2013 2013 fysica - Associatie Antwerpen

fysica
bacheloropleiding
2013
2013
uantwerpen.be
Inhoud
Welkom3
Waarom studeren aan de Universiteit Antwerpen?
4
De opleiding fysica
6
Fysica, iets voor jou?
8
Studieprogramma10
Opleidingsonderdelen jaar 1
15
Opleidingsonderdelen jaar 2
19
Opleidingsonderdelen jaar 3
28
De masteropleiding
38
Diploma op zak, wat nu?
41
Nuttige info bij de start van je studietraject 43
Studie- en studentenbegeleiding
46
Studeren in het buitenland
49
Hoe bereik je gemakkelijk onze campussen?
50
Studenteninformatiepunt
(STIP)
Infomomenten52
Stadscampus - Gebouw E (Agora)
contactgegevens
53
GroteNuttige
Kauwenberg
2, 2000 Antwerpen
T +32 3 265 48 72, [email protected]
www.ua.ac.be/studiekiezer
De Universiteit Antwerpen behoort tot de
Associatie Universiteit en Hogescholen Antwerpen.
| 1
2 |
Welkom
Nooit meer leren, ik ga studeren! Maar wat? Zo begint de zoektocht van veel
schoolverlaters naar informatie. Over opleidingen. Over universiteiten en hogescholen. Over beroepen. Jouw zoektocht is begonnen: je hebt dit boekje voor je
neus. Hopelijk helpt het jou een stap vooruit in je keuzeproces.
Een studiekeuze is nooit gemakkelijk. Het opleidingsaanbod is immens groot.
Belangrijk is dat je je goed voelt op de universiteit of hogeschool van je keuze.
En dat je je binnen enkele jaren goed voelt met je diploma. Daarom stelt de
Universiteit Antwerpen alles in het werk om je studietijd aangenaam te maken
en de kwaliteit van je opleiding op topniveau te houden.
Nieuwe uitdagingen, nieuwe ervaringen, nieuwe vrienden. Een nieuwe stad?
De stap naar het hoger onderwijs markeert het begin van een nieuwe periode in je
leven. Aan de Universiteit Antwerpen studeren zo’n 15 000 studenten in de meest
uiteenlopende vakgebieden. In heel Antwerpen zijn er dat nog veel meer. Daarom
werken we nauw samen met de Antwerpse hogescholen binnen de Associatie
Universiteit & Hogescholen Antwerpen.
Als je naar een van onze infomomenten komt, zal je merken dat het prettig
studeren is aan de Universiteit Antwerpen. Onze medewerkers en studenten
zullen je er graag over vertellen. We kijken uit naar de kennismaking!
Prof. dr. Alain Verschoren
Rector Universiteit Antwerpen
| 3
Waarom studeren aan de Universiteit Antwerpen?
Prof en student staan dicht bij elkaar
De Universiteit Antwerpen staat voor studentgerichtheid. Dit betekent bijvoorbeeld dat je zo veel mogelijk les volgt in kleine groepen. Dat maakt een vlotte
interactie met je proffen mogelijk: je kan rechtstreeks bij hen terecht met vragen
en problemen. De communicatie tussen docenten, assistenten en studenten
wordt mee ondersteund door de digitale leeromgeving Blackboard.
De Universiteit Antwerpen is bekend voor haar goede studentenbegeleiding en
-ondersteuning. Je staat er dus nooit alleen voor. We spelen zo veel mogelijk in op
jouw individuele noden. Bovendien nodigen we jou uit om actief deel te nemen
aan het beleid: in verschillende adviesorganen en raden zijn onze studenten
vertegenwoordigd.
Academische opleidingen op topniveau
De Universiteit Antwerpen biedt innoverende academische opleidingen, die oog
hebben voor theorie én voor praktijk. De opleidingen zijn stevig verankerd in sterk
wetenschappelijk onderzoek dat ook internationale faam geniet.
De ‘ivoren’ academische toren werd al lang geleden gesloopt. Academici hechten
veel belang aan een voortdurende uitwisseling met de steeds evoluerende
samenleving. Tijdens je opleiding aan de Universiteit Antwerpen staat niet het
memoriseren van feitenkennis centraal, maar bouw je kennis en vaardigheden op
die je nodig hebt om beroepsrelevante opdrachten en problemen op te lossen.
De bachelor-masterstructuur schept ruimte voor vernieuwing en verbetering.
Daardoor kunnen we voortdurend inspelen op maatschappelijke uitdagingen.
Door nieuwe opleidingen in te voeren en door keuzemogelijkheden binnen
bestaande opleidingen te verruimen.
Een moderne leeromgeving
We omringen jou met de meest moderne infrastructuur: goed uitgeruste lesen computerlokalen, laboratoria, bibliotheken en studielandschappen. In alle
publieke ruimten zijn er hotspots waar je draadloos kan surfen.
Momenteel heeft de universiteit vier campussen. Eentje in hartje Antwerpen, drie
in de zuidelijke stadsrand. Met de komst van een aantal nieuwe opleidingen, die
vanaf volgend academiejaar integreren in de Universiteit Antwerpen, komen er
nog locaties bij. Waar jij straks terecht komt ontdek je verder in dit boekje.
4 |
Om het toenemend aantal studenten op te vangen en jou een aangename
leeromgeving te bieden, investeren we op grote schaal in nieuwe gebouwen.
Enkele staan er al. Voor andere liggen de plannen op tafel.
Meer dan een opleiding
We willen jou niet alleen een opleiding, maar ook een brede vorming aanbieden:
jou helpen opgroeien tot een professional met een kritische ingesteldheid, een
tolerante en constructieve houding. De Universiteit Antwerpen kiest resoluut
voor pluralisme en verwelkomt diversiteit bij personeel en studenten, en in haar
studieprogramma’s.
Antwerpen
Studeren is niet alleen met je neus in de boeken zitten. Wie in Antwerpen komt
studeren, kiest voor een studentenstad die meer is dan de universiteit en de
hogescholen: het is een bruisende metropool met een uniek cultuurhistorisch
aanbod, een wereldhaven, een overvloed aan cafés en restaurants, gezellige
pleintjes, cultuur, architectuur, mode, sportinfrastructuur, ... Kort samengevat:
een stad waarin Antwerpenaars, bezoekers en studenten zich thuisvoelen.
| 5
De opleiding fysica
Wat is fysica?
Natuurkunde of fysica wordt gewoonlijk beschouwd als één van de meest fundamentele exacte natuurwetenschappen. Zij heeft als onderwerp de studie van de
opbouw en het gedrag van de materie en haar fundamentele wetten. De fysica
maakt sterk gebruik van de wiskunde als beschrijvings- en analysemethode. Zij
vormt ook de basis voor andere wetenschappen zoals chemie en biologie.
Zoals in andere wetenschappen kan men in de fysica het accent leggen op de
zuivere wetenschap, dit is het verruimen van de kennis als doel op zich, ofwel
op de toegepaste wetenschap, dit is kennis in functie van een bepaald doel.
Toch geldt voor deze universitaire studierichting dat de opleiding hoofdzakelijk
ge­oriënteerd is op de fundamenteel wetenschappelijke studie.
De studie van de fysica is trouwens geen opleiding tot een beroep zoals arts,
ingenieur, e.d.; ze verschaft veeleer een bepaalde denkwijze. Zij moet leiden tot
een bedrevenheid in herkennen, formuleren en oplossen van diverse problemen.
Waarom fysica studeren?
Je kiest voor fysica als je geïnteresseerd bent in de manier waarop de wereld
rondom ons functioneert en je de mysteries van de natuur wil doorgronden door
experimenteel en theoretisch onderzoek.
De wereld van het allerkleinste, bestudeerd in de deeltjesfysica, tot het allergrootste in de kosmos passioneert je. Je wilt inzicht verwerven in de bizarre
wereld van de kwantumfysica, met zijn talloze toepassingsgebieden, van supergeleiding, nanostructuren, nieuwe materialen, lasers, magnetische resonantie
en beeldvorming. Of misschien ben je geïnteresseerd in de unieke bijdragen die
fysica levert tot het begrijpen van ‘levende’ materie.
Je vertrouwd maken met al deze aspecten van de hedendaagse ontwikkelingen is
het doel van een opleiding in de fysica aan de Universiteit Antwerpen. Daarbij zal
je je technieken en denkmethoden eigen maken die ook buiten het strikte domein
van de fysica sterk naar waarde worden geschat.
De bachelor- en masteropleiding fysica aan onze universiteit steunt op sterk
wetenschappelijk onderzoek van hoog internationaal niveau. Zo kom je,
naarmate je studie vordert, op natuurlijke wijze in aanraking met het hedendaags
speerpuntonderzoek, en kan je misschien je droom realiseren om op jouw beurt,
te gaan bijdragen tot het verleggen van de grenzen van onze kennis.
6 |
Studieopbouw
De drie jaar durende bacheloropleiding volg je op de campus Groenenborger.
Je behaalt een diploma bachelor in de fysica.
Het bachelorprogramma fysica biedt een algemene wetenschappelijke vorming
en een grondige inleiding in de fysica en in de wiskundige basisdisciplines. Het
totaal aantal contacturen bedraagt ongeveer 600 per studiejaar. Zowel theorie
als oefeningen komen aan bod. Oefeningen en toepassingen worden in kleine
groepen doorgenomen om het inzicht in de stof te verhogen. Ook de opleiding tot
experimenteel fysicus vormt een belangrijk onderdeel van het programma. In de
practica word je gaandeweg getraind in het ontwerpen en uitvoeren van fysische
experimenten.
De opleiding bestaat uit een kerngedeelte dat de noodzakelijke grondige
basiskennis van fysica en wiskunde op een conceptuele manier meegeeft, en
een aantal essentiële vaardigheden bijbrengt om deze kennis in de praktijk om
te zetten. In het derde jaar worden vier modules aangeboden (‘vaste stoffysica’,
‘biofysica’, ‘astro- en deeltjesfysica’, ‘theoretische fysica’) waarvan je er minstens één moet volgen. Op deze wijze kom je in aanraking met één of enkele van
de belangrijke domeinen van de fysica. Daarnaast kan je als student kiezen uit
een aantal opleidingsonderdelen die als doel hebben de kijk op fysica en, meer
algemeen, op wetenschap te verbreden. Een meerderheid hiervan komt uit
verschillende disciplines van de exacte wetenschappen. Verder zijn er ook enkele
meer rekentechnische opleidingsonderdelen met een extra pakket fysica en
wiskunde. De keuzeopleidingsonderdelen mag je ook vervangen door opleidingsonderdelen uit een andere discipline, bijvoorbeeld biochemie, informatica of
wiskunde, die je volgt gedurende de drie jaar van de bacheloropleiding samen
met de studenten van deze discipline.
De masteropleiding volg je op de campussen Groenenborger en Drie Eiken.
Je behaalt het diploma master in de fysica. Hier zal men een keuze moeten maken
voor het specifieke gebied van de fysica waarin men zich wil specialiseren. Het
masterprogramma bestaat voor een beperkt gedeelte uit verplichte opleidingsonderdelen, aangevuld met een aantal keuzemodules die de student samenvoegt tot een pakket. Je kiest een van de drie opties: onderwijs, management
of onderzoek. De eerste optie is de optimale voorbereiding voor een beroep als
leraar fysica, terwijl de tweede optie voorbereidt op een carrière in de privésector.
De laatste optie bereidt voor op een wetenschappelijke loopbaan. Onafhankelijk
van de gekozen optie kies je ook voor één van de volgende modules: nanofysica,
subatomaire fysica, moleculaire biofysica en medische fysica, theoretische fysica.
Een module bestaat uit een aantal verwante opleidingsonderdelen die een
deelgebied verder uitdiepen. De derde cyclus, die aanvangt na het behalen van
het master­diploma, biedt de mogelijkheid tot verdere specialisatie als doctoraatstudent.
| 7
Fysica, iets voor jou?
Toelatingsvoorwaarden
Om toegelaten te worden tot een universitaire studierichting, moet je beschikken
over een diploma van het hoger secundair onderwijs. Een diploma van het hoger
onderwijs van één cyclus geeft eveneens toegang tot het universitair onderwijs.
