Timeplan, pensum og eksamensdato

Velg semester

Kort om emnet

Emnet gir en innføring i statistisk mekanikk og termodynamikk. Statistisk mekanikk gir et begrepsmessig og teoretisk fundament for termodynamikk og tidens retning i makroskopiske systemer. Termodynamikk er teorien for systemer med mange partikler bygget på noen få aksiomer - termodynamikkens lover. Vi anvender teoriene på en rekke systemer slik som gasser, væsker, faste stoffer og blandinger og ser på anvendelser innen materialer, kjemi, biologi, geofag og teknologi. Vi lærer å bygge modeller hvor vi finner oppførselen til store systemer fra vekselvirkningen mellom enkeltpartikler. Vi utforsker systemer med enkel teori, numeriske metoder som molekylær dynamikk og Monte Carlo metoder, og eksperimentelle metoder som gir reelle data vi kan analysere.

Hva lærer du?

Etter å ha fullført emnet:

  • behersker du grunnleggende statistiske metoder og begreper som sannsynlighet, tilfeldige variable, forventningsverdi og varians; kjenner estimatorer for disse og vanlige sannsynlighetsfordelinger; og du kan anvende kombinatoriske metoder på statistiske problemer
  • behersker du å sette opp modeller for og analysere enkle systemer i det mikrokanoniske, kanoniske og stor-kanoniske systemet; du mestrer modellene for spinn-systemer, ideell gass og Einstein krystallen og anvendelser av disse; og du kjenner til hvordan modellene kan brukes til å beskrive systemer med realistiske vekselvirkninger
  • mestrer overgangen fra en mikroskopisk til en makroskopisk beskrivelse gjennom statistisk mekanikk; kjenner og kan anvende termodynamikkens lover og fri-energi prinsipper; kan beskrive termodynamiske prosesser og varmemaskiner; og du mestrer bruk av kjemisk potensial til å beskrive diffusiv likevekt, faselikevekt og kjemiske prosesser
  • behersker en statistisk-mekanisk beskrivelse av kvante-gasser og kan beskrive Fermi- og Bose- statistikk for elektron-, boson-, og foton-gasser, du kjenner til Fermi-energi og kan bruke tilstandstetthet til å finne partikkeltall og energi teoretisk og numerisk
  • du er trent i å finne de viktigste vekselvirkningene i et system, lage forenklede modeller, og analysere den makroskopiske oppførselen med teoretiske, numeriske og symbolske metoder med spesiell vekt på simuleringer med Monte Carlo metoder og molekylær dynamikk
  • du kjenner anvendelser av statistisk mekanikk og termodynamikk i eksempler fra andre disipliner som materialvitenskap, kjemi, og biologi. 

Opptak og adgangsregulering

Studenter må hvert semester søke og få plass på undervisningen og melde seg til eksamen i Studentweb.

Dersom du ikke allerede har studieplass ved UiO, kan du søke opptak til våre studieprogrammer, eller søke om å bli enkeltemnestudent.

Forkunnskaper

Obligatoriske forkunnskaper

I tillegg til generell studiekompetanse eller realkompetanse må du dekke spesielle opptakskrav.

Du må ha:

  • Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) + R2

Og en av disse:

  • Fysikk (1+2)
  • Kjemi (1+2)
  • Biologi (1+2)
  • Informasjonsteknologi (1+2)
  • Geofag (1+2)
  • Teknologi og forskningslære (1+2)

De spesielle opptakskravene kan også dekkes med fag fra videregående opplæring før Kunnskapsløftet, eller på andre måter.

Følgende emner må tas før første obligatorisk laboratorieundervisning i FYS2160:

Anbefalte forkunnskaper

Overlappende emner

Vi gjør oppmerksom på at informasjon om overlapp mot gamle og nye emner ikke er fullstendig. Ta eventuelt kontakt med Fysisk institutt på studieinfo@fys.uio.no.

 

Undervisning

Det er obligatorisk oppmøte til første forelesning. Du mister plassen på emnet dersom gyldig forfall til første forelesning ikke er meldt til Fysisk institutt studieinfo@fys.uio.no før forelesningen starter!

Emnet går over et helt semester med 8 timer undervisningstilbud per uke (4 t forelesning, 2 t gruppeundervisning, og 2 t datalab). Det er fire obligatoriske oppgaver. Emnet har to obligatoriske laboratorieøvelser som må være godkjent for å kunne gå opp til eksamen.

For å kunne delta på obligatorisk laboratorieundervisning er det et krav at følgende emner må være bestått tidligere enn første obligatorisk laboratorieundervisning i FYS2160:

 

Du må ta med dokumentasjon på at du har bestått HMS0503 - Laboratoriesikkerhet  og HMS0505 - El-sikkerhet når du møter på første obligatoriske laboratorieundervisning i FYS2160.

Ettersom undervisningen innebærer laboratorie- og/eller feltarbeid, bør du vurdere å tegne en egen reise- og personskadeforsikring. Les om hvordan du er forsikret som student.

Eksamen

Avsluttende skriftlig eksamen, 4 timer, som vektes 100%.

Minst 75% av de obligatoriske oppgavene, samt begge laboratorieøvelsene må være godkjent for å få gå opp til avsluttende eksamen.

Hjelpemidler

  • Enkel type elektronisk kalkulator uten lagret tekst og uten mulighet for vekselvirkning med andre via bluetooth el.l.
  • Øgrim og Lian eller Angell og Lian: "Fysiske størrelser og enheter".
  • Rottman: "Matematisk formelsamling".
  • Et formelark (gjort kjent i god tid før eksamen) blir delt ut sammen med eksamensoppgavene.

Eksamensspråk

Du kan besvare eksamen på norsk, svensk, dansk eller engelsk.

Karakterskala

Emnet bruker karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen.

Begrunnelse og klage

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Det arrangeres utsatt eksamen i starten av neste semester for studenter som dokumenterer gyldig fravær fra ordinær eksamen.

Det arrangeres ny eksamen for studenter som ikke består ordinær eksamen.

Studenter som trekker seg under eksamen blir ikke tilbudt ny eksamen.

Tilrettelagt eksamen

Søknadskjema, krav og frist for tilrettelagt eksamen.

Evaluering av emnet

Vi gjennomfører fortløpende evaluering av emnet, og med jevne mellomrom ber vi studentene delta i en mer omfattende evaluering.

Fakta om emnet

Studiepoeng

10

Nivå

Bachelor

Undervisning

Hver høst

Eksamen

Hver høst

Undervisningsspråk

Norsk (engelsk på forespørsel)