# FYSA1110 Experimental Methods in Physics (3 cr)

Study level:
Intermediate studies
0-5
Language:
Finnish
Responsible organisation:
Department of Physics
Curriculum periods:
2020-2021, 2021-2022, 2022-2023

## Description

• Experimental error, sources and types of error, independence of errors.

• Propagation of uncertainties (the general formula of error propagation).

• Limiting distributions (normal distribution and Poisson distribution).

• Statistical analysis of measured data.

• Fitting a function in data points via the least squares method.

• SI system of units, its fundamentals and maintenance.

• Measuring technique: calibration of measuring equipment.

• Measuring techniques: detectors, sensors, computer-assisted measurements, measurement of electrical quantities and temperature, detecting gamma rays.

## Learning outcomes

After the course students will be able to

• Choose a reasonable method to evaluate experimental error and to use the general formula for error propagation.

• Use statistical methods to analyze data and understands the properties of the normal distribution.

• Create graphs by using graphing software and fit a suitable function into a set of data points.

• Use the Poisson distribution in association with counting experiments.

• Explain the basic principles of the definitions of the SI system.

• Use measuring equipment and methods to measure electrical quantities.

• Explain the basic principles of temperature measument and the differences between the thermodynamical temperature scale and the ITS-1990 scale.

• Explain the interactions between radiation and matter happening in gamma ray detectors.

## Description of prerequisites

FYSP1081 Perusopintojen laboratoriotyöt 1

## Study materials

Laboratoriotöiden työohjeet

## Literature

• Olli Aumala. Mittaustekniikan perusteet. ISBN: 978-9516723214. Helsinki: Otatieto, 2006.
• John R. Taylor. An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements. ISBN: 978-0-935702-42-3. Sausalito, California: University Science Books, 1997.

## Completion methods

### Method 1

Evaluation criteria:
Opintojakson suorittamiseen vaaditaan, että opiskelija saa vähintään opettajan määräämän hyväksymispisterajan mukaisen kokonaispistemäärän arvioinninkohteista (laboratioriotyöt, harjoitustehtävät, projektitehtävä, tentti). Opettaja päättää arvioinninkohteiden osuudet opintojakson kokonaispisteistä. Esimerkiksi harjoitustehtävät (24/72), tentti (36/72), projektitehtävä (4/72), laboratoriotyöt (8/72). Arvioinninkohteiden kokonaispistemäärästä on saatava vähintään 50 %.
Time of teaching:
Period 3
Select all marked parts

### Method 2

Description:
Tämä suoritustapa on tarkoitettu opiskelijoille, joille toinen suoritustapa ei erityisistä syistä ole mahdollinen (esim. opetuskieli, asuminen muualla, suositus yksilöllisistä opintojärjestelyistä). Suoritustavasta on otettava yhteyttä opettajaan ennen kurssille ilmoittautumista.
Evaluation criteria:
Opintojakson suorittamiseen vaaditaan, että opiskelija saa vähintään opettajan määräämän hyväksymispisterajan mukaisen kokonaispistemäärän arvioinninkohteista (laboratioriotyöt, kuulustelu). Opettaja päättää arvioinninkohteiden osuudet opintojakson kokonaispisteistä.
Select all marked parts
Parts of the completion methods
x

### Teaching (3 cr)

Type:
Participation in teaching
0-5
Evaluation criteria:
Opintojakson suorittamiseen vaaditaan, että opiskelija saa vähintään opettajan määräämän hyväksymispisterajan mukaisen kokonaispistemäärän arvioinninkohteista (laboratioriotyöt, harjoitustehtävät, projektitehtävä, tentti). Opettaja päättää arvioinninkohteiden osuudet opintojakson kokonaispisteistä. Esimerkiksi harjoitustehtävät (24/72), tentti (36/72), projektitehtävä (4/72), laboratoriotyöt (8/72). Arvioinninkohteiden kokonaispistemäärästä on saatava vähintään 50 %.
Language:
Finnish
Study methods:

Luennot tai vuorovaikutteiset tilaisuudet, harjoitustehtävät, laboratoriotyöt, tentti.

x

### Independent study (3 cr)

Type:
Independent study