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| School of Physical and Geographical Sciences | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| PHY-10024 | Nature of matter | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Co-ordinator: | Dr Raphael Hirschi Room: LJ2.09, Tel:33324 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teaching Team: | Dr Arumugam Mahendrasingam, Mr Philip Callaghan Prof Coel Hellier Dr Barry Smalley Prof Rob Jeffries Dr Jacco Van Loon Dr Joana Maria Oliveira Dr Dean McLaughlin Mrs Patricia Pointon Prof Aneurin Evans, Mr Steven Wye | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lecture Time: | See Timetable... | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Level: | 1 | Credits: | 15 | Study Hours: | 150 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| School Office: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Programme/Approved Electives for |
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| None |
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| Available as a Free Standing Elective |
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| No |
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| Prerequisites |
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| None |
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| Barred Combinations |
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| None
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Description This level 1 module is delivered in the first semester and provides an introduction to the subject material that bridges the gap between pre-university study and the first year of a university Physics/Astrophysics course. It explores the nature of solid and gaseous matter from the classical picture to the need for a quantum description. It sets the stage for more advanced study of quantum physics, thermodynamics and solid state physics in the second year. A mathematics component is included, in which the requisite material is taught in a Physics context. Also included is a laboratory component (which includes experiments on some of the subject matter delivered in lectures). |
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| Aims |
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| To provide an understanding of the behaviour of gases and solids in terms of the atomic and quantum nature of matter, and to introduce the mathematics necessary to achieve this understanding. To provide insight into some of these topics through laboratory work. |
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| Intended Learning Outcomes |
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| Understand basic concepts in classical physics and their application to gases and solids, will be achieved by assessments. Appreciate (i) inadequacy of classical physics and (ii) the need for quantum theory to understand gases and solids, will be achieved by assessments. Use mathematics (including calculus) in solving physical and astrophysical problems, will be achieved by assessments. Carry out laboratory experiments, keep a complete, accurate and professional account of the work. Communicate the results in a professional manner via laboratory reports. Manipulate data using IT. Develop algorithms and write simple code, will be achieved by assessments. |
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| Study hours |
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| Lectures 24h Problem classes 6h Problem sheets 18h Examination 2h Maths support classes 5h Maths problem classes 4h Maths class test/unseen examination 1h Laboratory sessions 18h Laboratory reports 12h Directed reading/independent study 60h |
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| Description of Module Assessment |
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| 001: 2 Hour Unseen Exam weighted 40% (min pass mark of 40) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2-hour unseen written examination Exam paper has two sections: Section A - 10 short questions with total marks 40/100; Section B - choice of 2 out of 4 long questions worth 60/100 marks. |
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| 002: Class Test weighted 20% (min pass mark of 40) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1-hour unseen Mathematics examination |
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| 003: Laboratory Assessment weighted 20% (min pass mark of 40) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Laboratory and Computing Sessions Continuous assessment of a laboratory diary containing several experiments (weight 30%). Assessment of a formal lab report (weight 60%). Assessment of a computer programming exercises (weight 10%). |
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| 004: Problem Sheets weighted 10% | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Problem Sheets Three assessed problem sheets. |
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| 005: Tutorial weighted 10% | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Problem Classes Tutor-moderated classes in which students complete assigned problems on Maths and Nature of Matter, with assistance given as necessary. Assessment is based on weekly attendance and engagement. |
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| Version: (1.06B) Updated: 03/Mar/2013
This document is the definitive current source of information about this module and supersedes any other information. |
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