02133203 | Jaarboeke 2017 | Universiteit van Pretoria
Program: BSc Fisika
02133203 Fakulteit Natuur- en Landbouwetenskappe Duur van studie: 3 jaar Totale krediete: 428
Kandidate wat nie aan bogenoemde minimum toelatingsvereistes voldoen nie omdat hulle ‘n NSS/IEB-prestasievlak van 4 behaal het in een van die voorgeskrewe voorvereiste vakke moet die NBT aflê en mag dan oorweeg word vir toelating tot die BSc of die BSc (Verlengdeprogram) op grond van die uitslae van die NBT.
BSc - Verlengde program vir Fisiese Wetenskappe
BSc - Verlengde proegram vir Fisiese Wetenskap
Keuse = 64
CMY117,127 word aanbeveel. Keusemodules kan gekies word uit bv Wiskunde, Weer-kunde, Geologie, Geografie, IT, Wiskundige Statistiek, Rekenaarwetenskap, Biochemie, Dierkunde ens.
Keusemodules kan uit bv Wiskunde, Weerkunde, Geologie, Geografie, IT en Wiskundige Statistiek ens. gekies word. Studente wat in verdere studie in die sterrekunde belangstel, word aangeraai om PHY 210 Sterrekunde vir fisici as keusemodule te oorweeg.
Inleiding tot dinamiese weerkunde 263
Vektoalgebra, totle en parsiele afgeleides, tweedebewegingswet. Sferiese coordinate. Versenelling in roterende coordinate, fundamentele kragte, momentumvergelyking. Driedimensionele vloeibalans, massabehoud, termodinamiese energievergelyking. Inleiding tot eindigeverskilmetodes. Numeriese estimasie van geostrofiese wind, vortisiteit en divergensie. Adveksie van temperatuur. Ontwikkeling van ‘n tweedimensionele numeriese temperatuuradveksiemodel
PHY 353 en/of PHY 363 kan as keusemodules gekies word. Studente wat in verdere studie in die sterrekunde of hoë-energiefisika belangstel, word aangeraai om PHY 300 Waarnemingsterrekunde en PHY 310 Deeltjie- en astrodeeltjiefisika as keusemodules te oorweeg.
Elektronika, elektromagnetisme en kwantummeganika 356
Elektronika: (14 lesings) Thévenin- en Norton-ekwivalente bane, superposisiebeginsel, RC-, LC- en LRC-bane. Halfgeleierdiode. Bipolêre transistor. Operasionele versterkers. Rekenaarbeheerde instrumentasie. Elektromagnetisme (21 lesings) Elektrostatika: Coulomb se wet, Divergensie en curl van E, Gauss se wet, Laplacevergelyking, beeldladingsprobleme, multipooluitbreidings. Magnetostatika: Lorentzkrag, Biot-Savart se wet, divergensie en curl van magnetiese veldsterkte, Ampère se wet, magnetiese vektorpotensiaal, multipooluitbreidings, randvoorwaardes. Elektrodinamika: Elektromotoriese krag, elektromagnetiese induksie, Maxwellvergelykings, golfvergelyking. Elektriese en magnetiese velde in materie: Polarisasie, elektriese verplasing en Gauss se wet in diëlektrika, lineêre diëlektrika. Magnetisasie (diamagnete, paramagnete, ferromagnete), hulpveld H, Ampère se wet in gemagnetiseerde materiale, lineêre en nie-lineêre media. Kwantummeganika: (28 lesings) Die Schrödinger-vergelyking, statistiese interpretasie van die golffunksie, momentum, onsekerheidsbeginsel, die tyd-afhanklike Schrödinger-vergelyking, stasionêre toestande, die oneindige reghoekige potensiaalput, die harmoniese ossilator, vry deeltjie, die delta-funksiepotensiaal, die eindige reghoekige potensiaalput, Hillbert-ruimtes, waarneembares, eiefunksies van ‘n Hermitiese operateur, Dirac-notasie, die Schrödinger-vergelyking in sferiese koördinate, die waterstofatoom, hoekmomentum, spin.
Statistiese meganika, vastetoestantfisika en modellering 364
Statistiese meganika (28 lesings) Geïsoleerde sisteme in termodinamiese ewewig. Sisteme in ewewig met ’n warmtebad: die kanoniese ensemble, Gibbs se entropieformule, klassieke statistiese meganika, energie-ewewigsteorema, termodinamiese potensiale, paramagnetisme. Klassieke limiet van ideale gasse: Ononderskeibare karakter van kwantumdeeltjies, toestandsvergelyking van die klassieke ideale gas. Kwantum ideale gasse: swartstraling, die grand kanoniese ensemble, Fermi-Diracverdeling, die vrye-elektrongas in metale, die Bose-Einsteinverdeling, Bose-Einstein-kondensasie. Vastetoestandfisika (28 lesings) Kristalstrukture, die resiproke rooster, x-straaldiffraksie, roostervibrasies, die Debye-model, eienskappe van vaste stowwe, die vry-elektronmodel, Pauli-paramagnetisme, elektroniese warmtekapasiteit, die ontspantyd, elektriese geleiding, die klassieke Hall-effek, termiese geleiding in metale, faling van die vry-elektronmodel, die onafhanklike elektronmodel, bandteorie vir vaste stowwe. Berekeningsfisika en modellering. Beoordeling sal geskied via ’n portfolio van projekverslae. Die onderwerpe vir die projekte sal gekies word uit sub-dissiplines van Fisika.
