Eðlisfræði 1 R (EÐL107G)

Nemendum eru kynntar aðferðir og grundvallarlögmál aflfræði, bylgjufræði og varmafræði til þeirrar hlítar að þeir geti beitt þeim við lausn dæma. 

Námsefni: Hugtök, einingar, tölur, víddir. Vigrar. Gangfræði. Hreyfifræði agna, tregða, kraftar og lögmál Newtons. Núningur. Vinna og orka og varðveisla orkunnar. Skriðþungi, árekstrar. Agnakerfi, massamiðja. Snúningur stjarfhlutar. Hverfiþungi og hverfitregða. Stöðufræði. Þyngd. Storka og straumefni, jafna Bernoullis. Sveiflur: Hreinar, deyfðar og þvingaðar. Bylgjur. Hljóð. Hitastig. Kjörgas. Varmi og fyrsta lögmál varmafræðinnar. Kvikfræði gasa. Óreiða og annað lögmál varmafræðinnar.

Athugið kennslubókin fyrir námskeiðið er aðgengileg nemendum í gegnum Canvas 

Verkleg eðlisfræði 1 R (EÐL108G)

Gerðar eru 4 verklegar æfingar, þar sem áhersla er lögð á að kynna nemendum verklag við gagnasöfnun og gagnavinnslu. Viðfangsefnin eru einkum sótt í aflfræði, og þurfa nemendur að skila vinnubókum fyrir allar æfingarnar og einni lokaskýrslu, sem er meira í stíl vísindatímaritsgreinar.

Línuleg algebra A (STÆ106G)

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar með áherslu á fræðilegu hliðina.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-eyðing og Gauss-Jordan-aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilmargfeldi, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur og stikaframsetning þeirra.  Hornrétt ofanvörp og þverstaðlaðir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

Stærðfræðigreining I (STÆ104G, STÆ101G)

Rauntölur. Markgildi og samfelld föll. Deildanleg föll, reglur um afleiður, afleiður af hærri röð, stofnföll. Notkun deildareiknings: Útgildisverkefni, línuleg nálgun. Torræð föll. Meðalgildissetning, setningar l'Hôpitals og Taylors. Heildun: Ákveðin heildi og reiknireglur fyrir þau. Undirstöðusetning deilda- og heildareikningsins. Heildunartækni, óeiginleg heildi. Notkun heildareiknings: Bogalengd, flatarmál, rúmmál, þungamiðjur. Runur og raðir, samleitnipróf. Veldaraðir, Taylor-raðir. Venjulegar afleiðujöfnur: Aðskiljanlegar og einsleitar afleiðujöfnur fyrstu raðar, línulegar afleiðujöfnur fyrstu raðar, línulegar afleiðujöfnur annarrar raðar með fastastuðlum.

Stærðfræðigreining IA (STÆ104G, STÆ101G)

Talnakerfin. Rauntölur og hugtökin efra mark og neðra mark, tvinntölur. Mengi náttúrulegra talna og þrepasannanir. Föll og varpanir. Runur og runumarkgildi. Raðir. Samleitnipróf og skilorðsbundin samleitni raðar. Markgildi og samfelld föll. Helstu eiginleikar samfelldra falla. Hornaföll. Diffrun. Helstu reglur um diffrun. Útgildi. Meðalgildissetningin. Nálgun diffranlegra falla með margliðum. Tegrun. Tengsl tegrunar og diffrunar. Ýmis algeng föll. Ýmsar aðferðir til að reikna út stofnföll. Veldaraðir. Fyrsta stigs diffurjöfnur. Tvinngild föll og annars stigs diffurjöfnur.

Tölvunarfræði 1 (TÖL101G, TÖL105G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritunarmálið Java verður notað til að kynnast grundvallaratriðum í tölvuforritun. Æfingar í forritasmíð verða á dagskrá allt misserið. Áhersla verður lögð á skipulegar og rökstuddar aðferðir við smíði forrita og góða innri skjölun. Helstu hugtök tengd tölvum og forritun. Klasar, hlutir og aðferðir. Stýrisetningar. Strengir og fylki, aðgerðir og innbyggð föll. Inntaks- og úttaksaðgerðir. Erfðir. Hugtök varðandi hönnun og byggingu kerfa og vinnubrögð við forritun. Ítrun og endurkvæmni. Röðun og leit.

Tölvunarfræði 1a (TÖL101G, TÖL105G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritun í Python (sniðið að verkfræðilegum og raunvísindalegum útreikningum): Helstu skipanir og setningar (útreikningur, stýri-setningar, innlestur og útskrift), skilgreining og inning falla, gagnatög (tölur, fylki, strengir, rökgildi, færslur), aðgerðir og innbyggð föll, vigur- og fylkjareikningur, skráavinnsla, tölfræðileg úrvinnsla, myndvinnsla. Hlutbundin forritun: klasar, hlutir, smiðir og aðferðir. Hugtök tengd hönnun og smíði tölvukerfa: Forritunarumhverfi, vinnubrögð við forritun, gerð falla- og undirforritasafna og tilheyrandi skjölun, villuleit og prófun forrita.

