Inriktningsalternativ inom fysiken

Aerosoli- ja ympäristöfysiikka

Koordinaattorit:
Antti Lauri ja Markku Kulmala

Aerosoli- ja ympäristöfysiikan tutkimusaiheita ovat mm. ilmastonmuutos, otsonikerroksen oheneminen, happamoituminen ja eri ympäristökysymysten kytkeytyminen toisiinsa. Kokeellista työtä tehdään kahdella kenttämittausasemalla. Lisäksi osallistutaan laajoihin kansainvälisiin mittauskampanjoihin.

Ympäristötutkimus on tavallisesti poikkitieteellistä ja tutkimushankkeissa tarvitaan eri alojen taitoja. Fysiikan laitoksen maailman ehdotonta huippua edustavassa tutkimusryhmässä tutkimusta tehdään yhdessä esimerkiksi metsäekologien, teoreettisten fyysikoiden, biologien, kemistien, biokemistien ja matemaatikoiden kanssa.

Ilmakehätieteiden kotisivut

ylös

Avaruusfysiikka

Koordinaattori:
Hannu Koskinen

Avaruusfysiikka tutkii avaruuden fysiikkaa sellaisissa ympäristöissä, joista on mahdollista tehdä mittauksia paikan päällä. Tutkimuskohteena on esimerkiksi auringon pinnalla tapahtuvien häiröiden eteneminen aurinkotuulen mukana maan magnetosfääriin ja sen moninaiset vaikutukset maapallon lähiavaruuden olosuhteisiin.

Maapallon omassa lähiympäristössä opitut fysiikan lainalaisuudet ovat siirrettävissä muille planeetoille, muiden tähtien ominaisuuksiin ja jossain määrin jopa paljon eksoottisempiinkin ulkoavaruuden kohteisiin kuten radiogalakseihin, pulsareihin tai relativistisiin tähtiin.

Avaruusfysiikan kotisivut

ylös

Bio- ja lääketieteellinen fysiikka

Koordinaattorit:
Arto Annilla ja Sauli Savolainen

Bio- ja lääketieteellinen fysiikka on alati laajeneva tutkimussektori. Yhä useampien biologian ja lääketieteen tutkimusongelmien ratkaisemisessa on fysiikalla merkittävä rooli.

Biofysiikka tutkii erilaisia elävien olentojen fysikaaliseen toimintaan liittyviä ilmiöitä ja ilmiöiden sovelluksia. Tutkimuskohteet vaihtelevat monimutkaisten molekyylien rakenteiden selvittämisestä molekyylimallinnukseen ja täsmälääkkeiden kehitykseen.

Fysiikan laitoksen ja biotieteellisen tiedekunnan välinen poikkitieteellinen opetus- ja tutkimusyhteistyö mahdollistaa kokonaan uudentyyppisen opiskelun nopeasti kehittyvällä alalla. Biotieteiden laitoksen lisäksi yhteistyötä tehdään Biotekniikan Instituutin kanssa.

Lääketieteellisen fysiikan opinnot antavat teoreettiset valmiudet valmistua sairaalafyysikoksi. Opetukseen kuuluu erilaisten lääketieteellisten kuvantamismenetelmien lisäksi perehtymistä eri hoitomenetelmiin, dosimetriaan, radiobiologiaan ja biofysiikkaan. Lääketieteellisen fysiikan opiskelijat saavat myös perusvalmiudet ymmärtää sädehoitoon liittyvää fysiikkaa ja laitetekniikkaa.

Tutkimustyötä tehdään yhteistyössä mm. Helsingin yliopistollisen keskussairaalan (HUS) ja säteilyturvakeskuksen (STUK) kanssa.

ylös

Elektroniikka ja teollisuusovellukset

Koordinaattori:
Edward Haeggström

Elektroniikan ja teollisuussovellusten erikoistumislinjalla sovelletaan fysiikan periaatteita esimerkiksi teollisuuden tutkimukseen ja tuotekehitykseen. Koulutuksen eräänä tavoitteena on antaa hyvät valmiudet toimia teollisuudessa esiintyvien mittaus- ja anturiongelmien ratkaisijana ja tuotekehittäjänä. Teollisuusfyysikon tulee tuntea tietojenkäsittelyn, optiikan ja elektroniikan lisäksi myös teollisuus- ja tuotantotalouden perusteita.

ylös

Hiukkas- ja ydinfysiikka

Koordinaattori:
Katri Huitu

Hiukkas- ja ydinfysiikassa perehdytään aineen pienimpien osasten rikkaaseen ilmiömaailmaan ja alkeishiukkasten välisiin perusvoimiin. Teoreettisen hiukkasfysiikan koulutus antaa erityisen valmiuden mallien matemaattiseen käsittelyyn. Kokeelliseen hiukkasfysiikkaan kuuluu puolestaan kiihdytin- ja ilmaisintekniikkaa sekä materiaalifysiikkaa ja tietotekniikkaa.