Wie het academische bachelordiploma heeft behaald, wordt toegelaten tot de
overeenstemmende masteropleiding(en). Ingevolge het flexibiliseringsdecreet
kunnen ook studenten toegelaten worden die niet aan bovenstaande eisen
voldoen. Op basis van eerder verworven competenties (EVC) of eerder verworven
kwalificaties (EVK) kunnen zij tot de studie toegelaten worden.
Internationale studenten moeten beschikken over een diploma secundair
onderwijs dat ook in het thuisland toegang verleent tot een gelijkwaardige studierichting. Wie niet-Nederlandstalig secundair onderwijs volgde, moet slagen
in een door de Universiteit Antwerpen erkende taaltest Nederlands. Voor meer
informatie in verband met toelatingsvoorwaarden (diploma en taal) en aanvraagprocedure neem je contact op met de International Student Officer (Sonia Brunel,
[email protected]).
Voorkennis
Om in de studie fysica te slagen, moet je in de eerste plaats een sterke interesse
hebben voor wis- en natuurkunde en voor de andere exact-wetenschappelijke
opleidingsonderdelen die in de opleiding een belangrijke plaats innemen.
Omdat de opleiding fysica een redelijk abstracte en theoretische inslag heeft is
een eerste vereiste dat de fysicastudent beschikt over ruimtelijk inzicht en over
voldoende abstraheringsvermogen. Anderzijds is de fysica ook een experimentele
wetenschap en wordt praktisch inzicht verwacht. Een goed geheugen en logisch
denkvermogen zijn noodzakelijk, o.a. omwille van het opslaan van formules en
concepten (parate kennis). Zoals voor alle universitaire studies is doorzettingsvermogen, wilskracht en werklust een absolute vereiste.
Een behoorlijke wiskundige basiskennis is vereist. Leerlingen uit de wiskundig
sterke afdelingen, namelijk leerlingen die in de laatste twee jaren van het
secundair onderwijs ten minste vijf of zes uren wiskunde per week volgden,
hebben de beste vooropleiding genoten. Omdat de opleiding opteert voor een
verbreding naar andere wetenschappen zullen de leerlingen die minder uren
wiskunde volgden en de sterk praktisch gerichte leerlingen uit de industriële
wetenschappen eveneens hun gading vinden.
8 |
Gaten in je voorkennis? Je kan er iets aan doen!
Vrees je een tekort in je voorkennis voor wiskunde, dan kan je in de maand september speciale overbruggingslessen volgen. In het studieprogramma van het
eerste jaar zijn bovendien een aantal opleidingsonderdelen opgenomen die de
wiskunde van het secundair onderwijs herhalen en verder aanvullen.
Gedurende twee weken voorafgaand aan het academiejaar (september) worden
overbruggingslessen wiskunde en studiemethodiek ingericht.
Het overbruggingsonderwijs steunt op drie pijlers: herhaling, remediëren en
kennismaking. In grote lijnen wordt de voorkennis herhaald die nodig is om de
gekozen studierichting goed voorbereid aan te vatten. Voor hen die vaststellen
dat de voorkennis niet op peil is, worden remediëringslessen voorzien.
Ten slotte biedt het overbruggingsonderwijs de gelegenheid om in een ontspannen sfeer kennis te maken met de nieuwe studieomgeving, lesgevers en
medestudenten.
De overbruggingslessen zijn gratis en niet verplicht. Het rooster is zo opgesteld
dat iedere student een eigen lessenpakket kan samenstellen.
Heb je keuzemoeilijkheden?
Misschien heb je nog geen antwoord op al je vragen of twijfel je nog tussen
bepaalde richtingen. Wordt het wiskunde, informatica of misschien toch fysica?
Welke studierichting is meer theoretisch en welke biedt meer toepassingen en is
meer praktisch gericht?
Op de open campusdagen in de maanden maart en april kom je er meer over te
weten. Je kan ook steeds een afspraak maken met één van de medewerkers van
het Studenteninformatiepunt (STIP).
Wil je je keuze eens bespreken met een professor uit de fysica, neem dan
contact op per e-mail met prof. P. Scheunders ([email protected]), prof.
J. Naudts ([email protected]) of prof. W. Malfliet ([email protected]).
| 9
Studieprogramma
Studiepunten
De studieomvang van je opleiding en van alle opleidingsonderdelen wordt uitgedrukt in studiepunten (sp.). Dat zie je in de tabellen op de volgende bladzijden.
Studiepunten geven een goed beeld van de tijd die je zal besteden aan je
opleiding en aan de verschillende opleidingsonderdelen. Elk studiepunt komt
namelijk overeen met een studietijd van 25 tot 30 uren. Een voltijds academiejaar
telt 60 studiepunten. De totale studietijd voor een voltijds academiejaar varieert
dus tussen 1 500 en 1 800 uren studie.
Deze tijd besteed je aan het bijwonen van hoor- en werkcolleges, het voor­
bereiden van lessen, het studeren voor examens en het maken van oefeningen,
papers of andere opdrachten. Het aantal studiepunten van een opleidings­
onderdeel zegt dus meer over je totale tijdsinvestering dan het aantal uren dat je
les hebt.
Je bacheloropleiding omvat 180 studiepunten. Als je voltijds studeert en voldoende vlot slaagt voor je examens, behaal je je bachelordiploma dus na 3 jaar
studeren.
Het systeem met de studiepunten vloeit voort uit het Europees ECTS-project
(European Credit Transfer and Accumulation System). Meer info vind je op
www.ua.ac.be/studiepunten.
Collegeroosters
Een voorbeeld van een collegerooster vind je op www.ua.ac.be/collegeroosters.
10 |
De opleiding bestaat uit een kerngedeelte van 135 studiepunten en uit verschillende keuzeopleidingsonderdelen en enkele uitdiepingsmodules waaruit de
student kiest voor een totaal van 45 studiepunten. Het keuzegedeelte mag men
gedeeltelijk vervangen door een minor, die bestaat uit opleidingsonderdelen van
een andere opleiding (minoren biochemie, informatica, wiskunde).
Kerngedeelte
Wiskundige methoden voor de fysica I
Wiskundige methoden voor de fysica II
Algemene fysica I: kinematica, dynamica, ...
Experimentele fysica I
Computerpracticum
Wiskundige methoden van de fysica III
Algemene fysica II: thermodynamica, golven, optica, ...
Inleiding analytische mechanica
Inleiding tot de scheikunde
Algemene fysica III: elektromagnetisme
Experimentele fysica II
Sterrenkunde en astrofysica I
Inleiding groepentheorie
Inleiding kwantummechanica
Inleiding klassieke veldentheorie
Kansrekening en statistiek
Inleiding relativiteitstheorie & elementaire deeltjes
Inleiding programmeren
Structuur van de vaste stof
Statistische fysica
Projectpracticum
Experimentele technieken I
Experimentele technieken II
Numerieke methoden
Levensbeschouwing
Kwantummechanica
Bachelorproef (theorie / experiment)
Totaal
sem
1
1
1
1+2
1
2
2
2
2
3
3+4
4
3
3
4
3
4
4
4
5
5+6
5
6
5
6
6
6
sp.
9
6
6
6
3
6
9
6
6
6
6
3
3
6
3
6
3
6
6
3
6
3
3
3
3
3
12
135
| 11
In jaar 1 zijn de keuzemogelijkheden nog beperkt. Als aanvulling van het verplicht
gedeelte van 54 studiepunten kan je kiezen uit volgende lijst.
Keuze in jaar 1
Fysica van het dagelijkse leven
Wetenschappelijk rapporteren
sem.
sp.
1
1
3
3
sem.
sp.
2
2
3
4
4
4
4
3
6
3
3
3
3
6
In jaar 2 kies je voor 12 studiepunten uit de volgende lijst:
Keuze in jaar 2
Ecologie
Metrische ruimten & differentiaalrekening
Biofysica I
Medische fysica
Chemie in het dagelijkse leven
Electronica
Analytische mechanica
12 |
In jaar 3 volg je minstens 1 van de volgende 4 modules:
Module vaste stoffysica
Inleiding vaste stoffysica
Materiaalfysica
sem.
5
6
Totaal
Module biofysica
Celbiologie
Biofysica II
9
sem.
5
6
Totaal
Module sstro- en deeltjesfysica
Subatomaire fysica
Astrofysica II
Totaal
sp.
6
3
9
sem.
5
6
Totaal
Module theoretische fysica
Klassieke veldentheorie
Inleiding vaste stoffysica
sp.
6
3
sp.
6
3
9
sem.
6
5
sp.
6
6
15
| 13
Je bachelorprogramma moet 180 studiepunten bevatten. Indien je nog punten
te kort komt, kan je kiezen uit volgende opleidingsonderdelen, uit het gehele
programma bachelor in de fysica, of uit het programma van andere wetenschappelijke opleidingen, dit voor een totaal van maximaal 18 studiepunten.
Keuze in jaar 3 *
Theoretische mechanica
Banach- en Hilbertruimten
Fundamenten van de kwantummechanica
Beperkte relativiteitstheorie
Hydrodynamica
Programmeren voor fysici
Plasmatechnologie
Principes van de bedrijfseconomie
sem.
sp.
5
4
5
6
6
6
6
5
6
6
3
6
3
6
3
3
* je mag de keuzeopleidingsonderdelen gedeeltelijk vervangen door opleidingsonderdelen van een
andere opleiding
Belangrijk om weten is dat de verschillende onderdelen van het programma
sterk samenhangen en dat elk opleidingsonderdeel voortbouwt op de kennis
aangebracht door andere opleidingsonderdelen. Deze samenhang kan men
terugvinden in een tabel, die de volgtijdelijkheidstabel genoemd wordt, en die
je terugvindt op de website van het departement. De opleidingsonderdelen
wiskundige methoden voor de fysica I en II uit het eerste jaar zijn essentieel voor
meer dan de helft van alle opleidingsonderdelen uit het tweede en derde jaar
van de opleiding. Daarom is het belangrijk om in het eerste jaar in ieder geval
te slagen voor deze opleidingsonderdelen. Wat de keuzeopleidingsonderdelen
aangaat, moet je eerst metrische ruimten en differentiaalrekening volgen indien
je nadien Banach- en Hilbertruimten, en ten slotte in het derde jaar fundamenten
van de kwantummechanica, wilt volgen. Op dezelfde wijze moet je eerst met
succes biofysica I afgelegd hebben voordat je toegelaten wordt tot biofysica II.
14 |
Opleidingsonderdelen jaar 1
In deze brochure vind je de inhoud van de opleidingsonderdelen van
de bachelor fyscia.
Op www.ua.ac.be/ood staat meer uitgebreide informatie over de
begin- en eindtermen, inhoud, werk- en evaluatievormen en het
noodzakelijk en aanbevolen studiemateriaal.
Wiskundige methoden voor de fysica I
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
functies van één reële veranderlijke en eigenschappen (begrensdheid,
injectie/surjectie/bijectie, continuïteit, limieten);
afleidbaarheid in één reële veranderlijke (met een korte uitstap naar
meerdere veranderlijken) en toepassingen (middelwaardestellingen,
extremum-problemen, functie-onderzoek);
primitiveren (basisintegralen en onbepaalde integratie van de eerste/tweede/
derde soort);
bepaalde integralen (Riemann-integratie) en toepassingen (volumebepaling,
booglengte, manteloppervlakte);
Taylor-polynomen en -reeksen (met toepassingen);
differentiaalvergelijkingen (overzicht van technieken: scheiding der veranderlijken, homogene vergelijkingen, exacte vergelijkingen, integrerende factoren,
lineaire vergelijkingen van de n-de orde, reductie der orde, variatie der parameters, methode der onbepaalde coëfficiënten);
lineaire algebra (vectorruimten, voortbrengend deel, vrij deel, basis en
dimensie);
matrixrekening (structuur, bewerkingen en determinant/trace);
lineaire stelsels in meerdere veranderlijken;
scalair product en vectorproduct;
eigenwaarden/eigenvectoren en diagonalisatie.
Wiskundige methoden voor de fysica II
•
•
•
•
•
•
coördinatenstelsels, transformaties;
gevorderde vectorrekening, basis en reciproke basis, metriek, inwendig,
uitwendig en vectorieel product;
gevorderde matrixrekenen, operaties op vectoren;
speciale coördinatenstelsels: bol-, pool- en cilindercoördinaten;
differentiaaloperatoren: gradient, divergentie, rotor, laplaciaan;
Eigenvectoren en Eigenwaarden; othogonal operaties, rotaties, snelheid en
versnelling.
| 15
Algemene fysica I: kinematica, dynamica, warmteleer, gastheorie
De verschillende hoofdstukken zijn:
• kinematica van het massapunt;
• dynamica van een massapunt;
• hydrostatica;
• hydrodynamica.