Eðlisfræði 2 R (EÐL206G)

Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál rafsegulfræði og ljósfræði. Námsefni: Hleðsla og rafsvið. Lögmál Gauss. Rafmætti. Þéttar og rafsvarar. Rafstraumur, viðnám, rafrásir. Segulsvið. Lögmál Ampères og Faradays. Span. Rafsveiflur og riðstraumur. Jöfnur Maxwells. Rafsegulbylgjur. Endurkast og ljósbrot. Linsur og speglar. Bylgjuljósfræði.

Námskeiðið er kennt samhliða EÐL201G með eftirfarandi viðbót: Inngangur að nútímaeðlisfræði (2 vikur).

Verkleg eðlisfræði 2 R (EÐL207G)

Gerðar eru fjórar 4 tíma tilraunir og tvær 3ja tíma, í ljósfræði og almennri rafsegulfræði. Nemendur skila vinnubókum fyrir allar tilraunir og einni formlegri lokaskýrslu um eina 4 tíma tilraun.

Líkindareikningur og tölfræði (STÆ203G)

Fjallað er um frumatriði líkinda- og tölfræði á grundvelli einfaldrar stærðfræðigreiningar.

Viðfangsefni:  
Útkomurúm, atburðir, líkindi, jöfn líkindi, óháðir atburðir, skilyrt líkindi, Bayes-regla. Slembistærð, dreififall, þéttleiki, samdreifing, óháðar stærðir, skilyrt dreifing. Væntigildi, miðgildi, dreifni, staðalfrávik, samdreifni, fylgni, lögmál mikils fjölda. Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jöfn-, veldis- og normleg stærð. Höfuðmarkgildisreglan. Poisson-ferli. Úrtak, lýsistærð, dreifing meðaltals og dreifing úrtaksdreifni í normlegu úrtaki. Punktmat, sennileikametill, meðalferskekkja, bjagi. Bilmat og tilgátupróf fyrir normleg, tvíkosta- og veldisúrtök. Einföld aðhvarfsgreining. Mátgæði og tengslatöflur.

Hagnýt Fourier greining (STÆ211G)

Fourier-raðir á rauntalna og tvinntalnaformi.  Kósínus- og sínus-raðir á takmörkuðum bilum. Umfjöllun um  samleitni Fourier-raða , bæði samleitni í punkti and samleitni í jöfnum mæli. Fernings skekkja og lágmarks fernings skekkja, lágmörkunar eiginleikar Fourier-raða, ójafna Bessel, jafna Parsevals, róf ráðanna. Fourier-raðir fyrir stofnföll og afleiður.

Áhersla er lögð á hagnýtingar í eðlisvísindum og lausnir verkefna.

Inngangur að líkindafræði (STÆ210G)

Þetta er viðbót við námskeiðið "Líkindareikningur og tölfræði" STÆ203G. Farið er ítarlegar í frumatriði líkindafræðinnar með áherslu á skilgreiningar og sannanir. Námskeiðið er undirbúningur fyrir M-námskeiðin tvö í líkindafræði og M-námskeiðin tvö í tölfræði sem kennd eru á víxl annað hvert ár.

Viðfangsefni umfram þau sem koma við sögu í líkindahluta STÆ203G:

Skilgreining Kolmogorovs. Útleiðslur á reglum um samsetta atburði og skilyrt líkindi. Útleiðsla fyrir strjálar og samfelldar stærðir á reglum um væntigildi, dreifni, samdreifni, fylgni, og skilyrt væntigildi og dreifni. Útleiðslur á reglum um Bernoulli-, tvíkosta-, Poisson-, jafnar, veldis-, normlegar og gamma-stærðir. Útleiðsla á halasummureglu væntigildis og útleiðsla á væntigildi strjálu veldisstærðarinnar. Útleiðsla á reglunni um minnisleysi og veldisstærðir. Útleiðsla á dreifingum summu óháðra stærða s.s. tvíkosta-, Poisson-, normlegra og gamma-stærða. Líkinda- og vægisframleiðsluföll.

Eðlisfræði rafrása og mælitækni (EÐL203G, EÐL205G)

Markmið: Að kenna nemendum eiginleika, aðferðir og verklausnir í rafeindatækni og mælitækni og þjálfun í vinnubrögðum og aðferðum sem gagnast við framkvæmd mælinga í rannsóknum og gagnaöflun.

Námsefni: Farið er í ýmis undirstöðuatriði í rafeindatækni og eðlisfræði rafrása og mælitækni. Meðal annars eru skoðaðir eiginleikar jafnstraums- og riðspennurása, díóða og transistora. Farið er í virkni aðgerðamagnara og afturverkunar og rökrásir og eiginleikar stafrænna rása skoðaðir. Fjallað er um stafræna mælitækni, mögnun og síun. Alls eru gerðar 12 verklegar æfingar um eiginleika rafrása þar sem nemendur færa niðurstöður æfinga í dagbók án skýrslugerðar. Nemendur vinna verkefni í þróun örtölvustýrðra skynjararása ásamt hugbúnaði. 5 heimadæmi eru lögð fyrir á misserinu og prófað er skriflega úr efninu í lok námskeiðsins.

Eðlisfræði rúms og tíma (EÐL203G, EÐL205G)

Þörfin á takmörkuðu afstæðiskenningunni (ljósútbreiðsla og lykiltilraunir í sögunni). Takmarkaða afstæðiskenning Einsteins, tímalenging og lengdarstytting. Rúmfræði tímarúmsins (Minkowski rúmið), Lorentzummyndunin og orsakasamhengi. Hreyfifræði, aflfræði og rafsegulfræði í takmörkuðu afstæðiskenningunni.
Stutt kynning á almennu afstæðiskenningunni.