Atmosferiese vortisiteit en divergensie 352
Skaalanalises en vereenvoudiging van die basiese vergelykings. Die geostrofiese, termiese en gradiëntwind. Die vortisiteitsvergelyking en divergensie.
Grondbeginsels van weervoorspelling 366
Weerkundige waarnemings, data kodes. Weertoepassingssagteware en die rekenaar-omgewing vir weerkundige analise en weervoorspelling. Toepassing van afstands-waarneming in weervoorspelling. Bolug-diagramme. Toepassing van numeriese weer-voorspelling. Integrasie van inligting om die huidige toestand van die atmosfeer te beskryf en ‘n toekomstige toestand van die atmosfeer te voorspel.
*PHY 353 kan nie as plaasvervanger vir ander Fisika-modules op 300-vlak gebruik word vir toelating tot die BSc(Hons) in Fisika nie. Daar word van die student verwag om onder leiding van die dosent 'n projek te voltooi. Die aard van die projek word gesamentlik deur die student, dosent en die departementshoof bepaal.
Dinamiese stelsels 382
Matrikseksponensiaalfunksies: Homogene en nie-homogene lineêre stelsels, differensiaal-vergelykings. Kwalitatiewe analise van stelsels: fasebeelde, stabiliteit, linearisering, energiemetode en Liapunov se metode. Inleiding tot chaotiese stelsels. Toepassing op werklikheidsprobleme.
Komplekse analise 320
Reekse van funksies, magreekse en Taylor-reekse. Komplekse funksies, Cauchy-Riemann-vergelykings, Cauchy se stelling en integraalformules. Laurent-reekse, residustelling en berekening van reële integrale met behulp van residue.
Kinematika van 'n kontinuum: Konfigurasies, ruimtelike en materiële beskrywing van beweging. Behoudwette. Analise van spanning, vervorming en deformasietempo. Lineêre samestellingsvergelykings. Toepassings: Vibrasie van balke, ewewigsprobleme in elastisiteit en spesiale gevalle van vloeistofbeweging.
*PHY 363 kan nie as plaasvervanger vir ander Fisika-modules op 300-vlak gebruik word vir toelating tot die BSc(Hons) in Fisika nie. Daar word van die student verwag om onder leiding van die dosent 'n projek te voltooi. Die aard van die projek word gesamentlik deur die student, dosent en die departementshoof bepaal.
Kwasi-geostofiese analise 361
Neigings- en omegavergelykings. Model van ’n barokliniese stelsel. Inleiding tot numeriese modelle. Toepassing in sagteware wat weerkundige data vertoon en manupileer.
Topologie van eindigdimensionale ruimtes: Oop en geslote versamelings, kompaktheid, samehangendheid en volledigheid. Stellings van Bolzano-Weierstrass en Heine-Borel. Eienskappe van kontinue funksies en toepassings. Teorie van integrasie vir funksies van een reële veranderlike. Rye van funksies.
Struktuur van die heelal, navigasie van die hemelruim, bolmeetkunde, optiese, hoë-energie- en radiofisika en –bronne, instrumente, praktiese waarnemingsvaardighede, data-opneming, - ontleding, -vertolking (sein- en beeldprosessering, ruis, kalibrering, foutanalise). Projek: ‘n Geselekteerde projek in óf optiese óf radiosterrekunde wat ‘n formele verslag en aanbieding tot gevolg het.
Parsiële differensiaalvergelykings 386
Behoudwette en modellering. Fourieranalise. Hittevergelyking, golfvergelyking en Laplace se vergelyking. Oplosmetodes insluitend Fourier-reekse. Energie- en ander kwalitatiewe metodes.
Deeltjie- en astrodeeltjiefisika 310
Relativistiese kinematika, fundamentele beginsels van elementêre deeltjiefisika, die vier natuurkragte en die Standaardmodel, verder as die Standaardmodel, vroeë heelalkosmologie (inflasie, bariogenese), die Kosmiese Mikrogolfagtergrond, hoë-energie sterrekunde (kosmiese strale, gammastrale en neutrinos), gravitasiegolwe, donker materie (bewyse, candidate, opsporing), donker energie en die Standaard Kosmologiese Model.