FYSA1110 Experimental Methods in Physics (3 cr)

Study level:
Intermediate studies
Grading scale:
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
Grading scale:
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. 

Teaching

x

Independent study (3 cr)

Type:
Independent study
Grading scale:
0-5
Evaluation criteria:
Opintojakson suorittamiseen vaaditaan, että opiskelija saa vähintään opettajan määräämän hyväksymispisterajan mukaisen kokonaispistemäärän arvioinninkohteista (laboratioriotyöt, kuulustelu). Opettaja päättää arvioinninkohteiden osuudet opintojakson kokonaispisteistä.
Language:
Finnish
Study methods:

Itsenäinen opiskelu, tentti, laboratoriotyöt.  

Teaching