Stærðfræðigreining IIA (STÆ207G, STÆ205G)

Áhersla er lögð á fræðilega hlið efnisins. Stefnt er að því að nemendur öðlist skilning á grundvallarhugtökum og kunni að beita þeim, bæði í fræðilegu samhengi og í útreikningi. Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi og mætti vigursviða. Heildun falla af mörgum breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Stærðfræðigreining II (STÆ207G, STÆ205G)

Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi, stofnföll. Heildun falla af tveimur breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í tvöföldu heildi. Margföld heildi. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

Varmafræði og inngangur að safneðlisfræði (EFN307G)

Grunnhugtök og stærðfræðilegar aðferðir í varmafræði, lögmál varmafræðinnar, varmafræðileg mætti, Maxwell vensl, jafnvægi, fasabreytingar, tölfræðileg varmafræði, kjörgas og raungas sameinda, eðlisvarmi, slembigangur og sveim, Bose og Fermi kjörgös.

Allt skriflegt efni er á ensku. Námskeiðið er kennt í 14 vikur.

Aflfræði (EÐL302G)

Markmið: Að kynna nemendum hugtök og aðferðir aflfræðigreiningar, sem beitt er í ýmsum greinum verkfræði og eðlisfræði.

Námsefni: Aflfræði Newtons, línulegar sveiflur, deyfðar og þvingaðar sveiflur. Ólínulegar sveiflur og ringl (chaos). Þyngdarsvið, þyngdarmætti og sjávarfallakraftar. Hnikareikningur, regla Hamiltons, jöfnur Lagrange og Hamiltons, alhnit og skorður. Miðlæg svið, brautir reikistjarna, stöðugleiki hringbrauta. Árekstrar massaagna í viðmiðunarkerfum vinnustofu og massamiðju. Tregðukerfi og önnur viðmiðunarkerfi hreyfingar, gervikraftar. Aflfræði stjarfra hluta, tregðufylki, höfuðásar hverfitregðu, horn Eulers, jöfnur Eulers um áhrif vægis á snúning hlutar, snúðhreyfing og stöðugleiki hennar. Tengdar sveiflur, eigintíðni og eiginhnit sveiflukerfa.

Inngangur að skammtafræði (EÐL306G)

Markmið: Í þessu námskeiði er fjallað um undirstöðuatriði skammtafræðinnar og henni jafnframt beitt á nokkur mikilvæg dæmi.

Námsefni: Aðdragandi skammtafræðinnar, jafna Schrödingers, líkindatúlkun bylgjufallsins, stöðlun, skriðþungi og óvissulögmál, sístæð ástönd, einvíð skammtakerfi. Jafna Schrödingers í kúluhnitum, vetnisfrumeindin, hverfiþungi og spuni. Einsetulögmál Paulis. Útgeislun og ísog, sjálfgeislun. Stærðfræðileg undirstaða: Línuleg algebra, virkjar og mælanlegar stærðir.

Stærðfræðigreining III (STÆ302G, STÆ304G)

Í námskeiðinu er fjallað undistöðuatriði um tvö svið
stærðfræðigreiningar, tvinnfallagreiningu og afleiðujöfnur, með áherslu á hagnýtingu og útreikninga á lausnum.

Viðfangsefni: Tvinntölur og varpanir á svæðum í tvinntalnasléttunni. Föll af einni tvinnbreytistærð. Fáguð föll. Veldisvísisfallið, lograr, rætur og horn. Cauchy-setningin og Cauchy-formúlan. Samleitni í jöfnum mæli. Veldaraðir. Laurent-raðir. Leifareikningur. Hagnýtingar á tvinnfallagreiningu í straumfræði. Venjulegar afleiðujöfnur og afleiðujöfnuhneppi. Línulegar afleiðujöfnur  með fastastuðlum. Ýmsar aðferðir til að reikna út sérlausnir. Green-föll fyrir upphafsgildisverkefni. Línuleg
afleiðujöfnuhneppi. Veldisvísisfylkið. Veldaraðalausnir og aðferð Frobeniusar. Laplace-ummyndun og notkun hennar við lausn á afleiðujöfnum. Leifaformúlur fyrir Fourier-myndir og andhverfar Laplace-myndir.

Stærðfræðigreining IIIA (STÆ302G, STÆ304G)

Námskeiðið er kynning á þremur mikilvægum sviðum hagnýttrar stærðfræði, nánar tiltekið venjulegum diffurjöfnum, Fourier-röðum og hlutafleiðujöfnum. Fræðilegir undirstöðueiginleikar þeirra eru sannaðir og lausnaraðferðir kynntar. 

Viðfangsefni: Venjulegar diffurjöfnur: Línulegar diffurjöfnur af stigi n, Cauchy verkefni, tilvistarsetning Picards, lausn með veldaröðum og jöfnur með sérstöðupunktum. Fourier-raðir: Samleitni í hverjum punkti, í jöfnum mæli og í ferningsmeðaltali, jafna Parsevals.  Hlutafleiðujöfnur: Hitajafnan og bylgjujafnan á endanlegu bili leystar með aðskilnaði breytistærða og Fourier-röðum, lausnir þeirra bornar saman, Dirichlet verkefni fyrir Laplace-jöfnu á rétthyrningi og skifu, Poisson-heildisformúla.

