Fysiikan laitoksen tarjoamat kurssit on jaettu eri ryhmiin: perus-, aine- ja syventävien opintojen kursseihin. Edellämainittujen lisäksi on myös kursseja, jotka eivät kuulu mihinkään näistä, mutta niiden osuus ainakin opintojen alkuvaiheessa on pieni.

JOTAIN TÄHÄN VÄLIIN, esim tarkemmin eri ryhmistä

Kannattaa huomata, että yleensä opintopisteiden määrä on suoraan verrannollinen siihen, kuinka paljon asiaa kurssi sisältää. Paljon sisältöä taas tarkoittaa tavallisesti paljon työtä.

Tässä oppaassa on esitellään kaikki fysiikan perusopintojen ja osa jatko-opintojen kursseista. Myös joistakin opintojen alkuvaiheessa suoritettavista ylimääräisistä kursseista on kerrottu lopussa. Syventävistä opinnoista ei sen sijaan ole kerrottu tarkemmin, sillä niiden ollessa ajankohtaisia tämä opas lienee tarpeeton.

Peruskurssit

Mekaniikka (9 opintopistettä)

Mekaniikan kurssi aloittaa yliopistofysiikan opiskelun. Kurssi käsittelee klassista Newtonin mekaniikkaa eli erilaisia liikkeen muotoja. Kurssilla käydään lukion fysiikasta tuttuja aiheita, mutta vanhaa tietoa tarkennetaan ja  syvennetään. Mekaniikka ei ole millään tavalla mahdottoman vaikea kurssi, mutta se vaatii tasaista työntekoa, johon kannattaa totutella alusta asti. Matemaattisesti kurssilla pitää osata differentiaali- , integraali- ja vektorilaskentaa.

Matemaattiset apuneuvot I (8 op) ja II (8 op)

Matemaattiset apuneuvot ovat itse asiassa teoreettisen fysiikan kursseja, mutta niitä suositellaan kaikille fysiikkaa opiskeleville heti ensimmäisenä keväänä. Kurssilla käydään läpi kaikki fysiikan peruskursseilla käytävä matematiikka ja on melko laaja. Koska Maput kestävät pelkästään syyslukukauden, ne ovat myös tiiviitä ja näin ollen työläitä. Tästä huolimatta kurssit eivät ole mitenkään mahdottomia ja ne sujuvat kyllä hyvin, jos viitsii uurastaa. Mapujen asioiden hallitseminen on myös edellytys myöhemmillä fysiikan kursseilla pärjäämiseksi.

Esitietoina lukion pitkä matematiikka on riittävä. Jos tätä ei ole kuitenkaan tullut käytyä tai olo on muuten epävarma, voi olla järkevää käydä myös joitain peruskursseja matematiikan laitokseltaLINKKI.

Pieni varoituksen sana matematiikan laitoksen opinnoista lienee kuitenkin paikallaan. Kun matematiikan laitos lopetti kurssien Approbatur I-II luennoimisen loppuivat matematiikan laitokselta käytännölliseen matematiikkaan suuntautuneet kurssit lähes kokonaan. Parhaiten näihin asioihin päässee sisälle kurssilla Analyysin peruskurssi (10 op). Vektorilaskentaa ja matriiseja käsittelevään osuuteen kannattaa tutustua kurssilla Lineaarialgebra ja matriisilaskenta I (5 op), vektoriavaruuksia käsittelevään taas tämän kakkososalla (myöskin 5 op). Toisaalta käyrä-, pinta-ala- ja tilavuusintegrointi tulee vasta vektorianalyysillä (10 op).

Sähkömagnetismi (5 op) ja Sähködynamiikka (3 op)

Sähkömagnetismi ja Sähködynamiikka ovat kaksi erillistä fysiikan peruskurssia, mutta ne liittyvät olennaisesti toisiinsa. Sähkömagnetismi käydään kolmannessa periodissa ja se sisältää lähinnä sähköisiä ja magneettisia perusilmiötä. Sähködynamiikkaa tarjotaan neljännessä jaksossa ja se sisältää kokonaisuuden kenttäteoreettisen osan. SM:n hallinta on olennaista SD:ssa pärjäämiseksi.
Kurssit ovat myös haastavampia matemaattisesti kuin Mekaniikka, joten Mapuissa opitut asiat ovat etenkin Sähködynamiikassa tarpeen.