Algemene fysica II: golven, optica, thermodynamica
•
•
•
•
geometrische optica;
trillingen en golven;
thermodynamica;
thermometrie.
Experimentele fysica I: inleiding en labo
In de inleiding worden numerieke technieken aangebracht en afspraken gemaakt
waarmee de student de eigen meetresultaten kan verwerken en rapporteren.
Hieronder vinden we o.a. verdelingen, lineaire regressie, propagatie en fittingsprocedures. Deze technieken worden tijdens het laboratoriumwerk en de rapportering uitgevoerd via Excel op de computer.
De experimenten beslaan onderwerpen uit de mechanica, thermodynamica,
golffenomenen (diffractie, interferentie), optica en geluid. De student krijgt een
algemene opdracht (bv. bestudeer een mechanisch gedempte harmonische
beweging) en moet dan zelf een opstelling ontwerpen of aanpassen aan zijn/haar
eigen concept van aanpak voor het gestelde probleem.
Computerpracticum
Via een interactief programma van computerlabo’s worden de drie softwarepakketten Maple, Matlab en Latex geïntroduceerd. Aan elk softwarepakket worden
2-3 computerlessen besteed. In de laatste 2-3 lessen voert men een project uit,
waarbij een (toegepast) wiskundig probleem wordt geanalyseerd met behulp van
Maple en Matlab en een verslag, met Latex, wordt geschreven. Tenslotte wordt
dit project mondeling voorgesteld aan de medestudenten.
Inleiding tot de scheikunde
In een inleidend deel wordt de basiskennis chemie van het secundair onderwijs
opgefrist en aangevuld: elementen en atomen, verbindingen, chemische formules, nomenclatuur, molaire massa en concentratie en chemische reacties.
Vervolgens bespreken we in het deel algemene (of anorganische chemie) de
structuur van atomen en moleculen en het chemisch evenwicht.
16 |
In het deel organische chemie worden de chemische en fysische eigenschappen
van de belangrijkste groepen behandeld: alkanen, alcoholen, ethers, amines,
aldehyde en ketonen, carbonzuren en esters. Telkens worden belangrijke ver­
tegenwoordigers in elke groep besproken. Ook de synthetische polymeren krijgen
de nodige aandacht.
In het deel biochemie bespreken we vier belangrijke biomoleculen: de proteïnen,
de koolhydraten, de lipiden en de nucleïnezuren met hun relatie tot biologische
processen.
Tijdens het verloop van de cursus behandelen we vier spectroscopische
methodes die aansluiten bij de diverse onderdelen. We bekijken de fysische principes en hun praktische toepassing in de chemie:
• x-straalfluorescentie als voorbeeld van een atoomspectroscopie naar aanleiding van de studie van de structuur van atomen.
• Infrarood spectrometrie naar aanleiding van de vorm en vibraties van
moleculen
• Magnetische resonantie en massaspectrometrie als voorbeelden van
methodes om de structuur van organische moleculen te ontrafelen .
Inleiding analytische mechanica
In het onderdeel kinematica worden de fysische begrippen snelheid, versnelling,
massa, massamiddelpunt, traagheidstensor, enz. ingevoerd. Vervolgens wordt de
mechanica behandeld op een systematische en deductieve manier, vertrekkend
van algemene beschouwingen over waarnemen, werkelijkheid, symmetrie en
relativiteit. Uitgaande van het beginsel van minste actie worden de bewegingsvergelijkingen van Euler-Lagrange afgeleid, en van daaruit de behoudswetten.
Ook het formalisme van Hamilton komt aan bod. Verder worden de bewegingsvergelijkingen opgesteld voor stelsels met bindingen en toegepast op de bewegingen van het starre lichaam, het massapunt op een kromme en de slinger. Ook
het twee-deeltjesprobleem wordt uitgewerkt met toepassingen in de planetenbeweging en de botsingstheorie.
Keuzeopleidingsonderdelen jaar 1
Fysica van het dagelijks Leven
In dit opleidingsonderdeel wordt een beeld geschetst van het belang van de
fysica voor ons dagelijks leven a.d.h.v. een reeks kenmerkende voorbeelden
gekozen uit een zo breed mogelijk gamma van domeinen van de klassieke en
moderne fysica. Er wordt gemikt op een tijdslot van 2 lesuren per thema, wat een
10 tal thema’s impliceert (oefeningen worden in eerste instantie niet voorzien).
Elk thema moet kunnen worden aangebracht op een conceptuele manier en
voortbouwen op bestaande kennis bij leerlingen aso/tso-richtingen weten-
| 17
schappen. Mogelijke documentatie om als basismateriaal te gebruiken zijn de
‘Science and the Citizen’ katerns van ‘Scientific American’ of boeken als ‘The
physics of everyday life’ (Louis A. Bloomfield, Univ. of Virginia, J. Wiley & Sons).
Er wordt van de docent ook verwacht om veelvuldig gebruik te maken van live
demo’s en AV (al dan niet digitaal) materiaal.
Enkele voorbeeldjes:
Klassiekers zoals
• kopieertoestel;
• polaroidbril;
• verschillende ‘lampen’: gloeilamp, TL-buis, halogeenlamp, LED, LASER;
maar ook meer ‘esoterische’ dingen als
• nanodeeltjes als kleurmakers in glas;
• fysica voor topsporters (aerodynamica, lichte maar sterke materialen, …);
• radioactiviteit in de geneeskunde.
Wetenschappelijk rapporteren
De vooruitgang en verspreiding van wetenschappelijke kennis hangt af van de
effectieve communicatie door wetenschappers aan de rest van de wetenschappelijke gemeenschap en aan de rest van de bevolking. Dit kan gebeuren in de vorm
van mondelinge presentaties, posters en peer-reviewed artikels in wetenschappelijke tijdschriften. Dit zijn dan ook de bouwstenen van een wetenschappelijke
carrière. Een wetenschapper moet goed zijn in deze vormen van communicatie
om een goede reputatie te kunnen opbouwen in zijn vakgebied en vooruitgang te
maken.
In deze cursus Wetenschappelijk rapporteren leer je omgaan met deze communicatievormen en wordt er een begin gemaakt waarop je later zelfstandig kan
verder bouwen. In Wetenschappelijk rapporteren zal je zelf presentaties geven,
posters maken, artikels en abstracts schrijven over onderwerpen uit het recente
wetenschapsnieuws en onderzoek op het gebied van Fysica. Door toepassen van
peer-review leer je ook zelf kritisch zijn over aangeboden informatie.
18 |
Opleidingsonderdelen jaar 2
Algemene fysica III: electromagnetisme
In dit opleidingsonderdeel bespreken we de fysica van het elektromagnetische
veld. Dit is een vectorveld dat bestaat uit een elektrische en een magnetische
component. We gaan na hoe deze twee componenten met elkaar verbonden
zijn. Dit wordt samengevat in de 4 wetten van Maxwell. We gaan ook na hoe we
verschillende materiaaleigenschappen kunnen begrijpen uitgaande van elektromagnetische verschijnselen. De cursus bestaat uit 6 hoofdstukken, de structuur
is hieronder geïllustreerd. In hoofdstukken 1, 2 en 3 worden de basisbegrippen
betreffende elektrische en magnetische velden aangeleerd. De formules en theorieën zijn hierbij geldig in het vacuüm. In hoofdstukken 4, 5 en 6 worden uitbreidingen opgesteld voor middenstoffen.
Het opleidingsonderdeel “Elektromagnetisme” sluit ook nauw aan bij het opleidingsonderdeel “Experimentele Fysica II” dat tijdens hetzelfde semester wordt
georganiseerd. Bij het uitvoeren van de experimenten is het de bedoeling dat de
studenten de theoretische kennis die werd opgedaan in het opleidingsonderdeel
“Elektromagnetisme” zelfstandig (opnieuw) doornemen.
Experimentele fysica II: labo
De eerste reeks experimenten bestaat uit onderwerpen uit het elektromagnetisme (brugschakeling, thermokoppel, diode, wisselstroomkringen, ...) en
belangrijke experimenten van de natuurkunde van de 20ste eeuw (lading van het
elektron, e/m verhouding, elektronendiffractie, radioactiviteit, interferentie, ...).
Ze worden uitgevoerd in sessies van 3 uur en gegroepeerd in 2 blokken waarbij de
student één onderwerp per blok kiest (bv. ‘het elektron’, ‘energieniveaus’, ‘golven
en straling’, etc.) en hierbinnen een reeks experimenten kiest. De uitvoering van
de experimenten laat een grote keuzemogelijkheid aan benaderingen voor de
student.
In het derde blok zal de student een eigen experiment gestuurd m.b.v. Labview
opzetten. Hiervoor is keuze uit een aantal toepassingen zoals harmonische
beweging, diode, stroomkring, ... . De nadruk ligt hier op de aansturing en uitlezing van het experiment, minder op de inhoud van het onderwerp.
In alle gevallen stellen de studenten een experimenteerplan op voor het begin
van de reeks.
Sterrenkunde en astrofysica I
•
observationele technieken: 7 lessen over waarnemingstechnieken, telescopen en instrumenten;
| 19
•
•
observationeel project (in samenwerking met Urania): na een inleiding tot
het gebruik van de telescoop ga je per paar verschillende malen waarnemen.
Je analyseert de data en bespreekt de resultaten;
sterstructuur en sterevolutie: 15 uur les over sterren, met oefeningen en
huiswerk.
Inleiding tot kwantummechanica
A. Inleiding
•
•
•
•
•
de geboorte van de kwantummechanica (stralingswet, foto-elektrisch
effect, …);
deeltje-golf dualiteit;
interpretatie van de golffunctie;
schrödingervergelijking;
positie en impuls.
B. Golfmechanica: een-dimensionale problemen
•
•
•
•
de stationaire Schrödingervergelijking;
potentiaalput: gebonden toestanden;
verstrooiing in 1 dimensie: tunneleffect;
resonanties.
C. Axioma’s van de kwantummechanica
•
•
Hilbertruimte;
operatoren en het meetproces in de kwantummechanica.
D. De harmonische oscillator
E. Dirac notatie
F. Het waterstofatoom
•
•
•
•
De vergelijking voor de hoeken
De radiale vergelijking;
Bohrse banen;
Energie spectrum, ontaarding, fysische interpretatie van de kwantumgetallen.
G.Spin
•
•
Additie van spin;
Additie van impulsmomenten.
H. Identieke deeltjes
•
•
•
Fermionen en bosonen;
Exchange;
Kwantumstatistiek.
20 |
I.Benaderingsmethoden
•
•
Eerste en tweede orde storingsrekening;
Het variatie principe.
Voor meer informatie zie: www.cmt.uia.ac.be
Inleiding groepentheorie
De samenstelling van twee symmetrieen (van een object of van een fysische
theorie) vormt opnieuw een symmetrie. Dit geeft een bewerking op de symmetrieen die we een groepstruktuur noemen.
In deze cursus leer je werken met zulke groepen, in het bijzonder eindige groepen
zoals de rotatie-symmetrieen van ruimtelijke figuren en permutatie groepen.
Je leert deelbaarheidseigenschappen omtrent elementen en deelgroepen, je
begrijpt quotient-groepen ten opzichte van eennormaal deelgroep alsook een
belangrijke classificatie stelling bewijzen (die van alle eindige rotatiegroepen in
drie dimensies).
Kansrekening en statistiek
•
•
•
•
•
•
•
•
•
algemene inleiding : doel van de statistiek;
beschrijvende statistiek : grafische en numerische voorstellingen om
gegevens samen te vatten;
kanstheorie;
univariate kansvariabelen : discrete en continue kansvariabelen, kans­
verdelingen en kansdichtheden, kengetallen;
multivariate kansvariabelen : gezamenlijke kansverdeling, marginale en voorwaardelijke kansverdeling, covariantie, correlatie en variantie;
het schatten van populatieparameters : steekproefgemiddelde, steekproefproportie, steekproefvariantie;
intervalschatters : opstellen van betrouwbaarheidsintervallen;
het toetsen van hypothesen : na een algemene inleiding over toetsen worden
de belangrijkste toetsen voor ligging, spreiding en verdeling behandeld, voor
verschillende meetschalen en voor één, twee en meer dan twee populaties;
parameterschatten.
