Masterprogrammet i fysik erbjuder fyra olika profiler: beräkningsfysik, fotonik, nanoteknik och avancerade material, samt teoretisk fysik. Här kan du läsa mer om profilerna och vilka kurser som ingår.
Beräkningsfysik är ett samlingsnamn som täcker in de väsentliga delarna inom datorbaserad beräkning, simulering och visualisering. Dessa olika tekniker gör det möjligt att beskriva och analysera komplicerade fysikaliska fenomen. De kan också användas för modellering och analys av system inom t.ex. kvantkemi, biologi och ekonomi. Inom forskning kan effektivisering göras genom att experiment och fysiska modeller kombineras med datorbaserad simulering. På så sätt så kan man optimera ett experiment virtuellt innan man utför det. Inom näringslivet kan man, på samma sätt, optimera en produkt innan den sätts i produktion. Simulering, datorberäkningar och visualisering används också väldigt mycket inom teoretisk forskning. Det kan t.ex. handla om att lösa komplicerade differentialekvationer, eller simulera komplicerade fysiska system.
Några exempel på användandet av beräkningsteknik är simulering av mångpartikelsystem som till exempel vätskor, gaser och plasmor, optimering av akustik, analys av värmeflöden, analys av röntgen- och satellitbilder, simulering av värmesystem, utveckling av träningssimulatorer för till exempel sjukvård eller skogsindustrin och utveckling av datorspel och film.
Förutom den generella förkunskapskraven till programmet så bör man även ha läst en första kurs i programmering, samt en första kurs i numeriska metoder.
Blockschema - Beräkningsfysik
År 1 - Hösttermin
År 1 - Vårtermin
År 2 - Hösttermin
År 2 - Vårtermin
Fotonik är vetenskap som syftar till att förstå och utnyttja fotoner till att mäta, lagra, skapa och överföra energi, skapa ljus, eller överföra information. Profilen passar dig som vill ha en gedigen experimentell utbildning i hur ljus och fotoner kan utnyttjas i olika tillämpningar eller lära dig mer om olika typer av avancerade material med egenskaper som lämpar sig för sådana tillämpningar. Inom profilen behandlas bland annat laserteknik. Lasrar används inom ett stort antal områden inom forskning och utveckling.
Vid Institutionen för fysik utvecklas bland annat olika typer av laserbaserade spektroskopiska tekniker för känslig och beröringsfri detektion av atomer och molekyler för olika tillämpningar, till exempel kemisk analys och miljömässiga mätningar. Laserljus används även för att manipulera små objekt, alltifrån atomer till mikrometerstora levande biologiska objekt. Fria atomer fångas och kyls till temperaturer lägre än en miljondels grad från den absoluta nollpunkten, vilket möjliggör avancerade studier av grundläggande fysik. Större objekt, som till exempel levande celler eller bakterier, kan beröringsfritt hanteras med så kallade optiska pincetter, vilket ger möjlighet till studier av interaktioner mellan enstaka celler och bakterier. Möjligheter som har öppnat sig är att mäta små bindningskrafter mellan enskilda bakterier och olika typer av vävnadsytor.
Exempel på saker du lär dig inom profilen är hur avancerade optik- och fotonikkomponenter fungerar såsom interferometrar, spektrometrar, lasrar och kameror. Flera sådana komponenter, exempelvis lasrar och kameror får du lära dig att tillverka. Kurserna är mycket forskningsnära och många av kurserna innehåller projektarbeten som ger dig en nära koppling till den experimentella forskningen vid institutionen med inriktning mot nanoteknologi, organisk elektronik, optisk pincett eller spektroskopi. De experimentella kurserna ger dig en bra grund för att arbeta inom forskning och utveckling inom de inriktningar som beskrivs ovan. Vissa av kurserna är också en fördjupning av fasta tillståndets fysik och beskriver processer och transportfenomen i fasta material eller gaser.
Exempel på frågeställningar och teorier som tas upp i de kurser som ingår i denna profil är:
Blockschema - Fotonik
År 1 - Hösttermin
År 1 - Vårtermin
År 2 - Hösttermin
År 2 - Vårtermin
Denna profil ger en grundläggande förståelse för hur diverse avancerade material kan tillämpas som superkondensatorer, organisk elektronik, solceller, och supraledare. Profilen innefattar också en fördjupning i olika typer av nanostrukturerade material, såsom fullerener, kolnanorör, grafen, kvantprickar. Denna fördjupning är av både teoretisk och experimentell karaktär och ett fokus ligger på att starkt integrera dessa kunskaper. Frågeställningar såsom, “hur bulkmaterial ändrar sina egenskaper när deras storlek närmar sig nanometerområdet”, “hur elektrontransport sker i nanomaterial” och hur gränsskikt mellan olika nanomaterial kan påverka deras fysikalisk och kemiska egenskaper” är centrala i profilen. Flera kurser behandlar också diverse experimentella tekniker som används för att förstå och karaktärisera dessa material, samt tekniker såsom litografi, tunnfilmsframställning och våtkemiska metoder som används för att framställa olika typer av nanostrukturer.
Förutom den generella förkunskapskraven till programmet så bör man även ha läst en kurs i fasta tillståndets fysik, en första kurs i programmeringsmetodik samt en första kurs i numeriska beräkningsmetoder.
Blockschema - Nanoteknik och avancerade material
År 1 - Hösttermin
År 1 - Vårtermin
År 2 - Hösttermin
År 2 - Vårtermin
Profilen ger en fördjupning inom fundamental teoretisk fysik. Här behandlas de olika typer av växelverkan som finns i naturen, både på klassisk och kvantmekanisk nivå. För att kunna beskriva naturen på atomär nivå räcker inte den klassiska fysiken, utan en kvantmekanisk beskrivning krävs. Inom profilen ges fördjupade kunskaper om olika metoder inom kvantmekanik, med vilka mer komplexa frågeställningar kan behandlas. Från kvantmekaniken gås vidare mot kvantfältteorin, där även fälten kvantiseras så att, till exempel, partiklar kan skapas och förintas. Detta appliceras sedan på bland annat elektromagnetism och svag växelverkan. I allmän relativitetsteori studeras bland annat svarta hål och gravitationsvågor, vilka är vågor som fortplantas som krusningar i rum och tid. Avancerade metoder för att studera dessa ytterst små krusningar har utvecklats, och är nu så förfinade att vi till och med kan bestämma deras ursprung, till exempel två kolliderande svarta hål. I profilen ingår också plasmafysik, det vill säga läran om hur joniserade gaser växelverkar med elektromagnetiska fält. Ekvationerna som styr plasmor, och även fältekvationerna i allmän relativitetsteori, är icke-linjära. Detta ger upphov till olika typer av fenomen som behandlas i en kurs i icke-linjär fysik. Vidare behandlas också astrofysikaliska fenomen, exempelvis fysiken hos stjärnor och deras livscykel, och kosmologi, det vill säga läran om universums storskaliga struktur och utveckling.
Förutom den generella förkunskapskraven till programmet så bör man även ha läst en första kurs i programmering, samt en första kurs i numeriska metoder.
Blockschema - Teoretisk fysik
År 1 - Hösttermin
År 1 - Vårtermin
År 2 - Hösttermin
År 2 - Vårtermin