Sähkömagnetismin vanhoja tenttejä

Suhteellisuusteorian perusteet (4 op)

Suhteellisuusteorian perusteet on ensimmäinen modernin fysiikan kurssi, jos  Matemaattisia apuneuvoja ei lasketa. Se käydään kolmannessa jaksossa. Kurssilla tutustutaan perusteellisesti suppeaan ja esitellään yleinen suhteellisuusteoria. Yleistä suhteellisuusteoriaa käsitellään enemmän teoreettisen fysiikan jatko-opintojen samannimisellä kurssilla. Suppea suhteellisuusteoria tulee vielä monesti vastaan opintojen aikana, mutta siihen itseensä ei enää myöhemmin näin perusteellisesti tutustuta.Kurssi on ajatusmaailmaltaan monelle hankala, mutta laskennallisesti aika helppo, jos onnistuu löytämään oikeat yhtälöt lähdekirjallisuudesta. Huumori on perinteisesti kuulunut laskaritehtäviin.

Moderni fysiikka (5 op)

Teoreettisen fysiikan kurssi, joka pyrkii johdattamaan modernin fysiikan maailmaan mahdollisimman vähällä matematiikalla. Kurssilla käydään hieman kosmologiaa sekä tutustutaan kvantti- ja hiukkasfysiikkaan. Matematiikan vähyyden vuoksi kurssi on melko kevyt, vaikka itse sisältö ei sitä olekaan.

Aaltoliike ja kentät (5 op)

Neljännessä periodissa järjestettävä aaltofysiikan peruskurssi on viimeinen fysiikan perusopintojen kurssi. Kurssilla tutustutaan yleisesti aaltoihin ja tutkitaan niitä kompleksitasossa. Tärkeää on oppia, mitä yhteistä ja mitä eroja  on erilaisilla aalloilla. Kurssi vaatii perehtymistä, vaikka asiat eivät varsinaisesti vaikeita olekaan.

Laboratoriotyöt (3 op)

Fysiikan opiskelijan pakollisiin opintoihin kuuluu myös laboratoriotöitä. Laboratoriossa tehdään pieniä kokeita ja mittauksia, jotka liittyvät peruskurssien luennoilla käytyihin aiheisiin. Laboratoriotyöt ovat omia kurssejaan, mutta perusopintojen laboratoriotyöt kannattaa suorittaa samanaikaisesti peruskurssien kanssa.

Labrat kestävät yleensä kahdesta kolmeen tuntia ja ne tehdään muutaman hengen ryhmissä. Samoja perusopintojen labroja järjestetään muutaman viikon sisällä kymmenisen, ja niihin täytyy varata paikka. Jos haluamasi aika on täynnä, voit silti yrittää mennä laboratorioon vuoron alkamisaikaan ja kysyä ylimääräistä paikkaa. Labroihin täytyy ottaa mukaan kyseisen labran työohjeet. Ohjeiden alussa on muutama pieni esitehtävä, jotka tarkistetaan aluksi.

Joistakin laboratoriotöistä täytyy tehdä työselostus eli selkkari. Selostuksessa kerrotaan kokeiden teoreettisesta pohjasta ja siitä, kuinka koe käytännössä tehtiin. Lopuksi tutkitaan vielä, kuinka hyvin koetulokset vastasivat teoreettista pohjaa. Selkkariin saa hyvät ohjeet ja se ei ole valtava työ, vaikka sen tekeminen vaatiikin hiukan vaivaa.

Jos jokin labra jää välistä, kaikkia labroja voi suorittaa myös lukukausien lopussa järjestettävissä rästilabroissa.
Sekä varausjärjestelmä että työohjeet löytyvät osoitteesta https://www.physics.helsinki.fi/physlab/. Osoitteesta löytyvät myös tiedot rästilabroista.