Töluleg greining (STÆ405G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

Rafsegulfræði 1 (EÐL401G)

Rafstöðufræði. Jöfnur Laplace og Poissons. Segulstöðufræði. Span. Jöfnur Maxwells. Orka rafsegulsviðs. Setning Poyntings. Rafsegulbylgjur. Sléttar bylgjur í einangrandi og leiðandi efni. Endurkast og brot bylgna. Útgeislun. Dreifing. Dofnun.

Frumeinda- og ljósfræði (EÐL404M)

Markmið: Inngangur að eðlisfræði frum- og sameinda og ljósfræði. Námsefni: Rafeindaskipan frumeinda, lotukerfið, efnatengi og sameindir, snúnings- og titringsstig, víxlverkun ljóss og efnis, samhverfur og valreglur, skautun, geislahol og víxlmælar, litrófsgreining, ljósmögnun, leisar. Þrjár verklegar æfingar.

Stærðfræðigreining IV (STÆ401G)

Markmið: Að kynna fyrir nemendum Fourier-greiningu og hlutafleiðujöfnur og hagnýtingu á þeim.

Lýsing: Fourier-raðir og þverstöðluð fallakerfi, jaðargildisverkefni fyrir venjulega afleiðuvirkja, eigingildisverkefni fyrir Sturm-Liouville-virkja, Fourier-ummyndun, bylgjujafnan, varmaleiðnijafnan og Laplace-jafnan leystar á ýmsum svæðum í einni, tveimur og þremur víddum með aðferðum úr fyrri hluta námskeiðsins, aðskilnaður breytistærða, grunnlausn, Green-föll, speglunaraðferðin.

Kjarna- og öreindafræði (EÐL506G)

Markmið: Að kynna nemendum kjarneðlisfræði og öreindafræði nútímans.

Námsefni: Innri gerð kjarnans, kjarnalíkön, geislavirkni, kjarnahvörf, víxlverkun geislunar og efnis, meðferð geislavirkra efna og áhrif geislunar á lifandi vefi, hraðlar og agnanemar. Víxlverkun og flokkun öreinda, viðtekið líkan öreindafræðinnar, sameining víxlverkana, kjarnar og öreindir í stjarneðlisfræði. Þrjár verklegar æfingar.

Skammtafræði 1 (EÐL509M)

Námsefni: Forsendur og formgerð skammtafræðinnar. Einvíð kerfi. Hverfiþungi, spuni, tvístiga kerfi. Ögn í miðlægu mætti, vetnisatómið. Nálgunaraðferðir. Tímaóháður og tímaháður truflanareikningur. Dreififræði.

Eðlisfræði þéttefnis 1 (EÐL520M)

Markmið er að kynna nemendum frumatriði í eðlisfræði þéttefnis. Námsefni: Efnatengi, kristallsgerð þéttefnis, samhverfa kristallsgrinda, nykurgrind. Titringshættir kristalla, hljóðeindir, eðlisvarmi kristallsgrindar, varmaleiðni. Frjálsar rafeindir, borðalíkan þéttefnis, virkur massi. Málmar, einangrarar og hálfleiðarar.  Þrjár verklegar æfingar.

Verkleg eðlisfræði (EÐL616M)

Markmið: Að veita nemendum þjálfun í tilraunaeðlisfræði og dýpka skilning þeirra á ýmsum fyrirbærum sem fjallað er um á 4. og 5. misseri. Lögð er áhersla á sjálfstæð vinnubrögð í tilraunum og gagnaleit. Námsefni: Gerðar eru 6 allviðamiklar tilraunir í tengslum við rannsóknir í eðlisfræði við Raunvísindastofnun Háskólans. Fyrirlestrar eru í nánum tengslum við þessi viðfangsefni.

BS-verkefni í eðlisfræði (EÐL261L)

Nemandi velur í samráði við kennara verkefni úr fræðilegri eða verklegri eðlisfræði, smíðar tæki, gerir mælingar og/eða les sér til um efnið eftir því sem við á.  Að verkefni loknu skilar nemandi ritgerð um verkefnið og kynnir það með fyrirlestri. Miðað er við að verkefnið taki sem svarar 8 vinnuvikum. Yfirleitt geta allir kennarar námsbrautar í eðlisfræði tekið að sér umsjón með BS-verkefnum.

Upplýsingar um skil á verkefni
Skil eru í maí fyrir júníbrautskráningu
Skil eru í september fyrir októberbrautskráningu
Skil eru í janúar fyrir febrúarbrautskráningu

Í upphafi misseris koma nemandi og leiðbeinandi sér upp tímalínu um skil á verkefni

Skil á fullbúnu verkefni til leiðbeinanda/umsjónarkennara er 10. maí/ september/ janúar

Skil nemanda inn á Skemmu eru í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar og senda þarf staðfestingu um samþykkt skil á nemvon@hi.is

Einkunn frá leiðbeinanda á að hafa borist skrifstofu í síðasta lagi 30. maí/ september/ janúar

Stjarneðlisfræði (EÐL527M)

Fjallað verður um afmörkuð svið stjarneðlisfræði og heimsfræði samkvæmt vali kennara og nemenda.