Inleiding relativiteitstheorie en elementaire-deeltjesfysica
Einstein heeft ons geleerd dat ruimte en tijd relatief zijn. Maar hoe zit dat
precies? In deze cursus maken we kennis met de keukengeheimen van ruimte-tijd
meetkunde en bestuderen we de - soms bizarre - gevolgen van Einsteins postulaten. Aan de hand van intrigerende paradoxen leren we op een nieuwe manier
nadenken over ruimte en tijd, massa en energie en oorzaak en gevolg.
| 21
In een tweede deel duiken we in de wereld van de elementaire deeltjes. We
bekijken hoe deeltjes versneld worden in reusachtige deeltjesversnellers zoals
de LHC (Large Hadron Collider) en opgespoord worden met hybride detectoren
zoals CMS (Compact Muon Solenoid). We maken kennis met de echt elementaire
deeltjes (quarks en leptonen) en de vier fundamentele krachten. Symmetrie zal
een fundamentele rol blijken te spelen in het standaardmodel van de elementaire-deeltjesfysica. Tenslotte leren we hoe deeltjes zoals het proton samengesteld zijn uit quarks.
Inleiding programmeren
De concepten en syntax worden behandeld in hoorcolleges waarbij een Engelstalig handboek wordt gevolgd, verduidelijkt met slides en demonstraties in het
leslokaal. De cursus is erg voorbeeld gebaseerd en steunt niet op harde feitenkennis. Er worden tientallen kant-en-klare computerprogramma’s aangeboden
aan de studenten, die ze kunnen uitbreiden of veranderen bij het uitwerken van
de praktische opdrachten.
De 8 hoorcolleges van twee uur elk bevatten, in vogelvlucht, een inleiding tot
de interne werking van een computer, de basis syntax en opbouw van een C++
programma en een eerste kennismaking met het schrijven van klassen en het
gebruiken van data structuren uit de Standard Template Library (STL). Je leert
ook tekst en bestanden te manipuleren vanuit hun programma’s. De nadruk ligt
op het toepassen van de aangeleerde vaardigheden bij het oplossen van eenvoudige fysica vraagstukken die op het einde van elke les worden meegegeven
en die verplicht zijn uit te werken in een periode van 1 tot 3 weken, naargelang de
moeilijkheidsgraad.
De practica gaan door in een van de computerklassen en worden begeleid door
de docent. Als programmeeromgeving wordt de gratis versie van Microsoft Visual
studio gebruikt. Hierin zit een elegante tekst editor een goede C++ compiler en
een debugger.Je krijgt dit programma, samen met alle voorbeeldprogramma’s
aangeboden op cd-rom.
Tijdens de praktische oefensessies kan je onder begeleiding van de docent aan de
tussentijdse opdrachten werken en vragen stellen, alsook behandelde voorbeeldprogramma’s uit de theorie cursus uitproberen en aanpassen. De broncode wordt
samen met een kort verslagje, waarin je de werking van het programma documenteert en de resultaten bespreekt, ingeleverd via blackboard en gequoteerd.
Tijdens elke oefensessie zal een willekeurig student zijn opdracht demonstreren
en uitleggen aan zijn/haar medestudenten. De opdrachten dragen bij tot de helft
van het examencijfer. Tenslotte wordt een grotere eindopdracht als examen meegegeven. De beoordeling hiervan gebeurt eveneens op basis van de correctheid
en gebruiksvriendelijkheid van de broncode en de bespreking van de resultaten.
22 |
Inleiding klassieke veldentheorie
•
•
•
•
•
•
opstellen van de klassieke veldvergelijkingen: de potentiaal- , diffusie- en
golfvergelijking;
methode van het scheiden van veranderlijken;
eigenwaarden en eigenfuncties;
fourieranalyse;
Greense functiemethode;
elektromagnetisme : grondslagen, statische velden, EM golven, EM straling,
elektromagnetisme in media.
Structuur van de vaste stof
Dit opleidingsonderdeel beoogt de studenten een inleiding te geven tot het
beschrijven en bepalen van de structuur van kristallijne stoffen. Achtereenvolgens worden in de cursus behandeld: de beschrijving van kristallijne stoffen in
reële en reciproke ruimte, geometrische kristalkunde, symmetrie, puntgroepen
en roostertypes, ruimtegroepen, chemische kristalkunde (coördinatie, dichte
bolstapeling, verband straal-structuur,...) en fysische kristalkunde (belang van
symmetrie voor de eigenschappen van een materiaal), matrixkristallografie,
groepen­theoretische kristalkunde. Aansluitend wordt een inleiding tot diffractie
(X-stralen, elektronen en neutronen) gegeven.
Tijdens de oefeningensessies worden de concepten toegepast op materialen die
technologisch interessant zijn, terugkomen in andere cursussen, of behoren tot
de verwachte algemene basiskennis. Er wordt ook een praktische sessie aan de
X-stralendiffractometer en aan de transmissieelektronenmicroscoop voorzien.
Keuzeopleidingsonderdelen jaar 2
Metrische ruimten en differentiaalrekening
De cursus legt in het eerste hoofdstuk de basis voor de moderne analyse. Dit
omvat begrippen in metrische en genormeerde ruimten zoals convergentie van
rijen en reeksen, continuïteit, compactheid en volledigheid. In de volgende hoofd­
stukken wordt de elementaire analyse (differentiaalrekenen en integraalrekenen)
in eindigdimensionale Euclidische ruimten gezien et ondermeer:
• differentieerbaarheid van samengestelde functies
• inverse functiestelling,
• impliciete functiestelling,
• multiplicatoren van Lagrange.
Ecologie
De cursus tracht principes en concepten uit de ecologie aan te brengen, de
samenhang tussen milieu en leven weer te geven, de hiërarchische niveaus
| 23
in de ecologie te situeren en vooral diverse milieuproblemen te kaderen en te
verklaren. Verder wordt een inleiding gegeven tot demografische analyse en
simulatiemodellen van natuurlijke populaties. Ten slotte worden een aantal
aspecten van waterverontreining en pollutie besproken, samen met een ééndaagse excursie waarin ook enkele basisprincipes van determineren worden
aangebracht.
In een eerste deel komen volgende hoofdstukken aan bod:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
algemene inleiding tot de ecologie (definities, bereik, disciplines, etc....);
fysisch milieu: energie en klimaat (met uitdieping naar verstoring van
energie­huishouding van de aarde en klimaatwijzigingen);
abiotisch milieu: licht, water, nutriënten (met uitdieping naar verontreiniging
van het milieu);
gemeenschappen: diversiteit, competitie, predatie;
gemeenschappen en landschapsecologie (met uitdieping naar fragmentatie,
oorzaken en gevolgen, o.a. voor populaties);
ecosystemen: productiviteit (met uitdieping naar landbouw);
biogeochemische kringlopen (incl. verstoring door de mens);
global change (oorzaken en vooral gevolgen);
maatschappij en energie (optioneel, energie, economie en ecologie).
In een tweede deel komen volgende onderdelen aan bod, die met diverse
oefeningen geïllustreerd worden:
•
•
•
•
•
•
•
•
populatie-ecologie: definities, concepten en begrippen;
demografie en populatiegroei;
levensgeschiedenissen;
inleiding tot populatiemodellering;
metapopulaties;
waterverontreiniging;
pollutie;
gebruik van biotische index
Biofysica I
In deze cursus wordt een inleiding gegeven over de bouwstenen van het leven
(eiwitten, DNA, celstructuren). Vervolgens worden verschillende aspecten van
kinetiek in de biologie (van enzymkinetiek tot populatiekinetiek) mathematisch
beschreven, waarbij ook ingegaan wordt op fysische methoden gebruikt bij
enzymkinetiekbepaling. In een volgend hoofdstuk worden voorbeelden van
de toepassing van kansrekening in de biologie gegeven. Nadien bespreken we
thermo­dynamische aspecten in biologische problemen. In dit hoofdstuk behandelen we thermodynamische begrippen zoals de elektrochemische potentiaal die
sterk aan bod zullen komen in de beschrijving van de biofysica van het neuron
24 |
in het volgend hoofdstuk. Dit laatste geeft een ideale overgang naar het laatste
hoofdstuk over biomechanica, waar we zullen zien dat beweging zowel met
macroscopische aspecten als microscopische aspecten samenhangt en de link
gelegd zal worden naar eerdere hoofdstukken...
Medische fysica
Diverse fysiologische processen kunnen beschreven worden aan de hand van
wiskundige modellen. Externe prikkels (geluid, licht, ..) worden door de mens
omgezet in elektrische signalen die via de zenuwen naar het centraal zenuwstelsel gaan voor verdere verwerking en interpretatie. Als voorbeeld hiervan
wordt in de cursus uitgediept hoe het menselijk evenwicht in staat is om voor
een adequate blikstabilisatie te zorgen, waarbij de input bestaat uit hoofdbewegingen en de output compenserende oogbewegingen zijn.
Aan de hand van differentiaalvergelijkingen kan dit proces erg nauwkeurig
gemodelleerd worden. Naast de theorie worden tevens demonstraties gegeven
aan de studenten, die zelf kunnen ondergaan wat `klinisch’ evenwichtsonderzoek
inhoud. Verder wordt uitgelegd hoe het oor een omvormer is van mechanische
golven naar frequentie gemoduleerde signalen (het gehoor). Naast de biomechanica van bewegen komen ook medische beeldvormingstechnieken aan bod
zoals gebruikt in bv. de radiotherapie.
Chemie in het dagelijkse leven
In deze cursus proberen we de studenten bewust te maken van de impact van
chemie, en dus van de chemicus, op de samenleving. Heel ons leven is, dag in dag
uit, verweven met chemie. Dit creëert een enorm boeiend pallet aan mogelijk­
heden voor de chemicus, maar verwacht tegelijk van hem of haar een zeker
gevoel van verantwoordelijkheid.
In een eerste deel wordt dieper ingegaan op de grote impact van chemie op ons
leven, waarbij toepassingen van chemie bekeken worden in o.a. de voeding,
de geneeskunde, cosmetica, textiel, kunststoffen, criminologisch onderzoek,
technologische ontwikkelingen, verliefdheid, enz. Hierbij zullen de studenten de
opdracht krijgen om ook zelf opzoekingen te doen, en een toepassing van chemie
uit te leggen aan hun medestudenten.
In een tweede deel bekijken we de chemische aspecten van milieuvervuiling.
Na een inleiding over het verband tussen meteorologie en de concentratie en
verspreiding van luchtpolluenten, worden enkele belangrijke en actuele luchtpolluenten besproken. Telkens worden de natuurlijke en antropogene bronnen, de
mechanismen en interacties, de effecten, de remedies en de trends besproken.
| 25
In het laatste gedeelte bekijken we de chemische aspecten van milieuvervuiling.
Enkele belangrijke en actuele luchtpolluenten worden besproken. Telkens
worden de natuurlijke en anthropogene bronnen, de mechanismen en interacties, de effecten, de remedies en de trends besproken, namelijk van: zwavel­
dioxide en verwante stoffen (‘zure regen’), stikstofoxiden, ozon en fotochemische
smog (‘LA smog’), en aerosolen (‘fijn stof’).
Elektronica
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
herneming basisprincipes elektriciteitsleer;
studie van netwerken met passieve componenten: Overgangstoestanden,
RL, RC en RLC keten;
werken met het begrip wisselstroom, gebruik van complexe notatie en complexe impedantie;
passieve frequentie filters: bode plot, faseverschuivingen;
het werkingsprincipe van de halfgeleider diode (bipolaire junctie);
het gedrag van de diode in schakelingen: belastingslijn, werkpunt, halve en
volledige gelijkrichting;
speciale diodes (Zener, Schottky, LED, ...);
het werkingsprincipe van de halfgeleider transistor, met in het bijzonder de
MOSFET;
de MOSFET karakteristiek: transconductantie en transresistantie, gelineariseerd model;
het gebruik van de MOSFET in schakelingen: versterkers en schakelaars,
actieve belasting;
frequentie analyse van versterker netwerken;
gebruik van MOSFET als basiscomponent bij digitale poorten;
de operationele versterker (Op-Amp) en haar equivalent circuit;
analyse van de inverterende en niet-inverterende Op-Amp versterker;
het gebruik van de Op-Amp in differentiele versterker en instrumentatie
versterker.