Hiukkasfysiikan tutkimus ja siihen liittyvä tuotekehittely perustuu laajaan kansainväliseen yhteistyöhön erityisesti Euroopan hiukkastutkimuskeskuksen CERNin kanssa. Ydinfysiikan tutkimuksessa perehdytään ydinten rakenteen lisäksi sovelluksiin lääketieteessä, tekniikassa ja energiataloudessa. Keskeisiä ydinfysiikan tutkimusvälineitä ovat hiukkaskiihdyttimet.

Fysiikan laitoksen oman alkeishiukkasfysiikan osaston ja kiihdytinlaboratorion lisäksi tutkimusta tehdään fysiikan tutkimuslaitoksessa HIP:ssä.

Alkeishiukkasfysiikan kotisivut

HIP:n kotisivut

ylös

Laskennallinen fysiikka

Koordinaattori:
Kai Nordlund

Laskennallisella fysiikalla on nykyään merkittävä asema lähes kaikilla fysiikan tutkimusaloilla. Fysiikan laitoksessa materiaalifysiikassa tehdyt simuloinnit jopa miljoonia atomeja käsittävissä järjestelmissä ovat mahdollistaneet hyvinkin monimutkaisten, kokeissa havaittujen ilmiöiden selittämisen. Simuloinnit ovat myös ennustaneet täysin uusia fysikaalisia prosesseja. Kosmologiassa laitoksen tutkijat ovat kyenneet simuloimaan aivan maailmankaikkeuden alussa Big Bangin jälkeen tapahtuneita ilmiöitä.

Laskennallista fysiikkaa voi laitoksessa opiskella sekä erillisenä erikoistumisvaihtoehtona että osana muiden linjojen opintoja. Laskennallisen fysiikan opinnot antavat hyvät valmiudet teollisuuden ja tutkimuslaitosten työtehtäviin, joissa edellytetään luonnontieteiden ja ohjelmointitaidon osaamisen yhdistelmää.

Laskennallisen fysiikan erikoistumislinjan kotisivut

ylös

Materiaali- ja nanofysiikka

Koordinaattorit:
Mikko Hakala ja Antti Kuronen

Materiaalifysiikan tutkimus on eräs suurista fysiikan aloista ja sen tutkimuskenttä laajenee voimakkaasti. Erityisesti nanofysiikan tutkimus etenee juuri nyt erittäin nopeasti. Materiaali- ja nanofysiikan tutkimuksessa hyödynnetään sähkömagneettisen säteilyn käyttöön perustuvia diffraktio- ja spektroskooppisia menetelmiä, kiihdytinlaboratorion ionisuihkuja sekä elektroniikan tutkimuslaboratorion ainetta rikkomatonta koestusta. Lisäksi materiaalien säteilynkesto on muodostunut viime aikoina yhä merkittävämmäksi tutkimuskohteeksi.

Kokeelliset tulokset analysoidaan laskennallisen fysiikan keinoin, jolloin mittaus ja sen tulokset toistetaan tietokonesimulaatioilla käyttäen teorian antamia malleja. Yhteistyö lukuisten kansainvälisten laboratorioiden ja alan teollisuuden kanssa on vilkasta ja tarjoaa erinomaiset mahdollisuudet opinnäytetöihin ja jatko-opiskeluun.

Materiaalifysiikan osaston kotisivut
Katso myös lisätietoja erikoistumislinjan englanninkielisestä kuvauksesta

ylös

Kiinteän maan geofysiikka

Koordinaattorit:
Ilmo Kukkonen ja Emilia Koivisto

Kiinteän maan geofysiikan erikoistumislinja toteutetaan yhdessä geotieteiden ja maantieteen laitoksen kanssa. Kiinteän maan geofysiikan erikoistumislinjalla suoritetaan filosofian maisterin tutkinto, jonka pohjakoulutuksena on luonnontieteiden kandidaatin tutkinto pääaineena fysiikka, teoreettinen fysiikka tai geologia. Fysiikassa ja teoreettisessa fysiikassa kandidaatin tutkinnon suorittaneilta edellytetään geologian perusopintojen (25 op) sekä fysiikan aineopintoihin kuuluvan Kiinteän maan geofysiikan peruskurssin suorittamista tai vastaavia tietoja.

Kiinteän maan geofysiikan erikoistumislinjalla on fysiikan muista erikoistumislinjoista poikkeava rakenne. Opintoihin kuuluu erikoistuminen globaaliin kiinteän maan geofysiikkaan tai sovellettuun geofysiikkaan. Linjan kurssit luennoidaan pääsääntöisesti englanniksi.

Kiinteän maan geofysiikan wikisivut löytyvät täältä

ylös