Framleiðsla smárása (EÐL523M)

Þróun og framtíð smárása. Rafeindatækni, MOS-smárinn og CMOS. Framleiðsla smárása, ræktun hálfleiðara, oxun, íbæting hálfleiðara, sveim, jónaígræðsla, lithography, ræktun og æting þunnra húða, örörvar og örnemar.

Valin viðfangsefni i nútímastjörnufræði (EÐL022M)

Veitt verður yfirlit af mismunandi viðfangsefnum í nútímastjörnufræði. Viðfangsefni getur breyst frá ári til árs.  Á þessu misseri (haust 2021) verður fjallað um háorku stjarneðlisfræði.

Sérhæfð umfjöllunarefni í sígildri eðlisfræði (EÐL101M)

Markmið: Að veita nemendum dýpri innsýn í ýmsa þætti sígildrar eðlisfræði en gert er í BS námi.

Helstu viðfangsefni: Safneðlisfræði, straumfræði/vökvafræði.

Kennarar: Cristobal Arratia lektor við Nordita kennir hálft námskeið og Pavel Bessarab rannsóknarsérfræðingur hjá Raunvísindastofnun kennir hinn helminginn.

Sérhæfð umfjöllunarefni í rafsegulfræði (EÐL102M)

Markmið: Að veita nemandanum innsýn í ýmis háþróuð viðfangsefni innan rafsegulfræði.

Helstu viðfangsefni: Segulvökvafræði, eðlisfræði rafgass, geislun og dreifing

Kennari: Habib Rostami lektor við Nordita.

Rafeindatækni fastra efna (EÐL301G)

Undirstöðuatriði almennrar skammtafræði og safneðlisfræði. Gerð atómsins. Atómkraftar og uppbygging efnisins. Borðalíkanið. Rafeiginleikar málma og hálfleiðara. Ljóseiginleikar hálfleiðara. Samskeyti hálfleiðara. P-N Tvistar og Schottky-tvistar. Rafsviðssmárar (FET) og nórar (BJT). CMOS. Ljóstvistar, sólarhlöð og hálfleiðaraleisar.

Tölvueðlisfræði G (EÐL521G)

Markmið: Að kynna hvernig tölulegri greiningu er beitt til þess að kanna eiginleika eðlisfræðilegra líkana.

Námsefni: Forritunarumhverfi og grafísk framsetning.  Beiting fallagrunna til lausnar á einföldum líkönum í skammta- og safneðlisfræði. Samhliðavinnsla á þyrpingum. Samskipti við Linux-þyrpingar og fjarvélar.

Forritunarmál: FORTRAN-2008 með OpenMP stýringu á samhliðavinnslu

Almenn efnafræði 1 (EFN108G)

Grundvallarhugtök atómkenningarinnar; atóm sameindir og jónir. Hlutföll í efnahvörfum. Efnafræði vatnslausna; sýru/basa- oxunar/afoxunar- og fellihvörf. Eiginleikar lofttegunda. Varmafræði; vermi, frjáls Gibbs orka, óreiða. Hraðafræði; hraði og leiðir efnahvarfa. Rafefnafræði og varmafræði rafkera. Efnajafnvægi; sýru/basa jafnvægi leysnimargfeldi og myndunarfasti girðitengja. Eðliseiginleikar lausna.

Námsmat: Sjá nánar í kaflanum um námsmat.

Grunnvatnsfræði (JEÐ502M)

Sjö vikna námskeið (kennt fyrri 7 vikur haustmisseris). Námskeiðið verður kennt ef þátttaka er nægileg. Námskeiðið kann að verða kennt sem lesnámskeið

Grunnvatn í jörðu, vatn í jarðvegi, gerðir og eiginleikar vatnsleiðara (poruhluti, heldni, gæfni, forðastuðlar, opnir, lokaðir og lekir vatnsleiðarar, einsleitir vatnsleiðarar, stefnuóháð og stefnuháð lekt).  Eiginleikar grunnvatnsflæðis, lögmál Darcy, grunnvatnsmætti, lektarstuðull, vatnsleiðni, innri lekt.  Lektarstuðull í bæði einsleitum og stefnuháðum vatnsleiðurum, straumlínur og straumlínunet, stöðugt og óstöðugt flæði um opna, lokaða og leka vatnsleiðara.  Almennar flæðijöfnur grunnvatns.   Grunnvatnsflæði að borholum, niðurdáttur, dæluprófanir, eiginleikar vatnsleiðara út frá dæluprófunum, nýting grunnvatnsborholna, ferskvatnslinsur og jarðsjór, flutningur efna með grunnvatni, gæði grunnvatns, mengun.  Dæmi um grunnvatn og nýtingu þess á Íslandi, reiknilíkön af grunnvatnsflæði.  Nemendur vinna þverfaglegt verkefni um grunnvatn og nýtingu þess.

Aflfræði og varmaflutningur í samfelldum efnum (JEÐ503M)

Markmið: Að kynna aflfræði samfelldra efna, vökvaaflfræði og varmaflutning og beitingu fræðanna á vandamál í eðlisfræði og jarðeðlisfræði. I. Spenna og aflögun, spennusvið, spennutensor, sveiging platna, efniseiginleikar, líkön: Fjaðrandi efni, seigt efni, plastískt efni.- II. Seigir vökvar, lagstreymi, iðustreymi, samfellujafna, jafna Navier-Stokes.- III. Varmaflutningur: Varmaleiðing, hræring vatns, varmaburður. Dæmi tekin úr ýmsum greinum eðlisfræði, einkum jarðeðlisfræði.