Het practicum is verplicht voor alle deelnemers aan de cursus en is een aanvulling op de theoretische cursus. Hij omvat een tweewekelijkse sessie van 3u,
waarin een of twee netwerken worden bestudeerd en opgemeten. De studenten
krijgen de voorgaande week een aantal korte vragen mee, die ze verplicht moeten
voorbereiden voor het practicum. De antwoorden op deze vragen worden nagekeken tijdens het practicum.
De opdrachten worden in wisselende teams van twee studenten uitgevoerd, met
een schriftelijk verslag per team. Bij onderlinge discussie of onenigheid bestaat de
mogelijkheid tot het schrijven van een individueel verslag. De verslagen worden
verbeterd en teruggegeven aan de studenten als feedback. De resultaten dragen
bij tot de helft van het behaalde examenresultaat.
26 |
Analytische mechanica
In het tweede jaar worden de resultaten die afgeleid werden uit het opleidingsonderdeel ‘theoretische fysica II’, toegepast op de studie van tal van concrete
problemen zoals stelsels met bindingen, het twee-deeltjesprobleem, trillingen
enz.
Vervolgens worden de wetten veralgemeend in de beperkte relativiteits­theorie
van Einstein waarbij de beweging van een geladen deeltje in een elektro­
magnetisch veld in detail wordt behandeld. Tenslotte wordt een inleiding
gegeven tot de kwantummechanica en de niet-lineaire dynamica.
| 27
Opleidingsonderdelen jaar 3
Projectpracticum
Dit practicum (een mengvorm van seminarie en experimenteren) beoogt een
verbinding te leggen tussen de experimentele methoden, laboratorium vaardigheden en het experimentele wetenschappelijk onderzoek.
Een 12-tal projecten worden aangeboden, waaronder kleinere (“1 credit”) en
grotere (“2 credits”), en waaruit de student er ofwel 2 grote en 1 klein, ofwel 1
groot en 3 kleine (totaal 5 “credits”) afwerkt gedurende het academiejaar.
Enkele voorbeelden:
• scanning elektronenmicroscopie;
• chaos in een elektronische schakeling;
• holografie en interferometrische technieken;
• biofysische karakterisatie van globine-eiwitten;
• Ramanspectroscopie aan koolstofnanobuizen;
• radioactiviteit;
• digitale elektronica I en II;
• lage temperaturen;
• fotonica.
Bovendien zullen een aantal experimenten aangeboden worden waarvan de
keuze van de technieken (spectrofotometrie, fluorescentie spectroscopie,
elektronen­paramagnetische resonantie, klassieke en tijdsgeresolveerde
Ramanspectroscopie, flash fotolyse, elektronenmicroscopie...) en de inhoud van
de opdracht worden ingekaderd in het lopende wetenschappelijk onderzoek. In
het begin van het academiejaar zal dit uitvoerig toegelicht worden.
Experimentele technieken I: signaalverwerking, vacuüm,
lage temperaturen
Na basismotivatie en doelstellingen van experimenteel onderzoek in de fysica,
worden eerst een aantal algemene aspecten ervan behandeld zoals de opbouw
van een experiment, bronnen van fouten, behandeling van signalen en verbetering van signaal-ruis-verhouding, verzamelen, overdracht en opslag van
gegevens en hun verwerking. Daarna worden een aantal technieken besproken
die zeer frequent worden toegepast, waaronder vacuüm, lage temperaturen,
en elementen van optica en spectroscopie. De werkingsprincipes worden uit­
gewerkt. Waarom zijn deze experimentele technieken verder nuttig en nodig?
Welke toestellen kunnen hiertoe gebruikt worden en welk zijn de specificaties
waaraan deze voor een gegeven toepassing moeten voldoen?
28 |
Experimentele technieken II: optica en laserspectroscopie
Optische technieken en lasers zijn niet meer weg te denken uit het wetenschappelijk onderzoek en de huidige technologie. De werkingsprincipes, technische
aspecten en mogelijkheden van de meest gebruikte technieken voor de generatie,
manipulatie, selectie (polarisatie, golflengte), en detectie van licht worden eerst
uitgelegd. Vervolgens wordt in meer detail ingegaan op de werking van lasers:
Hoe wordt de golflengte bepaald, hoe worden korte of heel energetische pulsen
gegenereerd, kortom, welke lasers zijn geschikt voor welke doeleinden? De meest
frequent gebruikte optische spectroscopische methoden worden, opnieuw vanuit
een technische/praktische invalshoek, besproken.
Statistische fysica
De cursus begint met een inleiding, waarin Boltzmann statistiek wordt ingevoerd
voor klassieke systemen van onderscheidbare deeltjes. Daarna laten we het
onderscheidbaar karakter van de deeltjes weg, en bespreken we de ensemble
methode van Gibbs. Dit brengt ons naar het derde deelthema, namelijk de studie
van het monoatomair en diatomair gas. Eens dit voltooid, moet de kwantum­
mechanische natuur van de deeltjes nog in rekening gebracht worden. Dit doen
we in het deel over kwantumstatistiek, en het daaropvolgende thema: Bose­
gassen en Fermigassen. Ten slotte vindt er een lezing door een uitgenodigd
gastpreker plaats, indien mogelijk.
Numerieke methoden
De volgende onderwerpen worden behandeld:
• fouten bij numeriek rekenen en floating-pointgetallen;
• oplossen van niet-lineaire vergelijkingen;
• stelsels van lineaire vergelijkingen;
• interpolatie en splines;
• kleinste kwadraten problemen;
• numerieke integratie en differentiatie;
• gewone differentiaalvergelijkingen;
• partiële differentiaalvergelijkingen;
• eigenwaarden en eigenvectoren;
• de tijdsonafhankelijke Schrödingervergelijking.
Tijdens de computerpractica wordt gebruik gemaakt van Matlab.
Levensbeschouwing
Levensbeschouwelijke diversiteit is in de hedendaagse samenleving een feit en
dit weerspiegelt zich ook aan de universiteit. Om met deze diversiteit om te gaan
kiest de Universiteit Antwerpen voor actief pluralisme. Actief pluralisme wil recht
doen aan het belang van levensbeschouwelijke ideeën en aan de plaats die ze
| 29
in de openbare ruimte kunnen innemen. Levensbeschouwelijke ideeën blijven
immers een belangrijke rol spelen in het morele bewustzijn en in het dagelijks
oordelen en handelen van mensen, organisaties en samenlevingen.
Actief pluralisme is zelf geen levensbeschouwing, maar een houding ten aanzien
van (de eigen en andere) levensbeschouwingen. Het insisteert op een inhoudelijke dialoog binnen en tussen levensbeschouwingen en op een concreet engagement dat levensbeschouwingen als fenomeen, als overtuiging én als praktijk,
ernstig wil nemen.
In dat verband richt het Centrum Pieter Gillis een cursus levensbeschouwing
in (30 uur - 3 studiepunten) voor alle studenten van het 3e bachelorjaar. De
UA wil haar studenten hiermee uitnodigen om levensbeschouwelijke zaken
bespreekbaar te maken en erover na te denken. Omgaan met levensbeschouwelijke verschillen en conflicten is echter vaak niet vanzelfsprekend. Veelal
ontbreekt het aan een elementaire levensbeschouwelijke geletterdheid. Het
opleidingsonderdeel heeft dan ook niet de bedoeling mensen tot één of andere
levensbeschouwing te bekeren, maar is vormend van opzet.
Om de cursus boeiend te maken voor een zeer breed spectrum, qua opleiding en
belangstelling van zo vele studenten werd geopteerd voor een breed aanbod met
keuzemogelijkheden. De cursus is opgesplitst in drie onderdelen: een inleidende
A module, een verdiepende B module waarin men kan kiezen tussen lessenreeksen over verschillende levensbeschouwingen, en een verbredende C module
waarin onder meer de relatie wetenschap/recht/maatschappij/cultuur-levensbeschouwing aan bod kunnen komen.
Meer gedetailleerde informatie over de inhoud is beschikbaar via de website
www.ua.ac.be/pietergillis.
Principes van de bedrijfseconomie
Eerst worden de principes van de algemene en industriële boekhouding
behandeld, gevolgd door de analyse de financiële structuur en financiering
van een onderneming. Vervolgens wordt ingegaan op studie van de kostprijs­
systemen , de budgettereing en kasplanning. De cursus geeft verder inzicht in de
financiële en economische technieken van de investeringen. Daarbij aansluitend
worden de basistechnieken besproken die aangewend worden bij de opvolging en
planning van activiteiten in de uitvoering van een project.
Bachelorproef (theorie/experiment)
Je kiest twee opdrachten, die ieder voor zes studiepunten tellen. Eén van beide is
theoretisch, het andere experimenteel. De opdrachten worden uitgevoerd onder
begeleiding in één van de onderzoeksgroepen.
30 |
Een meer gedetailleerde beschrijving van de vereisten gestel aan
de bachelorproef vindt u in het reglement dat beschikbaar is op
www.physics.ua.ac.be > studieprogramma
Kies minstens één van volgende vier modules
Module vaste stoffysica
Inleiding tot de vaste stoffysica
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
kristalstructuur: herhaling basisbegrippen kristallografie;
brillouinzones;
kristalbinding;
inleiding elasticiteitstheorie;
roostertrillingen, fononen;
vrij elektronengas;
energiebanden: Bloch theorema, bandgap, ...;
isolatoren, metalen, halfgeleiders;
transporteigenschappen halfgeleiders;
Plasmonen & polaritonen;
Magnetisme;
Ferro-electriciteit.
Materiaalfysica
Bedoeling is de inhoud van de cursus te bespreken SAMEN met de studenten;
afhankelijk van hun interesses. Dit kan door het beperkt aantal studenten.
­Mogelijke onderwerpen zijn bijvoorbeeld: - legeringen en vormgeheugen legeringen - III-V halfgeleiders - nieuwe keramische materialen (inclusief supergeleiders en CMR materialen) - vloeibare kristallen - magnetische materialen
- dunne laag technologie - koolstof nanobuisjes - ... Voor het praktisch gedeelte
zullen de studenten zelf een presentatie voorbereiden over een onderwerp naar
eigen keuze (theoretisch, experimenteel of toegepast).
Module biofysica
Celbiologie
•
•
•
•
•
inleiding (met o.a. ‘biota versus abiota’ en ontstaan van het leven);
moleculen van het leven (eiwitten, suikers, nucleïnezuren, vetten);
universele structuren en functies in de cel (sequentie transcriptie-translatieeiwit modificatie als rode draad, prokaryote (+ overzicht) en eukaryote cellen);
specifieke functies en structuren bij eukaryoten (ademhaling, fotosynthese,
organellen, endomembranen, secretie, verwijzing naar de symbionttheorie);
mobiliteit in de cel en van de cel (cytoskelet en motor-eiwitten);
| 31
•
•
•
•
•
•
•
•
celcyclus (DNA duplicatie, mitose, meiose);
controle op de celcyclus;
ééncellige organismen (voorbeelden);
signalisatie naar en in de cel;
meercelligheid;
differentiatie;
dedifferentiatie;
weefselvorming in plant en dier (principes van organisatie, geen “histologie”!).
Biofysica II
De cursus behandelt een aantal ‘hot topics’ uit de moleculaire biofysica, zoals
eiwitopvouwing, biosensoren, bioinformatica, ... Daarbij wordt rond thema’s
gewerkt, waarbij, uitgaande van een centrale vraagstelling (bv. hoe vouwt een
eiwit zich op), teruggegaan wordt naar de theoretische en experimentele basis
nodig om dit probleem te doorgronden.
Module astro- en deeltjesfysica
Subatomaire Fysica
1. elementaire deeltjesfysica: fundamentele deeltjes en interacties, symmetrie
en behoudswetten, quarkstruktuur van hadronen, sterke wisselwerking,
zwakke wisselwerking, elektrozwakke unificatie;
2. kernfysica: eigenschappen van kernen, schillenmodel, alfaverval en fissie,
ge­ëxciteerde kernen, kernreacties, kernfissie en kernfusie, radioactiviteit en
leven.
Astrofysica II
De cursus bestaat uit twee delen: een deel les over galaxieën (15 uur), en een
eigen project over een astrofysiche onderwerp naar keuze.
