PBIOKES20B
  • PBIOKES20A
    PBIOKES20A

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
- tulkita optiikan ilmiöitä
- tunnistaa insinöörin työssä fysiikan taholta tulevat mahdollisuudet ja rajoitukset
- toteuttaa tehtävään sopivan mittausjärjestelyn ja suorittaa mittaukset
- käyttää perusmittalaitteita
- arvioida mittausten epävarmuuden ja yksinkertaisissa tapauksissa määrittää mittaushavainnoista johdetuille tuloksille luotettavuusrajat
- tehdä ja tulkita graafisia esityksiä
- pitää tutkijan työkirjaa ja raportoida tuloksista sekä kirjallisesti että suullisesti
- toimia laboratorioissa turvallisesti
- toimia turvallisesti erilaisten radioaktiivisen säteilyn lajien kanssa
- toimittaa laboratoriossa syntyneet jätteet oikeisiin käsittelypisteisiin.

Sisältö

- Sähkömagneettinen spektri (näkyvä valo, UV, IR, röntgen, gamma)
- Valon taittuminen, sironta, polarisaatio, absorptio, luminesenssi, fluoresenssi
- Coulombin laki
- sähkökenttä, sähköpotentiaali
- kapasitanssi, varauksen ja magneettikentän vuorovaikutus
- Faradayn induktiolaki, induktanssi
- Ionisoiva säteilyn käyttö ja säteilysuoja
- työturvallisuus laboratoriossa
- fysikaalinen mallintaminen
- mittaaminen, luotettavuusarviointi, mittaustulosten käsittely ja tulkinta
- graafiset esitykset, raportointi
- laboratoriojätteiden käsittely

Oppimateriaalit

- Oppikirja: Inkinen, Manninen, Tuohi, Momentti 2, Otava tai Insinöörin (AMK) Fysiikka II tai vastaava materiaali, josta voi opiskella sähkö- ja magnetismiopin, valo-opin ja säteily-/ydinfysiikan teoriaa.
- Oppimisympärisössä oleva ja sinne linkitetty materiaali

Opetusmenetelmät

Teoriaopetusta, tehtäviä ja laboratoriotöitä

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Viikon 14 maanantaina 4.4.

Pedagogiset toimintatavat ja kestävä kehitys

aktiiviset opetusmenetelmät: learning by doing ja flipped learning, yksilö- ja ryhmätehtäviä

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

5 op = 134t opiskelijan työtä jakautuen
- 12t teoriaopetusta
- 8t laskuharjoituksia
- 12t laboratoriotyöskentelyä
- 100t itsenäistä/ryhmätyöskentelyä
- 2t koe

Sisällön jaksotus

Fysiikan perusteiden opiskelua itsenäisesti, teoriatunneilla ja laboratoriossa.
Laboratoriotunneilla on pakollinen läsnäolo.

Opintojakso sisältää molemmille ryhmille yhteisiä teoriatunteja 12t sekä yhteisiä laskuharjoitustunteja 4x2t. Yhteisille teoriatunneille on ennakkotehtäviä, joiden pohjalta perehdytään kyseisen viikon aiheeseen yhdessä. Laskuharjoitustunnille opiskelijat palauttavat etukäteen laskemansa harjoitustehtävät, joiden ratkaisuja käydään yhdessä läpi kyseisellä tunnilla. Teoriatunnit (teoria ja laskuharjoitukset) ovat etänä verkossa.
Teoriaosuuden sisältö: sähköoppi (viikot 2-3), magnetismi (viikot 4-5), valo-oppi ja optiikka (viikot 6-7), säteilyoppi (viikot 9-10)

Teoriatuntien lisäksi opintojakso sisältää 6x2t fysiikan lähilabroja, joissa harjoitella fysiikan mittavälineiden käyttöä ja fysiikan ilmiöiden tutkimusta. Labroja varten opiskelijat jaetaan 3-5 hengen työskentelyryhmiin. Välineiden riittävyyden vuoksi työskentelyryhmät suorittavat kullakin kerralla eri töitä kiertävässä järjestyksessä (tarkempi ohjeistus itslearningin kurssialustalla). Kaikki labrat ovat lähiopetuksena ICT-cityn labrassa. Jollakulla ryhmässä on tarpeen olla tietokone mukana tulosten kirjausta ja mittauspöytäkirjan täyttöä varten.