Tvær vikur engin kennsla (vegna heimaprófa) , í viku 9 og 14.

Jarðeðlisfræðileg könnun (JEÐ504M)

Námskeiðið skiptist í tvo hluta:

a) Fjögurra til fimm daga mælingaferð í upphafi haustmisseris. Margvíslegum jarðeðlisfræðilegum aðferðum beitt til að kanna jarðlagaskipan á tilteknu svæði.

b) Farið yfir aðferðir jarðeðlisfræðilegrar könnunar og hagnýtingu þeirra við rannsóknir á jarðlögum, orkulindum og jarðefnum, fræðilegan grunn, aðferðafræði mælinga, meðferð gagna og úrvinnslu. Aðferðir sem teknar eru fyrir: Bylgjubrots- og endurkastsmælingar, þyngdar- og segulmælingar, viðnáms- og jarðleiðnimælingar, borholumælingar.  Í námskeiðinu eru dæma- og reikniæfingar þar sem m.a. verður unnið niðurstöðum úr mæliferðinni auk þess sem nemendur skrifa skýrslu um mælingarnar og niðurstöður þeirra.

Jarðskorpuhreyfingar (JEÐ505G)

ATH: þetta námskeið er aðeins fyrir skiptinema og er samkennt með JEÐ301G Tektóník. Jarðskorpuhreyfingar í heiminum, með sérstakri áherslu á hreyfingar á Íslandi. Flekakenningin, afstæðar og algildar flekahreyfingar, líkanreikningar. Fjaðrandi og hnígandi hegðun bergs í jarðskorpunni og möttli jarðar. Brotahreyfingar í stökkri jarðskorpu, sprungur og misgengi. Flekaskil og aflögun umhverfis þau, fráreksbelti, hjáreksbelti. Jarðskjálftar og misgengishreyfingar, brotlausnir skjálfta. Mælingar á jarðskorpuhreyfingum, GPS-landmælingar, InSAR-mælingar, hæðar- og hallamælingar.

Unnið er eins dags rannsóknarverkefni þar sem virkt sprungusvæði er kortlagt og gögnum safnað. Að auki er farin eins dags skoðunarferð um flekaskilasvæði á SV-landi. Lögð eru fyrir 5 fræðileg heimaverkefni. Lausnum og skýrslum skal skilað. Skriflegt, þriggja klukkustunda próf er haldið í lok misseris. Lausnir og skil á verkefnum og skýrslum gilda 20% af einkunn.

Tvinnfallagreining I (STÆ301G)

Tvinntölur og grannfræði tvinntalnasléttunnar. Runur og raðir af tvinntölum. Deildanleg og fáguð föll. Fallarunur og raðir, sér í lagi veldaraðir. Vegheildun og stofnföll. Veldisvísisfallið og skyld föll. Vafningstölur ferla. Cauchy-setningin, Cauchy-formúlan og afleiðingar. Samsemdarsetning, setning um opna vörpun og hágildissetning. Laurent-raðir, einangraðir sérstöðupunktar og flokkun þeirra. Leifasetningin og leifareikningur. Hornaukasetningin og Rouché-setningin. Tengsl við raunfallagreiningu: Cauchy-Riemann-jöfnurnar, þýð föll og heildisformúlur Poissons og Schwarz. Fáguð föll skilgreind með heildum (t. d. Laplace-ummyndun). Hornrækin vörpun og vörpunarsetning Riemanns.

Straumfræði (VÉL502G)

Markmið:

1. Að kynna helstu hugtök straumfræðinnar og koma nemendum í skilning um hvernig stærðfræði er beitt við flókin viðfangsefni og hvernig hægt er að fá nálgunarlausnir með einföldun án þess að tapa miklu í nákvæmni.

2. Að gera nemendur færa um að beita straumfræðinni til þess að reikna mótstöðu hluta og þrýstifall í pípum.

3. Að þjálfa þá í að beita mæliaðferðum í straumfræði.

4. Að beita þverfaglegri þekkingu á helstu sviðum vélaverkfræðinnar.

Námsefni m.a.: Eiginleikar kvikefna (vökva og lofttegunda). Þrýstingur og kraftasvið í kyrrstæðum vökvum, þrýstingsmælar. Rennslisfræði, samfellujafna, skriðþunga- og orkujafna. Hreyfijafna Bernoullis. Víddargreining og líkanlögmál. Tvívítt streymi, seigjulausir vökvar, jaðarlög, lag- og iðustreymi, vökvamótstaða og formviðnám. Streymi þjappanlegra vökva, hljóðhraði, Mach tala, hljóðbylgjur, lögun túðu fyrir yfirhljóðhraða. Rennsli í opnum og lokuðum farvegum. Dæmaæfingar og verklegar tilraunir.