• galaxieën: structuur en evolutie van sterstelsels: structuur van de Melkweg,
elliptische galaxieën, donkere materie, groepen van galaxieën, supermassive
zwarte gaten, gravitatie lenzen. Er is 15 uur les, met oefeningen tijdens de les,
en huiswerk;
• project: kies zelf een onderwerp (bijvoorbeeld planeetvorming, stervorming, astrobiologie, Big Bang, inflatie, cosmology, kosmische achtergrondstraling,...). Vind informatie over dit onderwerp en geef in een 10-15
pagina­lang werkje een overzicht van dit onderwerp, met een korte bespreking
van de huidige staat van onderzoek. Geef hier een voordracht over voor je
medestudenten.
32 |
Module theoretische fysica
Klassieke Veldentheorie
Het eerste deel gaat over de klassieke veldproblemen, zijnde het golfprobleem,
het diffusieprobleem en het potentiaalprobleem. De cursus behandelt de theorie
om deze problemen op te lossen en de uitwerking ervan. De volgende elementen
komen aan bod:
• de vergelijkingen van de klassieke veldentheorie : potentialen, diffusie-verschijnselen, golftheorie;
• de methode van het scheiden van veranderlijken;
• het Sturm-Liouville eigenwaardeprobleem, de Fourieranalyse en het ont­
wikkelen in eigenfuncties;
• de veldvergelijking met puntbronnen, de inhomogene vergelijkingen en de
Greense functiemethode.
Het tweede deel behandelt het klassieke electromagnetisme. Hierbij worden de
Maxwell-vergelijkingen aangepakt, en opgelost als specifiek voorbeeld van een
klassiek veldprobleem. De volgende elementen komen aan bod:
• grondslagen van electromagnetisme;
• statische velden;
• electromagnetische golven;
• electromagnetische straling;
• elektromagnetisme in media.
Kwantummechanica
In een eerste deel gaan we symmetrie als uitgangspunt voor de kwantum­
mechanica nemen, en bekijken hoe een klassieke theorie gekwantiseerd kan
worden. In dit deel komen Lie groepen aan bod, generatoren, representaties,
rotaties, commutatierelaties.
In het tweede deel onderzoeken we magnetisme en spin. De onderwerpen die
in dit deel aan bod komen zijn: de kwantummechanica van geladen deeltjes in
het elektromagnetisch veld; ijk-invariantie; spin; combinatie van spins of draai­
momenten, rotatie en spin.
In het derde deel ten slotte wordt een inleiding gegeven over de padintegraal­
beschrijving van de kwantummechanica.
| 33
Keuzeopleidingsonderdelen jaar 3
Fundamenten van de kwantummechanica
1.
2.
3.
4.
5.
De kwantumhydrodynamica van Madelung;
De operatorformulering van de kwantummechanica; de stelling van Stone;
De stelling van Rellich en Kato; continu en discreet spectrum;
Kwantumwaarschijnlijkheidstheorie; dichtheidsmatrices; de KMS-conditie;
De C*-algebraische aanpak; de Fock-ruimte.
Deze onderwerpen zijn zo gekozen dat de student beter kan begrijpen hoe het
formalisme van de kwantummechanica in elkaar steekt. Bovendien wordt duidelijk gemaakt dat de gewone, dit is de niet-relativistische kwantummechanica
streng wiskundig kan geformuleerd worden.
Programmeren voor fysici
De cursus behandelt het werken met het Linux operating system en het schrijven
van shell scripts en Makefiles die nodig zijn voor het werken op computerclusters. De basiskennis van C++ wordt uitgebreid met polymorfisme, templates
en exception handling. Een aantal software ontwerp patronen zullen worden
bekeken. We bekijken in groter detail de functionaliteit van de Standard Template Library en leren om ook andere externe bibliotheken te installeren en te
gebruiken, zoals Boost, GNU scientific library etc. Uiteindelijk bekijken we het
probleem van run time type informatie en een elegante oplossing die door het
RooT pakket wordt verzorgd.
Tijdens de practica zullen we gezamenlijk werken aan het ontwerp en de
implementatie van een klassikaal programmeerproject. Hierbij zullen (groepjes)
studenten, na afspraak, de verantwoordelijkheid nemen over het implementeren
en testen van een evenredig deel van het project en hiervoor in groep beoordeeld
worden.
Plasmatechnologie
Plasma is de vierde aggregatietoestand van materie, naast gas, vloeistof en vaste
stof. Een plasma is een (geheel of gedeeltelijk) geïoniseerd gas. Het bestaat dus
naast neutrale atomen of moleculen, ook uit ionen en elektronen, alsook uit
geëxciteerde deeltjes, fotonen, en radicalen. Meer dan 99% van het zichtbare
heelal is in plasmatoestand (bv. de zon, sterren, nebulae, zonnecorona,…). Naast
deze natuurlijke plasma’s worden plasma’s ook opgewekt door de mens, nl. voor
fusie-onderzoek, en ook voor vele industriële toepassingen.In dit keuzeopleidingsonderdeel wordt de student allereerst vertrouwd gemaakt met plasma in al
zijn facetten en bestaansvormen (natuurlijke astro-plasma’s, fusie-plasma’s, gasontladingen). Ook de vele toepassingen van plasma’s (o.a., materiaaltechnologie,
34 |
micro-elektronica, lampen, lasers, plasma-TV’s, analytische chemie, milieu- en
biotechnologische toepassingen,…) worden toegelicht.
Vervolgens wordt dieper ingegaan op de speciale fysica en chemie van plasma’s
(met speciale aandacht voor gasontladingen), o.a. hoe wordt het plasma
opgewekt in de verschillende vormen van gasontladingen, elektrische eigenschappen van plasma’s, soorten deeltjes in het plasma en hun botsingen,
transport van deeltjes in plasma, chemische reacties in het plasma,… Ook de
manier waarop deze fysica en chemie kan beschreven worden aan de hand van
computer­simulaties enerzijds en plasmadiagnostiek anderzijds, komt aan bod.
Tenslotte krijgen de studenten de opdracht om een paper te schrijven over een
toepassing van plasmatechnologie, gebaseerd op wetenschappelijke publicaties
(keuze onderwerp in overleg tussen student en docent).
Theoretische mechanica
De basis van de mechanica van een ‘afgesloten stelsel’ massapunten werd in het
eerste jaar gelegd, maar om realistische problemen te kunnen oplossen moeten
we de beperking tot afgesloten stelsels opheffen en en naast massapunten ook
materiele lichamen met eindige afmetingen kunnen beschrijven.
Verder zien we dat er naast het eerder bestudeerde “Lagrange formalisme” nog
andere manieren zijn om bewegingsvergelijkingen te formuleren, en we bestu­
deren i.h.b het formalisme van Hamilton dat nuttig is voor een latere studie van
de quantummechanica.
Tenslotte leggen we ook de basis voor de klassieke veldentheorie die later
­gebruikt zal worden bij de studie van de Relativiteitstheorie.
Beperkte relativiteitstheorie
Vertrekkend vanuit de experimentele vaststelling dat de snelheid van het licht
in vacuum een universele constante is, stellen we vast dat het klassieke onderscheid tussen ‘tijd’ en ‘plaats’ moet verworpen worden en dat fysische feno­
menen in principe moeten beschreven worden in een 4-dimensionale ‘tijd-positie’
ruimte waarvan de meetkundige structuur gebaseerd is op de zgn. ‘Minkowski
metriek’ in plaats van de klassieke Euclidische metriek.
Vervolgens onderzoeken we welke gevolgen dit heeft voor het beschrijven van
‘beweging’ (kinematica) en van de verandering van beweging onder invloed van
krachten (dynamica). Bij wijze van illustratie wordt dit alles dan toegepast op systemen van geladen deeltjes en het electromagnetisch veld.
| 35
Hydrodynamica
In de hydrodynamica bestudeert men het transport van vloeistoffen en gassen.
De stroming van een vloeistof of gas wordt beschreven door een set van partiële
differentiaalvergelijkingen die het behoud van massa, impuls en energie uitdrukken. Dit zijn de Navier-Stokes vergelijkingen voor visceuze stromingen, en
de Euler-vergelijkingen voor niet-visceuze vloeistoffen. Het oplossen van deze
vergelijkingen laat toe om het transport van vloeistoffen te begrijpen en te voorspellen. De hydrodynamica heeft belangrijke en diverse toepassingen, van het
ontwerpen van vliegtuigen tot het simuleren van de bloedstroming in het hart.
Deze cursus behandelt de basisconcepten van de hydrodynamica: afleiding van
de basisvergelijkingen, exact oplosbare problemen, vorticiteit, turbulentie, ...
Banach- en Hilbertruimten
Deze cursus behandelt de basisbegrippen van Banachruimten, de elementaire
theorie van Hilbertruimten, projecties en orthogonaliteit, separabiliteit en
orthogonale basissen van Hilbertruimten, elementaire theorie van de Lebesgue
integraal (in het bijzonder met het oog op L2), Fourierreeksen in L2, puntsgewijze
en uniforme convergentie van Fourierreeksen, algemeenheden over operatoren,
Hermitische operatoren, compacte operatoren en een spectraalstelling voor
compacte Hermitische operatoren.
Vul je programma aan tot een totaal van 180 studiepunten bereikt is.
Hiervoor dienen de keuzeopleidingsonderdelen. Je mag ook kiezen
uit alle onderdelen van het programma. Tot 18 studiepunten mag je
kiezen uit de programma’s van andere opleidingen.
36 |
| 37
De masteropleiding
De tweejarige masteropleiding stelt zich tot doel de student een meer diepgaande vorming aan te bieden in de methoden van de fysica. Zij sluit aan op
het bachelorprogramma waarin een brede basisopleiding wordt geboden in de
diverse diciplines van de fysica, met mogelijkheid tot verbreding naar wiskunde,
biochemie of informatica (zie hiervoor).
Binnen de masteropleiding zal men zich geleidelijk aan toespitsen op belangrijke deelgebieden. Deze specialisaties zijn nauw gerelateerd aan de specifieke
expertise opgebouwd aan het departement fysica van de Universiteit Antwerpen
inzake onderzoek. De Universiteit Antwerpen heeft een historisch gegroeide
sterke basis in vaste stoffysica, of meer algemeen fysica van de gecondenseerde
materie, zowel in het experimenteel als theoretisch onderzoek. Ook experimentele deeltjesfysica is een vast gegeven in het onderzoek van dit departement.
Tenslotte is er sinds enkele jaren een belangrijke ontwikkeling naar biofysica
en biomedische fysica. Binnen deze specialisaties wordt nauwe samenwerking
voorzien met andere departementen binnen de Universiteit Antwerpen, alsook
interuniversitaire samenwerking met de collega-universiteiten KU Leuven,
UGent, UHasselt en VUB.
De grote krijtlijnen van het masterprogramma
Elke student kiest één van volgende opties:
• optie onderwijs (30 sp vaste module);
• optie management (30 sp vaste module);
• optie onderzoek : deze bestaat uit een aantal modules waarvan één module
verplicht te kiezen: momenteel zijn dit: nanofysica - subatomaire fysica medische fysica en moleculaire biofysica - theoretische fysica.
De masteropleiding fysica wordt ingedeeld in vier virtuele semesters van
ieder 30 studiepunten. Deze semesters zijn virtueel in de zin dat ieder van deze
semesters in de praktijk gespreid wordt over meerdere semesters.
sp.
Verplichte opleidingsonderdelen
Thesis
Onderzoeksmodules
Keuzemodule
38 |
30
30
30
30
Verplichte opleidingsonderdelen
th.
pr.
sp.
Gevorderde kwantummechanica
Atoom- en molecuulstructuur
Symmetrie in de fysica
Wiskundige methoden in theoretische fysica
Statistische en wiskundige natuurkunde
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
6
6
6
6
6
Studenten die kiezen voor de optie onderwijs of de optie ondernemerschap
volgen de fysica-opleiding voor slechts 90 studiepunten. Om die reden wordt
voor hen de hoeveelheid verplichte opleidingsonderdelen teruggeschroefd tot 18
studie­punten.
Elke student volgt minstens één module (18 sp.) van de onderzoeksmodules,
maakt aansluitend bij deze module een masterproef (30 sp.), en neemt deel aan
het onderdeel mobiliteit (12 sp.). De studenten uit de optie onderwijs worden
vrijgesteld van de mobiliteitsverplichting.