Normaali suojautuminen: tunnille tullaan vain terveenä, labraan tullessa ja labrasta lähtiessä pestään/desinfioidaan kädet, suojamaskin käyttö koronatilanteen niin vaatiessa. Labrassa ei ruokailla eikä juoda. Työtakkia tai erillisiä suojavarusteita ei tarvita.

Labratöiden aiheet: metallilangan resistiivisyys, sähköenergian siirto, lämpölaajeneminen, kalorimetria, optiikan perusteet

Fyysisten labrojen lisäksi suoritetaan yksi simuloitu etälabratyö MATLAB Simulink -ohjelmistoa käyttäen viikolla 12.

Opintojakson lopuksi on sekä teoriaosaamista että mittausosaamista mittaava loppukoe (lähiopetuksena viikon 14 maanantaina 4.4.) ja sitä edeltävä kertaustunti verkossa (viikon 13 perjantaina 1.4.).

Viikon 14 maanantaina 4.4. järjestetään myös rästilabrakerta (ennen koetta).

Viestintäkanava ja lisätietoja

Käytettävät ohjelmistot: MS Excel, MS Word ja MATLAB

Arviointiasteikko

H-5

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Opintojakso arvioidaan numeerisesti 0-5 kerättyjen pisteiden avulla (max 100p).
- Itsenäiset ennakkotehtävät fyysisille labrakerroille (itsenäiset) 6x2p = 10p
- Itsenäiset ennakkotehtävät valo- ja säteilyopin teoriatunneille 2x3p = 6p
- Labratöiden mittauspöytäkirjat (ryhmätyö) 7x5p = 35p (sisältää myös etälabran mittauspöytäkirjan)
- Resistiivisyystyön raportti (ryhmätyö) 5p
- Laskuharjoitukset (itsenäiset) 4x6p = 24p
- Loppukoe 18p

Työturvallisuuden ennakkotehtävä, labratöihin osallistuminen, niihin liittyvien mittauspöytäkirjojen sekä yhden raportin palautus ja loppukokeeseen osallistuminen ovat kaikille pakollisia, vaikka läpipääsypisteet muutoin täyttyisivätkin.

Aktiivinen osallistuminen ja osaamisen osoittaminen labrassa voidaan huomioida arvosanaa korottavasti. Vastaavasti passiivinen osallistuminen, myöhästyminen tai asiaton käytös voi vaikuttaa arvosanaa alentavasti.

Laskutehtävähyvityksen (4x6p) saaminen edellyttää laskutehtävien palautusta etukäteen, läsnäoloa ja aktiivista osallistumista laskuharjoitustunnilla sekä laskuharjoitustunnin jälkeen palautettua itsearviointia. Itsearvioinnin yhteydessä väärin laskettuja/puutteelliseksi jääneitä harjoituksia on vielä mahdollista täydentää pistehyvityksen korottamiseksi.

Hylätty (0)

vähemmän kuin 50% pisteistä = 50p tai puuttuvia pakollisia osia.

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2)

Numeroon 1 vaaditaan noin 50 % kurssipisteistä = 50p
Numeroon 2 vaaditaan noin 60 % kurssipisteistä = 60 p

Arviointikriteerit, hyvä (3-4)

Numeroon 3 vaaditaan noin 70 % kurssipisteistä = 70 p
Numeroon 4 vaaditaan noin 80 % kurssipisteistä = 80 p

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Numeroon 5 vaaditaan noin 90 % kurssipisteistä = 90 p