Inngangur að stjarneðlisfræði (EÐL407G)

Markmið: Að kynna undirstöðuatriði og aðferðir stjarneðlisfræðinnar. Áhersla er lögð á notkun eðlisfræði við líkanagerð og útskýringar á stjarnfræðilegum fyrirbærum. Námsefni m.a.: Eðli sólstjarna. Ástandsjafna, orkuframleiðsla og orkuflutningur. Geislun. Gerð og þróun sólstjarna. Hamfaraskeið í þróun þeirra: Þyngdarhrun og stjörnusprengingar. Eðlisfræði hvítra dverga, nifteindastjarna og svarthola. Þéttstæð tvístirni og röntgenstjörnur. Tifstjörnur. Vetrarbrautir af ýmsum gerðum, myndun þeirra og þróun. Virkni í kjörnum vetrarbrauta. Efnið milli stjarnanna. Segulsvið í geimnum. Geimgeislar. Valin atriði úr heimsfræði.

Sérverkefni (EÐLV01L)

Nemandi velur í samráði við kennara verkefni úr fræðilegri eða verklegri eðlisfræði, smíðar tæki, gerir mælingar og/eða les sér til um efnið eftir því sem við á.  Að verkefni loknu skilar nemandi ritgerð um verkefnið og kynnir það með fyrirlestri. Miðað er við að verkefnið taki sem svarar 4 vinnuvikum. Yfirleitt geta allir kennarar námsbrautar í eðlisfræði tekið að sér umsjón með BS-verkefnum.

Eðlisfræði þéttefnis 2 (EÐL206M)

Markmið er að kynna takmörk einnar einda kenninga um þéttefni og skoða víxlverkun einda. Námsefni: Raf- og segulsvörun í einangrandi og hálfleiðandi efni. Rafeindaflutningur, Boltzmann jafnan og slökunartímanálgun. Takmörk einnar einda kenninga. Víxlverkun og fjöleindanálgun. Skiptaverkun og seguleiginleikar þéttefnis, Heisenberg líkanið, spunabylgjur. Ofurleiðni, BCS kenningin og jafna Ginzburg-Landau.

Skammtasviðsfræði (EÐL208M)

Markmið: Kynning á skammtasviðsfræði og hagnýtingu hennar í nútímaeðlisfræði.

Meginatriði: Afstæðileg skammtafræði, bóseindir og fermieindir, kvarðasvið, víxlverkanir og truflanareikningur, Feynman myndir og notkun þeirra, dreififræði, helstu ferli í skammtarafsegulfræði.

Tölfræðilegar aðferðir við gagnaúrvinnslu (EÐL209M)

Tilgangur: að veita nemendum fræðilegan grunn í tölfræðilegri gagnaúrvinnslu og beita þeim á mæligögn. 

Helstu atriði:  grundvöllur tölfræðinnar, tölfræðilegar ályktanir, rakning óvissu, Monte-Carlo söfnun, Markov keðjur, stikalaus tölfræði (t.d. Kolmogorov-Smirnov próf).

Kennari: Woosok Moon lektor hjá Nordita

Eðlisfræði lofthjúps jarðar (EÐL401M)

Námskeiðið er að jafnaði kennt annað hvert ár, þegar ár er oddatala.

 Námsefni: Varmafræði andrúmslofts, geislun og hreyfingar í lofthjúpi. Almenn hringrás lofthjúps, víxlhrif lofthjúps og úthafa, þáttur heimskautasvæða í hringrás lofthjúps, veðurfarssveiflur. Kynning á nýjustu rannsóknum á lofthjúpi jarðar. Nemendur velja sér afmarkað efni í samráði við kennara, t.d. háloftabylgjur, orkuskipti við sjávarflöt, óson eða fjarkönnun, og skila ritgerð um efni sitt.

Þættir úr sögu og heimspeki vísindanna (EÐL405G)

Markmið námskeiðsins er að kynna nemendum þróun og eðli vísinda með því að rekja dæmi úr vísindasögunni og nýleg viðhorf sem varða eðli, markmið og þróun vísinda. Sérstök áhersla verður lögð á sögu eðlisvísinda frá Aristótelesi fram á daga Newtons, þar á meðal hræringar í stjörnufræði í Vísindabyltingunni. Auk þessa verður saga þróunarkenningar Darwins skoðuð sérstaklega. Þá verður lögð sérstök áhersla á að skoða sögu vísinda út frá ólíkum hugmyndum um vísindalegar framfarir og út frá nýlegum hugmyndum um tengsl vísinda og samfélags. Námsefnið getur breyst með hliðsjón af áhugasviði nemenda.

Almenna afstæðiskenningin (EÐL610M)

Markmið: Að kenna nemendum undirstöðuatriði í afstæðiskenningu Einsteins.

Námsefni: Takmarkaða afstæðiskenningin, fjórvigrar og þinir. Almenna afstæðiskenningin, sveigja tímarúmsins, jafngildislögmálið, jöfnur Einsteins, samanburður við mælingar innan sólkerfisins, þyngdarbylgjur, svarthol, heimsfræði.

Kennari: Alexander Krikun, lektor við Nordita.

