Göm menyn

Teknisk Fysik — Teori, modellering och visualisering

Profilansvarig: Rickard Armiento, Biträdande universitetslektor i Fysikalisk modellering

Översikt

Att kunna göra modeller av verkliga system är till stor nytta i många situationer, i allt från att beskriva komplexa fysikaliska förlopp till att förutse utvecklingen inom finansmarknaden. Alla modeller bygger på en teori och även om denna profil naturligtvis är fokuserad på fysikalisk teoribildning så ger det kursutbud som vi kan erbjuda också en allmänn färdighet i att omsätta teorier i simularingar. Linköpings universitet har forskning i världsklass inom materialvetenskap, högprestandaberäkningar och vetenskaplig visualisering. Internationellt forskningscenter för avancerade funktionella material, svenskt e-Vetenskapligt forskningscenter och ett nytt modernt visualiseringscentrum i Norrköping ger oss möjlighet att erbjuda en mycket avancerad utbildning inom området.

Profilens kursutbud inleds med grundläggande kurser som analytisk mekanik och kvantmekanik. Med dessa kurser som bas bygger vi på med ett antal valbara kurser som stakar ut en special- inriktning: elektromagnetiska fält, materialfysik, beräkningsfysik, datorgrafik och visualisering. Vi är också stolta att kunna erbjuda breddningskurser som, t.ex., relativitetsteori, relativistisk kvantmekanik och elementarpartikelfysik. Den nya fysiken representeras av kurser inom kvantdatorer, nanofysik, kaos och icke linjära fenomen m.fl. Profilen kompletteras med kurser med modellerings- och visualiserings-innehåll från andra instituioner.

Arbetsmarknaden för de som går denna profil är mycket intressant. Beräkningar och simularingar görs idag som nämnts ovan inom många områden. Antennutveckling och utbredning av elektromagnetiska vågor är ett område där Linköpingsregionen är stark. Många teoretiska fysiker finns på Saab Avionics, Saab Dynamics och FOI, NSC, meteorologiska och hydrologiska institut (SMHI) i Norrköping. Materialutveckling är ett annat område där teori är nödvändig. Man hittar också personer med bakgrund inom så vitt skilda områden som försäkringsbranchen, finansmarknaden, oljeletning, kärnkraftsindustrin, mm.mm. Teoretisk fysik med en iniktning mot modellering och visualisering är en utbildning som man väljer om man är intresserad av fysik men där man efter sin utbildning har stora valmöjligheter för sin fortsatta yrkeskarriär. Naturligtvis är det också så att denna profil är en utmärkt start på en doktorandutbildning.

Vad är Teori, Modellering, Visualisering?

  • Teoretisk fysik
    • Förstå de teorier inom fysik som förändrat värden, ifrån det allra minsta (kvantmekanik, elementarpartikelfysik) till det allra största (relativitetsteori, kosmologi)
    • Kunna arbeta med dessa teorier och vidareutveckla.
  • Modellering
    • Med matematik skapa teoretiska modeller för att förstå och förutsäga fenomen.
    • Avancerad datormodellering, högprestandaberäkningar.
  • Visualisering
    • Hitta former för att visa upp mång-dimensionellt data på ett sätt som i sig skapar förståelse.
    • Bilder, diagram, animeringar och visuell analys.

Färdigheter

  • Fördjupade kunskaper i fysik
  • Avancerad matematik
  • Ta fram, utvärdera och utveckla matematiska modeller
  • Utföra vetenskapliga beräkningar
  • Visualisera vetenskapliga resultat

Ämnen

  • Fysikaliska teorier och modeller
    • Kvantmekanik, Relativitetsteori, Analytisk mekanik, Elektrodynamik, Materialfysik, ...
  • Matematik
    • Partiella diferentialekvationer, Numeriska metoder, Riemanngeometri, Funktionalanalys, Icke-linjära system, Kaos, ...
  • Utveckla datorprogram för beräkning och visualisering
    • Datorgrafik med OpenGL, CDIO-projekt

Karriärsmöjligheter

  • Olika typer av akademiska karriärer
  • Saab Aeronautics and Dynamics
  • Siemens Industrial Turbomachinery
  • Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI)
  • Nationellt superdatorcentrum (NSC)
  • SMHI
  • Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering
  • MAX-lab (Lund)
  • CERN (Genéve, Schweiz)
  • Tekniska konsultföretag, t.ex. Ångpanneföreningen.
  • Finansiell Matematik
  • ...

