Fysica II

Studiegidsnr:1003WETFYS
Vakgebied:Fysica
Academiejaar:2017-2018
Semester:1e semester
Inschrijvingsvereisten:Minimum 8/20 voor Wiskunde en Fysica I.
Contacturen:70
Studiepunten:6
Studiebelasting:168
Contractrestrictie(s):Niet te volgen onder examencontracten
Instructietaal:Nederlands
Examen:1e semester
Lesgever(s)Joris Dirckx

Deze cursusinformatie is bedoeld om de student te ondersteunen bij het verwerken van de leerstof

3. Inhoud *

In de theoriecursus wordt een overzicht gebracht van de belangrijkste begrippen uit de elektriciteit, elektromagnetisme, fysische optica, microscopen, atoomkernen en radioactiviteit, als wetenschappelijke bagage voor andere vakken waarin deze fysische concepten en technieken worden gebruikt. In nagenoeg alle lessen voeren we meerdere demonstratie experimenten uit om het verband tussen theorie en natuurverschijnsel proefondervindelijk te achterhalen. Tijdens de les worden vele topics toegelicht met toepassingsvoorbeelden uit de life-sciences, maar steeds met nadruk op de onderliggende principes.
We bespreken elektrische lading, elektrostatische krachten, velden en potentiaal, geïllustreerd aan de hand van voorbeelden zoals bliksemontlading en belang van elektrostatische krachten bij de reproductie van DNA. Vervolgens komen begrippen als weerstand en condensator aan bod, met bijvoorbeeld een toepassing in de geleiding van zenuwvezels, en wordt de analyse van elektrische circuits behandeld. In het elektromagnetisme komen magnetische krachten en magnetische inductie aan bod, interactie van magnetisme met materie, en een aantal toepassingen zoals de massaspectrometer en het cyclotron. We hebben aandacht voor wisselstroom en impedanties, de toepassing in elektrische modellering van biologische systemen, en het verband met de elektrofysiologie. In de fysische optica wordt interferentie, buiging, diffractie en de werking van de laser behandeld. We hebben bijzondere aandacht voor polarisatieverschijnselen, o.a. optische activiteit van biologische moleculen. In een apart hoofdstuk behandelen we de beeldvorming in de belangrijkste soorten microscopen, en hun toepassing in de biologie. Tot slot volgt een introductie over atoomkernen en radioactiviteit, met toepassingsvoorbeelden als radioactieve dateringsmethoden, de Calvin cyclus en een bespreking van kernenergie. De introductie laat toe de interactie van straling met materie te begrijpen, waarbij we bijzondere aandacht besteden aan stralingsrisico¿s bij het werken met radioisotopen en uitwerking van straling op levende wezens.

We maken tijd voor een oefeningen sessie, waarbij de studenten zelf hun keuze van vraagstukken aanbrengen uit het bundel dat ter beschikking is bij de cursusdienst. Dit bundel bevat vroegere examenvragen met korte toelichting over de oplossingswijze: studenten lossen deze vraagstukken op als zelfstudie, in de oefensessie worden geselecteerde vraagstukken gezamenlijk doorgenomen met nadruk op algemene oplossingsstrategie.

In de laboratoriumsessies leren de studenten omgaan met verschillende basis meettechnieken. Ze leren de computer gebruiken als meetinstrument. De fysische meettechniek wordt aangeleerd via toepassingen in de life-sciences en de biologie: oscilloscoop voor meting van zenuwreflexen, optische diffractie aan pollen en rode bloedlichaampjes, polarimetrie om een vergistingsproces te volgen, datering van stalen met radioactiviteit. In sommige proeven verzamelen verschillende teams gegevens door de weken heen, om uiteindelijk met coaching van de begeleider tot gezamenlijke conclusies te komen. Over de resultaten van één proef bereiden studenten een mondelinge presentatie voor, die ze voorstellen aan elkaar.

Examen en puntenverdeling:
Theorie: 60/120, meerkeuzevragen (met giscorrectie: +1 voor juist antwoord, -1/3 voor fout antwoord, 0 voor onbeantwoorde vraag)). Gesloten boek.
Vraagstukken: 30/120, schriftelijk, open boek

de vraagstukken  (open boek) en het gedeelte theorie meerkeuze vragen (gesloten boek) gaan door op éénzelfde halve dag.

 Labosessies: 30/120: permanente evaluatie (5/30), opdracht tussentijdse mondelinge presentatie (5/30), praktisch labo examen met schriftelijke rapportering (20/30).