FYS2160 – Termodynamikk og statistisk fysikk

Eksamen etter gjenåpningen

Eksamen uten fysisk oppmøte er hovedregelen høsten 2021, også etter gjenåpningen. Se semestersiden for informasjon om eksamen i ditt emne. Se også mer informasjon om eksamen ved MN-fakultetet i 2021.

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 du 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 du 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.
  • er du 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.
  • kjenner du anvendelser av statistisk mekanikk og termodynamikk i eksempler fra andre disipliner som materialvitenskap, kjemi, og biologi.

Opptak til emnet

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

Spesielle opptakskrav

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.

Obligatoriske forkunnskaper

Følgende emner må tas før første obligatorisk laboratorieundervisning i FYS2160:

Overlappende emner

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 6-8 timer undervisningstilbud per uke:

  • 4 timer forelesning
  • 2-4 timer gruppeundervisning/datalab

Emnet har fire obligatoriske oppgaver, samt to laboratorieøvelser med obligatoriske rapporter. Minst 3/4 obligatoriske oppgaver og rapporter fra begge laboratorieøvelsene må være godkjent før avsluttende eksamen.

Reglement for obligatoriske innleveringer finner du her.

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 eksamen del 1: hjemmeeksamen som teller 60 % ved sensurering
  • Avsluttende eksamen del 2: skriftlig eksamen som teller 40 % ved sensurering.
  • Begge eksamener blir holdt i samme uke.

Dette emnet har obligatoriske øvelser som må være godkjent før avsluttende eksamen.

Som eksamensforsøk i dette emnet teller også forsøk i følgende tilsvarende emner: FYS2169 – Statistisk mekanikk og termisk fysikk - Seminarvariant

Hjelpemidler til eksamen

  • Godkjent kalkulator
  • Rottman: "Matematisk formelsamling"
  • Øgrim og Lian eller Angell og Lian: "Fysiske størrelser og enheter"
  • Ett 2-siders A4-ark med egne notater/formler

Eksamensspråk

Dersom emnet undervises på engelsk vil det bare tilbys eksamensoppgavetekst på engelsk. 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

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Dette emnet tilbyr både utsatt og ny eksamen. Les mer:

Tilrettelagt eksamen, kildebruk, begrunnelse og klage

Se mer om eksamen ved UiO

Sist hentet fra Felles Studentsystem (FS) 7. des. 2021 20:16:33

Fakta om emnet

Studiepoeng
10
Nivå
Bachelor
Undervisning
Høst
Eksamen
Høst
Undervisningsspråk
Norsk (engelsk på forespørsel)