De mobiliteit wordt bij voorkeur gepland in het begin van het tweede master­jaar
(semester 3), en kan bestaan uit het volgen van opleidingsonderdelen aan andere
instellingen, het doen van een stage of van wetenschappelijke experimenten in
een bedrijf, of een wetenschappelijke instelling, of een andere universiteit. Een
stage duurt minstens 6 weken. Nadien wordt een eindverslag opgesteld, dat door
de stageverantwoordelijke beoordeeld wordt.
De masterproef is een afstudeerwerk aan de grens van de huidige stand van
de wetenschap. Het omvat een begeleid maar zelfstandig uit te voeren onderzoeksproject, de verwerking van de resultaten en de rapportering in de vorm van
een eindwerk. De student krijgt hiervoor de gelegenheid zich voor een aantal
maanden te integreren in een onderzoeksgroep en te partici­peren in het daar
lopende onderzoek, inclusief seminaries, werkbesprekingen, studie­werk, en de
uitvoering van specifieke experimenten en/of berekeningen.
| 39
40 |
Diploma op zak, wat nu?
Onderwijs
Een aantal fysici kiest voor het beroep van leraar in het middelbaar onderwijs.
Ter voorbereiding volg je tijdens de masteropleiding de module onderwijs (30
studiepunten).
Onderzoek
Het wetenschappelijk onderzoek trekt een groot aantal afgestudeerden aan, die
na het behalen van een doctoraat bijvoorbeeld een docentenloopbaan aan de
universiteit of aan een industriële hogeschool kunnen starten of zeer gegeerd zijn
in het bedrijfsleven. Door de sterke wisselwerking met andere wetenschappen
(wiskunde, scheikunde, biologie, geologie, geneeskunde) zijn heel wat natuurkundigen werkzaam in disciplines als de wiskundige natuurkunde, de fysische
scheikunde, de materiaalkunde, de biofysica, de geofysica en de medische fysica.
Privésector
De financiële wereld doet meer en meer beroep op natuurkundigen ten einde de
steeds complexer wordende taken tot een goed einde te brengen.
Ook in andere sectoren van de industrie, in de informaticasector en in
informatica­diensten van bedrijven en van de overheid vinden fysici werk.
Ter voorbereiding kan je tijdens de masteropleiding de module management (30
studiepunten) volgen.
Het ontwikkelen van lasers en microprocessoren in ruimtevaart en elektronica;
holografie en beeldvorming; kwaliteitscontrole gesteund op optica en vastestoffysica, zijn enkele voorbeelden waarbij natuurkundigen grote inbreng hebben in
de beroepswereld.
Ook voor commerciële en beheersfuncties komen natuurkundigen in aanmerking
omwille van hun polyvalente opleiding.
Besluit
De fysicarichting biedt dus heel wat nieuwe, soms ook onverwachte afzetmogelijkheden. Bovendien is de studierichting fysica een richting die door weinig
studenten wordt gevolgd, zodat er jaarlijks slechts een klein aantal fysici op de
arbeidsmarkt komen. Niet te verwonderen dus dat er in deze richtingen bijna
geen werkloosheid bestaat. Het fysicadiploma is nog altijd één van de meest
toekomstzekere universitaire diploma’s.
| 41
Alumna Nancy Vermeulen leidde Belgische missie naar Marshabitat
Als kind al wist Nancy dat ze iets met ruimtevaart wilde doen. Ze koos daarom
voor de opleiding Fysica aan de Universiteit Antwerpen met als optie Astrofysica.
“Ik wilde mijn eindwerk over sterrenkunde maken. Dat was de reden waarom ik Fysica
koos. De Universiteit Antwerpen is een degelijke universiteit, ik heb er graag gestudeerd.”
“Ik was altijd hard aan het werk en had geen tijd voor feesten en fuiven. Ik volgde toen
al een opleiding zweefvliegen, want ik zou piloot worden. Ik heb voor DHL vluchten in
Europa, Afrika en het Midden-Oosten gedaan. Een speciale opdracht waren de vluchten
van Bahrein naar Bagdad, die DHL uitvoerde in opdracht van het Amerikaanse leger.
Vanuit de lucht zagen we verwoeste gebouwen en rookpluimen. Ik ben uiteindelijk
gestopt met vliegen.
Toen mijn pilotenopleiding afbetaald was, heb ik DHL verlaten om me te kunnen wijden
aan andere uitdagende projecten. Momenteel werk ik deeltijds als wetenschapster bij
het KMI en deeltijds als vlieginstructrice bij BAFA. Verder zie ik een grote uitdaging in de
commerciële ruimtevaart.”
Afgestudeerd: Fysica, 1997
Foto: Vincent Jauniaux
42 |
Nuttige info bij de start van je studietraject
Hoe verlopen de lessen?
Aan de Universiteit Antwerpen word je competentiegericht opgeleid. Tijdens je
opleiding verwerf je geleidelijk competenties door opdrachten en casussen te
maken. Daarvoor heb je relevante kennis, vaardigheden en attitudes nodig.
Tijdens de lessen stimuleren docenten je om actief mee te werken. Zo ben jij verantwoordelijk voor je eigen leerproces. Je maakt kennis met verschillende onderwijsvormen zoals hoorcolleges, oefeningensessies, seminaries, werkcolleges,
practica, responsiecolleges, … Docenten geven je ook opdrachten of casussen die
je alleen of in groep moet uitwerken. Door deze mix van onderwijsvormen krijg
je de kans om kennis en vaardigheden te verwerven die je later nodig hebt in je
beroepsleven.
De elektronische leeromgeving Blackboard helpt je om gestructureerd alle informatie terug te vinden. Je vindt er niet alleen aanvullingen op je cursussen, maar
ook webmail, informatie over financiering van je studies, huisvesting, studentenjobs, cultuur, ... Docenten geven via dit medium ook opdrachten door. Je kan
hen te allen tijde om feedback vragen.
Het contact met je professoren en assistenten is even intens als met je leerkrachten in het secundair onderwijs. Ze laten je allerminst aan je lot over.
Wanneer je zelf het initiatief neemt om hulp te zoeken, doen zij hun best om je te
helpen met al je vragen en problemen.
Studieprogramma en creditbewijzen
Door de flexibilisering in het hoger onderwijs bestaan er geen studiejaren meer.
Wel stellen we modeltrajecten voor. Als je voor een modeltraject kiest, rond je een
bacheloropleiding (180 studiepunten) af in 3 jaar tijd: 60 studiepunten per jaar.
Ook in de modeltrajecten heb je als student meer keuzemogelijkheden, waardoor
je eigen accenten kan leggen in je studieprogramma.
Het academiejaar is opgedeeld in twee semesters. Aan het eind van elk semester
leg je examens af van de opleidingsonderdelen die op dat moment afgewerkt
zijn. De examens van het eerste en het tweede semester vormen samen de eerste
zittijd. Als je niet voor alle opleidingsonderdelen een creditbewijs hebt behaald
in de eerste zittijd, krijg je nog een kans tijdens de tweede zittijd op het einde van
augustus en in het begin van september.
Om te slagen voor het examen van een opleidingsonderdeel moet je ten minste
10 op 20 behalen. Als dat lukt krijg je een creditbewijs: een erkenning van het feit
dat je de studiepunten verbonden aan dat opleidingsonderdeel verworven hebt.
| 43
Je slaagt voor een opleiding als je creditbewijzen behaalt voor alle opleidings­
onderdelen.
Als je niet alle creditbewijzen van je studieprogramma behaalt, kan je (soms) toch
verder met je studie. Je komt dan in een geïndividualiseerd traject terecht. Bij het
samenstellen van dit traject moet je rekening houden met voorwaarden die de
volgorde waarin je kan inschrijven voor opleidingsonderdelen bepalen. Dit noemt
men volgtijdelijkheid. Je faculteit moet het geïndividualiseerd traject bovendien
goedkeuren. In elke faculteit adviseren studietrajectbegeleiders je over de
samenstelling van je programma.
Het is belangrijk voldoende vooruitgang te boeken in je studietraject en in een
redelijke tijd je diploma te behalen. Daarom heeft de Universiteit Antwerpen een
systeem van studievoortgangbewaking en -begeleiding opgezet. Je faculteit volgt
je studieprestaties en legt je bindende voorwaarden op wanneer je niet de helft
van de creditbewijzen van het goedgekeurde studieprogramma hebt behaald.
Het volledige onderwijs- en examenreglement vind je terug op
www.ua.ac.be/OER.
Leerkrediet
Het leerkrediet werd in het leven geroepen om je te stimuleren om een doordachte studiekeuze te maken. Het is een maatstaf voor studiesucces en studievoortgang en kan gevolgen hebben voor jouw recht op verder studeren en jouw
sociale statuut als student. Daarom is het belangrijk om doordacht te kiezen, je in
te zetten voor je studie en ook administratief tijdig met alles in orde te zijn. Meer
informatie vind je ook op www.ua.ac.be/studiepunten.
Hoe werkt het leerkrediet?
Elke student krijgt 140 studiepunten bij zijn eerste inschrijving aan de universiteit.
Als je inschrijft voor een opleidingsonderdeel vermindert je leerkrediet met het
overeenkomstige aantal studiepunten. Enkel wanneer je slaagt voor dat opleidingsonderdeel, komen die studiepunten er terug bij. Studiepunten waarvoor je
gedelibereerd wordt - dit wil zeggen: geslaagd verklaard hoewel je er geen creditbewijs voor behaalde - komen niet terug bij je leerkrediet. Dit kan in je nadeel zijn
wanneer je een bijkomende master wil behalen.
De overgang van secundair naar hoger onderwijs loopt niet altijd even vlot. De
overheid heeft een maatregel om hieraan tegemoet te komen. Zo krijg je de
eerste 60 studiepunten die je verwerft dubbel terug.
44 |
Voor wie?
Het leerkrediet is van toepassing op alle studenten die zich inschrijven met een
diplomacontract voor een bachelor- of masteropleiding en voor alle inschrijvingen met een creditcontract.
Verkeerde keuze gemaakt?
Als je voor de eerste keer in Vlaanderen voor een bacheloropleiding bent ingeschreven en je van opleiding wenst te veranderen, voorzien de overheid en de
universiteit maatregelen om het verlies van leerkrediet te beperken. Deze zijn
afhankelijk van de data van uit- en inschrijving. Informeer je tijdig.
Opleiding afgewerkt?
Na het behalen van je bachelordiploma, behoud je je leerkrediet. Als je een masterdiploma behaalt, wordt het startkapitaal van 140 studiepunten van je saldo
afgetrokken. Is je studietraject perfect verlopen, dan heb je nog 60 studiepunten
over.
Onvoldoende leerkrediet?
Als je geen of een negatief leerkrediet hebt, mag de universiteit je inschrijving
weigeren. Als je onvoldoende studiepunten hebt voor de opleiding of het programma waarvoor je wilt inschrijven, kan de universiteit je inschrijving beperken
tot het aantal studiepunten waarover je nog beschikt. Het aantal studiepunten
waarvoor je credits behaalt via de examens is dus belangrijk en zorgt ervoor dat je
kan verder studeren.
Ombudspersoon
Tijdens de examens kan je met problemen terecht bij de ombudspersoon van
je opleiding. Bijvoorbeeld in verband met de examenregeling, uitstel van een
examen, onderbreking of stopzetting van examens of een conflict met een
docent. De ombudspersoon zorgt ervoor dat het onderwijs- en examenreglement
correct wordt opgevolgd en bemiddelt tussen studenten en docenten. Hij of zij
is ook aanwezig bij de deliberatie en kan, op basis van verzachtende omstandigheden zoals ziekte of ongeval, je zaak bepleiten. Je kan de gegevens van jouw
ombudspersoon terugvinden op Blackboard.
De centrale ombudspersoon is prof. Patrick Cras. Hij treedt op als bemiddelaar bij
geschillen tussen studenten en personeelsleden die het niveau van de faculteit
overschrijden. De contactgegevens van de centrale ombudspersoon kan je ook
terugvinden op Blackboard.
| 45
Studie- en studentenbegeleiding
Overgang van het secundair onderwijs naar de universiteit
Aan de universiteit ben je meer dan ooit verantwoordelijk voor jezelf en voor je
studieproject. De manier waarop je studeert en het academiejaar indeelt moet je
aanpassen aan je persoonlijk studeervermogen. Deze vaardigheid onder de knie
krijgen is niet altijd eenvoudig. Je staat immers tegelijkertijd voor een aanzienlijke
hoeveelheid leerstof en een examensysteem waar je geen ervaring mee hebt. De
medewerkers van het netwerk studieloopbaanbegeleiding kunnen je helpen. Bij
hen kan je het hele academiejaar terecht voor studiebegeleiding.