AINEOPINTOJEN YM. KURSSIEN KUVAUKSIA:

Fysiikan mittausmenetelmät I (5 op)

????????

Termofysiikka (8 op)

Kurssilla käsitellään koko klassinen termofysiikka ja jonkin verran statistista fysiikkaa, jotka lopussa nivotaan yhteen. Muista kursseista ei ole juuri hyötyä, sillä termofysiikka muodostaa paljolti oman kiinteän kokonaisuutensa, ja lähestymistapa poikkeaa muista kursseista oleellisesti. Statistisen fysiikan osuus vaatii työntekoa, mutta sisältö on syytä opetella niin hyvin kuin mahdollista, sillä siitä on hyötyä seuraavilla kursseilla.

Kurssi käydään tavallisesti toisen vuoden syksynä, sillä kurssilla olisi hyvä ymmärtää jotain differentiaaliyhtälöistä ja ensimmäisen vuoden peruskurssien asioista.

Aineen rakenne I (8 op) ja II (5 op)

Aineen rakenne on todella laaja kurssipaketti, joka käydään virallisen opintosuunnitelman mukaaan toisen vuoden keväällä. Kurssi alkaa ”vanhalla” kvanttimekaniikalla mukaan lukien fotonit, varhaiset atomin mallit ja aineaallot päätyen sitten Schrödingerin yhtälöön ja uudempaan kvanttimekaniikkaan. Näiden tietojen avulla käsitellään yksinkertaisimpien atomien ja molekyylien rakennetta. Tästä päästään metallien sähkönjohtavuuden selittämiseen, josta siirrytään puolijohteitten merkilliseen maailmaan. Ydinreaktioiden käsittelyn jälkeen tutustutaan hiukkasfysiikkaan ja lopuksi käsitellään vielä atomin pienimpiä rakenneosasia.
Kurssi on hankalin aineopintojen kursseista ja siksi on suositeltavaa käydä se vasta peruskurssien jälkeen. Myös matematiikkaa kannattaa lukea ennen kurssin alkua.

MUIDEN KURSSIEN KUVAUKSIA:

Tieteellisen laskennan peruskurssi I (3 op) ja II (5 op)

Kurssilla opetetaan fyysikolle tärkeiden ohjelmien MatlabinLINKKI ja Maplen käyttöä ja kakkososalla hieman C-ohjelmointia tai vaihtoehtoisesti jotain muuta ohjelmointikieltä. Kurssi on helppo ja pakollinenkin, jos ei aio lukea tietojenkäsittelytiedettä.

Fysikaalisten tieteiden esittely (3 op)

Syyslukukauden aikana esitellään fysikaalisia tieteitä ja niiden tutkimuskohteita. Kurssista pääsee läpi kunhan on läsnä tarpeeksi monella luennolla, noin kolme poissaoloa sallitaan. Luennoista täytyy kirjoittaa myös luentopäiväkirjaa, joka lähetetään luennoitsijalle tiettyyn määräaikaan mennessä. Luennoilla kannattaa käydä, sillä näin saa edes hieman kuvaa siitä kuinka laajan alueen fysiikka kattaa.

Arkipäivän fysiikkaa (3 op)

Kevätlukukaudella Fysikaalisten tieteiden paikan ottaa Arkipäivän fysiikkaa, jossa tutkitaan jokapäiväisiä asioita, joihin liittyy keskeisesti fysiikka. Kurssilla on käsitelty muun muassa mikron toimintaa ja valoa. ArFy on parhaimmillaan jopa hauskaa seurattavaa, kun luennoitsijat tekevät kokeita Mythbusters-tyylillä.Tälläkään kurssilla ei ole tenttiä eikä laskareita, vaan läsnäolopakko luennoilla. Itse asiassa ArFy:ssä ei tarvitse edes kirjoittaa luentopäiväkirjaa kuten Fysikaalisten tieteiden esittelyssä.