Stærðfræðileg eðlisfræði (EÐL612M)

Markmið: Að kynna stærðfræðilegar aðferðir sem nytsamar eru í eðlisfræði og veita þjálfun í beitingu þeirra. Námsefni: Hljóðbylgjur í vökvum og lofttegundum. Spennutensor og þenslutensor, almennar hreyfingarjöfnur fyrir samfellt efni. Jarðskjálftabylgjur. Jöfnur Maxwells og rafsegulbylgjur. Flatar bylgjur, skautun, endurkast og brot. Dreififöll og Fourier-greining. Grunnlausnir og Green-föll hlutafleiðujafna. Bylgjur í einsleitum efnum. Lögmál Huygens og setning Leifs Ásgeirssonar. Tvístur (dispersion. Fasahraði og grúpuhraði. Jöfnur Kramers og Kronigs. Aðferð hins stöðuga fasa. Bylgjur á yfirborði vökva.

Þættir úr sögu og heimspeki vísindanna (EÐL621M)

Markmið: Að kynna nemendum þróun vísinda og eðli með því að rekja dæmi úr vísindasögunni og nýleg viðhorf til vísinda og sögu þeirra. Að þjálfa nemendur í erindaflutningi og ritgerðasmíð um fræðileg efni á íslensku. -- Námsefni: Saga stjörnufræði og heimsmyndar fram yfir byltingu Kópernikusar og Newtons. Saga þróunarkenningarinnar. Nýleg viðhorf sem varða eðli, markmið og þróun vísinda, vísindi og samfélag. -- Hver nemandi flytur erindi á umræðufundi um efni, sem valið er í samráði við kennara, og skilar ritgerð í lok misseris. Áhersla er lögð á að þjálfa nemendur í að vinna með heimildir. Námsefni getur breyst með hliðsjón af nemendahópi, kennurum og öðrum aðstæðum.

Einstakir nemendur geta tekið þetta námskeið í stað VÍS405G, ef það hentar á viðkomandi námsbraut og hún samþykkir það. Eru þá gerðar kröfur um viðameiri ritgerð og meira lesefni með hliðsjón af fleiri einingum.

Inngangur að nanótækni (EÐL624M)

Fjallað verður um nanóagnir, nanóvíra og þunnar húðir. Ræktun þunnra húða þar með talið ræktunarhætti og flutningseiginleika í þunnum húðum. Greining nanóefna, ákvörðun á kristallagerð, agnastærð og formgerð yfirborðs þar sem beitt er smugsjá, kraftsjá, röntgengreiningu og rafeindasmásjám. Þróun rafeindatækni með sífelldri skölun smára, þar með talið MOSFET og finFET. Notkun kolefnis í nanótækni, graphene og kolrör. Lithography. Seguleiginleikar á nanó skala. Nanó-ljósfræði, plasmonics, metamaterials, möntull og ósýnileiki. Rafeindatækni sameinda.

Almenn jarðeðlisfræði (JEÐ201G)

Námskeiðið er inngangur að jarðeðlisfræði hinnar föstu jarðar. Fjallað er um byggingu jarðar, lögun hennar og snúning, þyngdarsvið og þyngdarmælingar, flóðkrafta, segulsvið, segulsviðsmælingar og bergsegulmagn, jarðskjálfta, jarðskjálftamælingar og jarðskjálftabylgjur, bylgjubrots- og endurkastsmælingar auk varmaleiðni og hita í iðrum jarðar. Rannsóknir í jarðeðlisfræði á Íslandi verða kynntar.
Verklegar æfingar fara fram innan og utanhúss á formi vikulegra dæmatíma og þjálfunar í notkun jarðeðlisfræðilegra mælitækja. Nemendur skrifa einnig ritgerð um valið efni í jarðeðlisfræði.

Greining rása (RAF201G)

Skilgreining á ýmsum hugtökum og rásaeiningum. Lögmál Kirchhoffs, möskva- og hnútapunktajöfnur. Rásir með viðnámi, fylkjareikningur. Stýrðar lindir. Thévenin- og Norton-jafngildisrásir. Aðgerðamagnarar. Merki. Rásir með viðnámi, rýmd, spani og gagnkvæmu spani. Greining í tímarúmi: Kerfisjöfnur, fyrstu og annarrar gráðu rásir. Greining í vísaplani. Reikniæfingar með PSpice og Matlab.

Greining og uppbygging rása (RAF401G)

Tvígáttungar (fjórpólar). Greining rása í s-plani með Laplace-vörpun. Bode-rit. Krítiskar tíðnir. Yfirfærsluföll og drifpunktsföll. Nálgunarföll fyrir síur, hliðrænar síur. Tíðnivarpanir. Bygging hliðrænna yfirfærslufalla með LC- og RC-stigarásum. Bygging virkra rása. Söfnun hliðrænna merkja og kynning á stafrænum síum; IIR og FIR. Reikniæfingar, verklegar æfingar.

Mengi og firðrúm (STÆ202G)

Mengjafræði: Vensl; jafngildisvensl og raðvensl. Teljanleg mengi og óteljanleg. Samstétta mengi. Uppbygging talnakerfanna. Frumatriði um firðrúm: Opin mengi og lokuð, samleitnar runur og Cauchy-runur, þéttipunktar. Samfelldni og samfelldni í jöfnum mæli. Samleitni og samleitni í jöfnum mæli. Fallarunur og fallaraðir. Þjöppuð firðrúm. Samhangandi mengi. Fullkomin firðrúm og fullkomnun firðrúms. Fastapunktssetning Banachs; tilvistarsetning um afleiðujöfnu fyrstu raðar. Kennslubækur ákveðnar síðar.