Studentenbegeleiding
De Dienst voor Studieadvies en Studentenbegeleiding is er om je te helpen vanaf
het moment dat je je voor het eerst inschrijft tot aan het moment waarop je je
diploma in handen krijgt.
•
Informatie en advies over studeren in het hoger onderwijs
Stel ons al je vragen over opleidingen binnen en buiten de Universiteit
Antwerpen, het onderwijs- en examenreglement, het leerkrediet, … Voor specifieke vragen over je individuele programma en het aanvragen van vrijstellingen kan je terecht bij de studietrajectbegeleider van je faculteit. Ook voor
vakinhoudelijke begeleiding kan je terecht in je faculteit.
•
Inschrijven zonder diploma secundair onderwijs
Als je geen diploma secundair onderwijs bezit en minimum 25 jaar bent, kan
je bij ons toch een aanvraag tot inschrijving aan de Universiteit Antwerpen
indienen.
•
Erkenning van eerder verworven competenties (EVC)
Contacteer de EVC-coördinator voor informatie, een adviesgesprek en het
opstarten van de procedure. Meer info vind je op www.ua.ac.be/evc.
•
Begeleiding bij het maken van je studiekeuze en bij twijfel over je studierichting
Weten wat je wilt is soms makkelijker gezegd dan gedaan. Samen met een
studentenbegeleider kan je aan de hand van gesprekken meer zicht krijgen
op je persoonlijkheid, capaciteiten, interesses en de studierichtingen die
daarbij passen, al dan niet in het kader van heroriëntering. Oefeningen uit het
werkboek ‘Kijk op kiezen: stappenplan voor studie- en beroepskeuze’ kunnen
jou hierbij helpen.
•
Begeleiding omtrent studievaardigheden, studieplanning en uitstelgedrag
Een studentenbegeleider kan je begeleiden in het aanscherpen van je studievaardigheden. Hoe verwerk je grote hoeveelheden leerstof? Hoe maak je een
46 |
schema? Hoe maak je goede nota’s? We helpen je ook realistische planningen
te maken en doen oefeningen om uitstelgedrag tegen te gaan.
•
Psychologische begeleiding en psychotherapie
Ook wanneer je kampt met persoonlijke problemen die je studies belemmeren (faalangst, rouwverwerking, relatieproblemen, …) kan je terecht bij
een studentenbegeleider die samen met jou nagaat welke hulp je het best
kan gebruiken.
•
Begeleiding van studenten met een functiebeperking
Heb je een functiebeperking zoals een fysieke handicap, chronische ziekte,
leerprobleem, concentratieprobleem, stoornis binnen het autismespectrum
of psychisch probleem? Ook dan kan je bij ons terecht voor begeleiding.
Als je beschikt over een geldig attest kan je ook bijzondere faciliteiten
aanvragen voor onderwijs en/of examens. Dien je aanvraag tijdig in via
www.ua.ac.be/functiebeperking. Meer info vind je ook in de folder ‘Studeren
met een functiebeperking’.
•
Begeleiding van studenten met een topsport- of kunstbeoefening Beoefen je
sport of kunst op een hoog niveau, dan kan je eveneens bijzondere faciliteiten
aanvragen voor onderwijs en/of examens. De Sportcommissie beoordeelt
aanvragen van topsporters, de Commissie Cultuur die van kunstbeoefenaars.
Meer info vind je op www.ua.ac.be/sportenkunst of in de folder ‘Studeren met
een topsport- of kunstbeoefening’.
•
Afstudeerbegeleiding
Tot slot kan je bij ons terecht voor hulp in je zoektocht naar jobs die passen
bij je persoonlijkheid, capaciteiten en interesses, voor informatie over verdere
studies, …
Tijdens een eerste gesprek gaan we na wat jouw vragen, noden en wensen zijn.
Daarna kan je een training, kortere begeleiding of zo nodig een langere psychotherapie volgen.
Het volledig aanbod en alle info over onze trainingen kan je terugvinden in de
brochure ‘Trainingen’, die je kan downloaden via www.ua.ac.be/trainingen. Ook
inschrijven voor trainingen kan via deze website.
Informatie en afspraken verlopen verder steeds via het Studenteninformatiepunt
(STIP):
• info: T +32 3 265 48 72 of stip.ua.ac.be
• afspraken: enkel telefonisch: T +32 3 265 48 72
Neem ook een kijkje op www.ua.ac.be/studentenbegeleiding.
| 47
Studietrajectbegeleiding
Voor specifieke vragen over je individuele studieprogramma, vrijstellingen en
andere kan je terecht bij de studietrajectbegeleider van je faculteit. Zijn of haar
contactgegevens vind je op www.ua.ac.be/contactpersonenslb.
Vakspecifieke begeleiding
Met vragen over of problemen met één van je cursussen kan je steeds terecht bij
de professor die deze cursus doceert of bij zijn of haar assistent. Gewoon even
langslopen of een e-mail schrijven: je zal merken dat je snel geholpen wordt.
Voor bepaalde opleidingsonderdelen organiseren zij extra groepssessies, om de
besproken theorie uit hoorcolleges toe te lichten en in oefeningen toe te passen.
Bij deze sessies is vooral de wisselwerking tussen jou en je begeleider belangrijk:
je kan hulp vragen waar je vastloopt, je begeleider houdt rekening met de
gekende knelpunten van de cursus en je krijgt nuttige tips voor de studie van de
leerstof.
Taalbegeleiding: academisch Nederlands
Bij het ‘Monitoraat op maat’ kan je terecht voor gratis taalondersteuning academisch Nederlands. Tijdens individuele sessies helpen taaldocenten je met je
taalvragen. Voor specifieke taalbehoeften organiseren ze contactmomenten in
kleine groep. Je kan er je eigen werkstukken en studiemateriaal bespreken. Meer
informatie vind je op www.ua.ac.be/monitoraatopmaat.
48 |
Studeren in het buitenland
De Universiteit Antwerpen neemt actief deel aan de Europese uitwisselingsprogramma’s zoals Erasmus. Elk jaar studeert een aanzienlijk grote groep studenten
één semester aan een buitenlandse universiteit.
In het kader van het Erasmusprogramma heeft de Universiteit Antwerpen
samenwerkingsakkoorden gesloten met heel wat universiteiten in West- en
Centraal Europa. Maar de Universiteit Antwerpen kijkt verder dan Europa.
Op bilaterale basis (buiten het kader van Erasmus) werden wereldwijd
uitwisselings­programma’s uitgewerkt.
In het kader van internationale ontwikkelingssamenwerking kan je met een beurs
een aantal maanden in een ontwikkelingsland studeren. Je studieperiode aan
één van de buitenlandse partneruniversiteiten wordt erkend als onderdeel van je
studie aan de Universiteit Antwerpen.
Meer info: www.ua.ac.be/dis (Dienst Internationale Samenwerking)
Zowel de bachelor- als masteropleiding laten je toe om een deel van je opleiding
in het buitenland uit te voeren via uitwisselingsprogramma’s. Je wordt uiteraard
in je keuze begeleid waar het gaat over specifieke opleidingsonderdelen, onderzoeksstages of onderzoek voor de masterproef. Ook als je in België blijft maak
je kennis met de internationale dimensie van de wetenschap via buitenlandse
gastdocenten en wetenschappelijke literatuur. Je raakt vertrouwd met het Engels
als taal van de wetenschap, in het eerste jaar eerder bescheiden en passief, later
ook actief.
| 49
Hoe bereik je gemakkelijk onze campussen?
Op www.ua.ac.be/route kan je de wegbeschrijving naar onze campussen
terugvinden.
Met de fiets
Onze campussen zijn gemakkelijk te bereiken met de fiets. Meer en meer
kiezen voor dit transportmiddel. Je kan je op deze manier immers snel verplaatsen. Op elke campus staan verschillende fietsparkings ter beschikking van
de studenten.
Met de bus of de tram
Voor informatie over dienstregelingen en algemene inlichtingen kan je bellen
naar De Lijn Info: 070 220 200. Voor informatie over abonnementen kan je in
Antwerpen terecht op: T +32 3 218 14 11.
De website van De Lijn beschikt over een routeplanner die voor jou je reis van
deur tot deur met bus, tram en/of trein uitstippelt: www.delijn.be.
Met de trein
Voor informatie over reiswegen, dienstregelingen en vertrek- en aankomsttijden
kan je terecht op www.b-rail.be.
Met de auto
Parkeren in Antwerpen is niet altijd gemakkelijk. Enkel de campussen Groenenborger, Drie Eiken en Middelheim beschikken over ruime parkings. Wil je toch
graag met de auto komen? Meer info vind je op www.parkereninantwerpen.be.
Waar situeert zich jouw campus?
De opleiding fysica wordt georganiseerd op de Campus Groenenborger (Groenenborgerlaan 171, 2020 Antwerpen) en op Campus Drie
Eiken (Universiteitsplein 1, 2610 Wilrijk).
50 |
Campus Merksem
Merksem
Eilandje
Park Spoor
Noord
MAS
Dam
Linkeroever
Borgerhout
F. Rooseveltpl.
Stadscampus
Stadscentrum
Centraal
Station
Zuid
Campus Zuid
Zurenborg
ANTWERPEN
Berchem
Station
Berchem
Kiel
Nachtegalen
park
Campus
Middelheim
Hoboken
Campus
Groenenborger
Campus Hoboken
MORTSEL
Wilrijk
Campus
Drie Eiken
EDEGEM
| 51
Infomomenten
Heb je nog vragen die je graag in levende lijve wil stellen? Of wil je de universiteit
wel eens van dichtbij meemaken? Kom dan kennismaken tijdens de vele info­
momenten in 2013.
Studie-informatiedagen
Jaarlijks vindt in elke Vlaamse provincie een studie-informatiedag (SID-in) plaats.
Je maakt er kennis met de brede waaier aan studie- en beroepsmogelijkheden na
het secundair onderwijs. De Universiteit Antwerpen is natuurlijk telkens van de
partij: breng een leerrijk bezoekje aan onze infostand.
→ www.ond.vlaanderen.be/sidin
Open lesdagen
Onze campussen verkennen? Proffen en studenten ontmoeten? En hier en daar
een les meepikken? Dat kan tijdens de open lesdagen in de krokusvakantie (van
11 tot en met 15 februari). Speciaal voor leerlingen van het secundair onderwijs
richten we proeflessen in. Maar je mag ook simpelweg aansluiten bij de studenten van de eerste bachelorjaren. Schrijf je in op de website!
→ www.ua.ac.be/openlesdagen
Open campusdagen
Op 23 maart en 27 april ben je welkom op onze open campusdagen. Dé gelegenheid om alle informatie uit de eerste hand te krijgen. Babbel met proffen,
studenten en studentenbegeleiders. Bezoek bib, aula en labo. Kortom: snuif de
sfeer van het campusleven op.
→ www.ua.ac.be/opencampusdagen
Infomarkt
Twijfel je in september nog over je studiekeuze? Of wil je graag bevestiging van
je keuze? Kom dan naar de infomarkt op 4 september: alle infostanden van alle
opleidingen op één plaats. Laatste kans om vragen te stellen, cursussen te doorbladeren en brochures mee naar huis te nemen.
→ www.ua.ac.be/infomarkt
52 |
Nuttige contactgegevens
Faculteit Wetenschappen
Campus Groenenborger
Groenenborgerlaan 171, Gebouw T
2020 Antwerpen
T+ 32 3 265 33 07
[email protected]
Departement Fysica
Campus Groenenborger
Groenenborgerlaan 171, Gebouw U
2020 Antwerpen
T +32 3 265 33 14
T +32 3 265 34 39
Campus Drie Eiken
Universiteitsplein 1, Gebouw N
2610 Wilrijk (Antwerpen)
T +32 3 265 24 41
Studietrajectbegeleider
Pieter Caris
Lokaal G.T. 204
T +32 3 265 32 20
Wil je ook de brochure van een andere opleiding inkijken? Of wil je alvast
de masteropleiding beter leren kennen? Vraag dan een brochure aan via
www.ua.ac.be/brochures of bij het Studenteninformatiepunt (STIP).
| 53
54 |
| 55
56 |