Kurser och poäng

  • Totalt poängantal som ska läsas i profilen: 54 hp.
  • Fasta kurser i profilen: 42 hp.
  • Minst antal poäng i valfria kurser: 12 hp.
  • Fasta kurser uppfyller examenskrav: minst poäng på
    avancerad nivå inom huvudområdet: 30 hp.

Röd: Fasta (obligatoriska) kurser.
Blå: Valbara kurser
Gula: Valbara vart-annat-års-kurser. OBS: För profilstart jämna år växla övre och undre gula kurser i tabellen ovan. 

 

TMV fasta kurser

  • Kvantmekanik + Kvantdynamik (12 hp)
    • Kvantmekanik grund → avancerat (Operatormetoder,  blandade tillstånd, ...)
  • Analytisk mekanik (6 hp)
    • Variationell mekanik, ’Vad är en Hamiltonian?’
  • Elektromagnetisk fältteori och vågutbredning (6 hp)
    • Maxwells ekvationer, EM-vågor i material, antennteori
  • Fysikens matematiska metoder (6 hp)
    • Partiella differentialekvationer, numerisk lösning (laborationer), visualisering
  • Projektkurs i fysik, beräkningsfysik (12 hp)
    • Implementera numerisk beräkningsfysik och visualisering

Kursvalsexempel

Teoretisk Fysiker

  • (Kvantmek + dynamik, Analytisk mekanik, Fysikens matematiska metoder, Elektromagentism och vågutbredning.)
  • TFYY70 Materiefysik I
  • TFYA19 Kvantdatorer
  • TFYA71 Kosmologi
  • TATA75 Relativitetsteori
  • TFYA57 Relativistisk kvantmek. eller TFYA27  elementarpartikelfysik

⇒ Doktorand / forskare i Fysik, FOI, etc.

 

Fysikalisk datormodellering

  • (Kvantmek + dynamik, Analytisk mekanik, Fys. mat. metoder, Projektkurs i fysik/beräkningsfysik.)
  • TATA27 Partiella differentialekvationer (MAI)
  • TSBK07 Datorgrafik (ISY)
  • TFYA36 Kaos och ickelinjära system
  • TFYA17 Projektlaborationer i Fysik
    • Med lämpligt programmeringsprojekt

(+ Ev. någon programmeringskurs utanför profilen;  TDDC88 Programutvecklingsmetodik (IDA))

⇒ Teknisk modellering på t.ex. Saab, projektledande mjukvarukonsult, finansmatematiker med fysikbakgrund, vädermodeller vid SMHI, ...

Materialteori

  • (Kvantmek + dynamik, Elektromag. fältteori, Fysikens mat. met., Projektkurs i fysik/beräkningsfysik.)
  • TFYY70 + TFYA25 Materiefysik I och II
  • TFYA21 Materialvetenskap
  • TFYA57 Relativistisk kvantmekanik
  • (TFYY47 Halvledarfysik / TFYY54 Nanofysik)

⇒ Doktorand på LiU, Medicinsk teknik/material, teknikkonsult, företag i svensk basnäring, etc.

 

Profilansvarig

Öppet Hus - IFM, 2017

Fysikhusets huvudentré

Torsdagen den 23 mars 2017, 15 - ca 17.30

Information of valbara kurser, profiler och program.

Y-profiler:
Teori, modellering och visualisering, TMV (Rickard Armiento)
Material- och nanofysik, MEF (Fredrik Eriksson)

MED-profil:
Medicintekniska material, MAT (Thomas Ederth)

Kandidatprogram:
Fysik och nanovetenskap, FyN (Marcus Ekholm)

Masterprogram:
Fysik och nanovetenskap, MFYS (Marcus Ekholm)
Materials Science and Nanotechnology, MSN (Wei-Xin Ni)


Informationsansvarig: Rickard Armiento
Sidan uppdaterades senast: 2017-03-22