FY552: Bløde materialers fysik
Indgangskrav
Faglige forudsætninger
Studerende, der følger kurset, forventes at:
- Have kendskab til grundlæggende termodynamik og statistisk mekanik.
- Kunne udvikle, analysere og anvende matematiske modeller baseret på fysiske love.
Formål
Kurset giver grundlag for videregående studier i materialers fysik, biofysik, nano-teknologi og computer fysik specifikt kurserne FY829 (5 ECTS): Forskningsaktiviteter i eksperimentel fysik, samt FY828: Videregående statistisk fysik (10 ECTS) samt bachelor og speciale projekter.
Kurset bygger oven på:
- FT500: Mekanik og termodynamik (10 ECTS)
- FY550: Statistisk fysik (5 ECTS)
- FT501: Matematisk analyse (10 ECTS)
- FY546: Videregående mekanik og relativitetsteori (10 ECTS)
- FY554: Numerisk fysik (5 ECTS)
I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset fokus på at:
- Give kompetence til at håndtere komplekse problemer og selvstændigt at kunne indgå i fagligt og tværfagligt samarbejde og identificere egne læringsbehov og strukturere egen læring.
- Give færdigheder i at anvende fysiske metoder og matematiske redskaber til at opstille og vurdere fysiske modeller.
- Give viden om og forståelse af bløde kondenserede stoffers fysiske egenskaber.
- Interdisciplinær forståelse af bløde materialers fysik inden for f.eks. gastronomi, biologi, nano-teknologi og industrielle processer.
Målbeskrivelse
- beskrive bløde materialers fænomenologi herunder egenskaber ved polymerer, surfaktanter, kolloider, og flydende krystaller
- forklare relationer mellem emergente makroskopiske egenskaber og molekylære/mesoskopske strukturer
- beskrive statistisk mekaniske modeller af bløde materialer
- anvende statistisk mekaniske teorier til at forudsige materiale egenskaber.
- forklare eksperimentelle teknikker anvendt til karakterisering af bløde materialer
Indhold
- Karakteristiske materialeegenskaber for bløde materialer
- Statistisk mekaniske modeller for polymere
- Kontinuum elasticitetsteori. Stress og strain tensorer
- Overfladespænding, wetting, og overfladeaktive molekyler
- Termodynamik og self-assembly af surfaktanter og miceller
- Vekselvirkninger mellem kolloide partikler, og stabilitet af kolloide opløsninger
- Statistiske mekaniske modeller for flydende krystaller
- Karakterisering af bløde materialer via spredningsteknikker
- Karakterisering af bløde materialer via rheologi
Litteratur
Eksamensbestemmelser
Eksamenselement a)
Tidsmæssig placering
Udprøvninger
Mundtlig eksamen
EKA
Censur
Bedømmelse
Identifikation
Sprog
Hjælpemidler
ECTS-point
Vejledende antal undervisningstimer
Undervisningsform
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
- Introfase (forelæsning): 28 timer
- træningsfase (eksaminatorie): 14 timer
Introfasen består af forelæsninger over, samt diskussion med de studerende af, fagets emner. I træningsfasen arbejder de studerende med løsning af opgaver. I studiefasen skal de studerende arbejde videre med træningsfasens opgaver samt forberede spørgsmål til diskussion i træningsfasens timer.
Aktiviteter i studiefasen
- Selvstudium af lærebogen og noter
- Skriftlige opgaver
- Selvstændig opsamling på intro og træningsfasen
- Forberedelse til eksamen