Fysica II

Academiejaar: 2007-2008 Code opleidingsonderdeel: 2BBIO-07 Semester: 1e semester Studiepunten: 6 Uren Studietijd: 168 Uren theorie: 40,00 Uren praktijk: 30,00 Uren andere: Deeltijds programma: 1/2 Titularis(sen) Joris Dirckx Taal waarin de cursus wordt gedoceerd: Nederlands Info semesterexamen: verplicht semesterexamen in januari Info contractrestrictie: 1. Aanvangscompetenties (begintermen) *Algemene competenties Basiskennis wiskunde (hoofdzakelijk vectoren, goniometrie en complexe getallen), equivalent met wiskundepakket in 4-uur en bij voorkeur 6-uur wiskunde richtingen in de humaniora, aangevuld met enkele bijkomende basistechnieken aangeleerd in het vak Wiskunde 1ste bachelor. Kennis van basisbegrippen fysica, zoals kracht, moment, golven, enz., aangebracht in Fysica I. Vaardigheid met nauwkeurigheidsanalyse, schriftelijke rapportering van experimenteerresultaten en gestructureerd oplossen van vraagstukken, zoals aangeleerd in Fysica I. *Volgtijdelijkheid Download volgtijdelijkheid 2. Eindcompetenties (eindtermen) De student heeft een voldoend degelijke basisvorming in Fysica om te kunnen functioneren als wetenschapper in het latere beroepsleven, en om voorbereid te zijn op onderwijsopdrachten in de humaniora. Hij/zij beheerst en begrijpt basisbegrippen uit de elektriciteit, magnetisme, optica en radioactiviteit, om deze kennis te kunnen gebruiken in het kader van fysica-gebaseerde meettechnieken en verschijnselen in de biologie. Hij/zij kan omgaan met elektrische meetapparatuur, en met basistoestellen uit optica en radioactiviteit, zoals laser, spectrometer en geigerteller. Hij/zij kan de computer gebruiken als meetinstrument. Hij zij kan een geschreven opdracht analyseren, theoretische formules toepassen om oplossingen uit te rekenen, en op gestructureerde wijze rapporteren over een experiment. 3. Inhoud In de theoriecursus wordt een overzicht gebracht van de belangrijkste begrippen uit de elektriciteit, elektromagnetisme, fysische optica, microscopen, atoomkernen en radioactiviteit, als wetenschappelijke bagage voor andere vakken waarin deze fysische concepten en technieken worden gebruikt. In nagenoeg alle lessen voeren we meerdere demonstratie experimenten uit om het verband tussen theorie en natuurverschijnsel proefondervindelijk te achterhalen. Tijdens de les worden vele topics toegelicht met toepassingsvoorbeelden uit de life-sciences, maar steeds met nadruk op de onderliggende principes. We bespreken elektrische lading, elektrostatische krachten, velden en potentiaal, geïllustreerd aan de hand van voorbeelden zoals bliksemontlading en belang van elektrostatische krachten bij de reproductie van DNA. Vervolgens komen begrippen als weerstand en condensator aan bod, met bijvoorbeeld een toepassing in de geleiding van zenuwvezels, en wordt de analyse van elektrische circuits behandeld. In het elektromagnetisme komen magnetische krachten en magnetische inductie aan bod, interactie van magnetisme met materie, en een aantal toepassingen zoals de massaspectrometer en het cyclotron. We hebben aandacht voor wisselstroom en impedanties, de toepassing in elektrische modellering van biologische systemen, en het verband met de elektrofysiologie. In de fysische optica wordt interferentie, buiging, diffractie en de werking van de laser behandeld. We hebben bijzondere aandacht voor polarisatieverschijnselen, o.a. optische activiteit van biologische moleculen. In een apart hoofdstuk behandelen we de beeldvorming in de belangrijkste soorten microscopen, en hun toepassing in de biologie. Tot slot volgt een introductie over atoomkernen en radioactiviteit, met toepassingsvoorbeelden als radioactieve dateringsmethoden, de Calvin cyclus en een bespreking van kernenergie. De introductie laat toe de interactie van straling met materie te begrijpen, waarbij we bijzondere aandacht besteden aan stralingsrisico¿s bij het werken met radioisotopen en uitwerking van straling op levende wezens. We maken tijd voor een oefeningen sessie, waarbij de studenten zelf hun keuze van vraagstukken aanbrengen uit het bundel dat ter beschikking is bij de cursusdienst. Dit bundel bevat vroegere examenvragen met korte toelichting over de oplossingswijze: studenten lossen deze vraagstukken op als zelfstudie, in de oefensessie worden geselecteerde vraagstukken gezamenlijk doorgenomen met nadruk op algemene oplossingsstrategie. In de laboratoriumsessies leren de studenten omgaan met verschillende basis meettechnieken. Ze leren de computer gebruiken als meetinstrument. De fysische meettechniek wordt aangeleerd via toepassingen in de life-sciences en de biologie: oscilloscoop voor meting van zenuwreflexen, optische diffractie aan pollen en rode bloedlichaampjes, polarimetrie om een vergistingsproces te volgen, datering van stalen met radioactiviteit. In sommige proeven verzamelen verschillende teams gegevens door de weken heen, om uiteindelijk met coaching van de begeleider tot gezamenlijke conclusies te komen. Over de resultaten van één proef bereiden studenten een mondelinge presentatie voor, die ze voorstellen aan elkaar. Examen en puntenverdeling: Theorie: 60/120, mondeling met schriftelijke voorbereiding, gesloten boek Vraagstukken: 30/120, schriftelijk, open boek Labosessies: 30/120: permanente evaluatie (5/30), opdracht tussentijdse mondelinge presentatie (5/30), praktisch labo examen met schriftelijke rapportering (20/30). 4. Werkvormen Contactmomenten: Hoorcolleges Oefeningensessies Seminaries Practica Vaardigheidstrainingen Eigen werk: Oefeningen Opdrachten:In groep 5. Evaluatievormen Examen: Schriftelijk zonder mondelinge toelichting Mondeling met schriftelijke voorbereiding Gesloten boek Open boek Open vragen Practicum Permanente evaluatie: Opdrachten Presentatie 6. Noodzakelijk studiemateriaal Cursus uitgegeven door de docent bij de cursusdienst Lesnotas uitgegeven door de docent bij de cursusdienst Opgeloste vraagstukken uitgegeven door de docent bij de cursusdienst Multi-media CD-rom uitgegeven door de docent, gratis ter beschikking gesteld bij aanvang van de practica 7. Facultatief studiemateriaal Physics, J.J. Walker, Pearson; Physics for scientists and engineers, Fishbane Gasiorowicz and Thornton, Prentice Hall 8. Studiebegeleiding Na de afloop van iedere les en tijdens de pauzes kunnen studenten steeds bij de docent terecht voor bijkomende uitleg over voorgaande lessen.  Tijdens de de practica is de assistent constant aanwezig voor toelichting en hulp bij de practicumproeven en bij de achterliggende theorie. Om hiaten in voorkennis aan te vullen, voor extra oefeningen en voor bijkomende herwerking van de leerstof, kunnen de studenten voor alle onderwerpen uit de cursus terecht bij de dienst studiebegeleiding. laatste aanpassing: laatste aanpassing: 27/03/2008 11:55 annelies.debruyn