Vaata ka FI Biofüüsika kodulehekülge
Tartu Ülikool
Tartu Ülikool
Molekulaar- ja Rakubioloogia Instituut  
Biofüüsika ja taimefüsioloogia õppetool
Kursused Kraaditööde teemad
Bioloogiline füüsika Üld- ja bioloogilise füüsika praktikum
Loengumaterjalid Praktikumide juhendid

LOMR.07.005 Bioloogiline füüsika
(BGMR.07.023)
6EAP 

Eesmärgid:
Kursus annab ettekujutus molekulaarse (sh bioloogilise) aine ehitusest ja funktsioneerimise üldistest seaduspärasustest. Kursus on sobivaks sissejuhatuseks bioloogilise füüsika magistrikursusele (LOFY.05.051), kus bioloogilisi molekule, nende vastastikmõjusid ja bioloogiliste protsesside uurimisel kasutatavaid katsemeetodeid põhjalikumalt käsitletakse.

Õpiväljundid:
Kursuse läbinud üliõpilane
1. oskab selgitada bioloogilise füüsika kohta teiste teaduste seas
2. omab põhiteadmisi füüsikast (sh kvantfüüsikast), termodünaamikast ja bioenergeetikast ja oskab vastavate teadusharude terminites arutleda
3. omab ettekujutust bioloogilistest aine ehitusest ja selle aluseks olevatest molekulaarsetest vastastikmõjudest.

Sisu lühikirjeldus:
Loengukursuses käsitletakse bioloogilise füüsika kohta teiste teaduste seas, teadusliku meetodi olemust, teadusliku teadmise piire, selgitatakse füüsika põhimõisteid (nagu liikumine, energia, elekter), antakse ülevaade kvantfüüsikast, aatomi kvantmehaanilisest mudelist, molekulide tekkest aatomitest, molekulidevahelistest vastastikmõjudest, kondenseeritud ainest (vedelikud ja tahkised), aine ja energia transpordinähtustest ning bioenergeetika alustest, analüüsitakse ideaalse ja reaalse gaasi seadusi, soojuse ja rõhu olemust, molekulaarsete protsesside statistilis-termodünaamilisi seaduspärasusi, entroopia, vaba energia jms mõisteid.

Loengukursust täiendavas praktikumis uuritakse aurumist ja selle energeetikat, valguse neeldumist ja spektrofotomeetria rakendusi, atmosfääri meteoroloogilisi parameetreid ning värskendatakse teadmisi igapäeva-elektri kohta.

Edasijõudmist kontrollitakse kahe kontrolltöö abil. Nende toimumise aeg ja koht selgub töö käigus.

Kevad/Stats (60L+20P+80I)
Arvi Freiberg, Irina Bichele, Kristjan Leiger

Eksami korraldus ja hindamissüsteem

Eksamite toimumise ajad ja kohad on leitavad õppeinfosüsteemist.
Eksam on kirjalik ja koosneb kahest osast - esitatud küsimustele vastamisest ja ülesannete lahendamisest.
Esimene osa, kus on kuni 20 kogu kursuse materjali läbivat küsimust, on mõeldud teoreetiliste teadmiste kontrolliks. Küsimustele vastamine eeldab 1-3 mõtestatud lauset (vastandina ei/jah tüüpi valikutele).
Ülesannete (kuni 5) lahendamine kontrollib teoreetiliste teadmiste rakendamise oskust.
Osad on eksamihinde kujundamisel võrdse kaaluga, mis tähendab, et ülesannete lahendamise oskusele/vilumusele tuleb väärilist tähelepanu osutada.
Soovitus: Kui küsimusele vastust kohe ei tea, minge edasi järgmise juurde ja nii kuni viimase ülesandeni välja. Selliselt toimides saate kiiresti vähemalt mingid punktid kirja. Seejärel alustage pusimist raskemate küsimuste kallal otsast peale kuni võiduka lõpuni (kui kahetunnine ajalimiit enne otsa ei lõpe).
Kursuse lõpphinne kujuneb eksamihinde ja praktikumi ning kahe kontrolltöö hinde kaalutud summana. Eksamihinde kaal on 75%, praktikum ja kontrolltööd kokku panustavad 25%.

Arvi Freiberg

Õppematerjalid (Acrobat Reader'i formaadis)
>>>Acrobat Reader'i saad siit<<<
NB! Materjalide avamiseks vajaliku parooli saab loengus ja praktikumis!
Arvi Freibergi loengumärkmed 2011.
 
Arvi Freibergi loengukonspektid.
 
Lisamaterjalid
  Näidisülesanded  
  Lugemisvara  
  Fotosünteesi kvantaspektid  
  Elementide perioodiline süsteem  
  Füüsika instituudi klorofüllilugu (Arvi Freiberg)  
  Eesti Struktuurbioloogia Infrastruktuur (Peep Palumaa)  
  Radioaktiivsus ja ioniseeriva kiirguse vastastikmõju ainega (Enn Realo)  
  Teravikmikroskoopia rakendusi (Rünno Lõhmus, Kristjan Saal)  
  Kõige tähtsam energeetika (A. Freiberg, "Horisont", Sept. 2005)  
  Biofüüsika - varjust valguse kätte (A. Freiberg)  
  Raamat: Kiirgus, inimesed ja keskkond  
  Kas aeg on olemas? (Piret Kuusk)  
  What dont we know (Science 2009)  
  Bio2010 report  
  Order-of-Magnitude Physics  
  2010-Henn Käämbre - LASER  
  2010-Henn Käämbre - Elekter  
  2010-Henn Käämbre - Bioelekter  
 
Agu Laisa loengud
  1. ja 2. peatükk:  
  3. ja 4. peatükk:  
  5. peatükk:  
  6. peatükk:  
  7. peatükk:  
  8. peatükk:  
  Ülesanded:  
  Lünktest:  
       
       

Üld- ja bioloogilise füüsika praktikum.
 

Praktikum toimub Pirni tn. 2 (endine aadress Soinaste 39a), biofüüsika ja taimefüsioloogia õppetooli praktikumi ruumides (asuvad I korrusel). Tööajal on sissepääs külguksest. Kohale saate bussiga nr. 18, Käo peatus (kesklinnast 15 min.) või jala (Vanemuise tänavast ~20 min.).
Juhendajad: Irina Bichele (irina.bichele@ut.ee, tel. 56565297), Kristjan Leiger (kristjan.leiger@ut.ee).

Töö nr. 1. Õhu tiheduse ja mooli ruumala määramine ja tundmatu gaasi identifitseerimine kaalumise teel.

Töö nr. 1a. Tundmatu materjali identifitseerimine Archimedese seadust kasutades.

Töö nr. 2. Õhurõhu, temperatuuri ja õhuniiskuse määramine.

Töö nr. 3. Spektroskoopia I. Kiirguse mõõtmine.

Töö nr. 4. Spektroskoopia II. Kiirguse neeldumine keskkonnas.

Töö nr. 5. Alalis- ja vahelduvvool. Elekter igapäevaelus. Mõõtmine universaalmõõturiga (testriga).

Töö nr. 6. pH ja O2 määramine klaaselektroodiga.

Töö nr. 7. Vedelike küllastava auru rõhu temperatuurisõltuvuse mõõtmine.

Tööd (1, 1a) tehakse ühe praktikumi ajal. Seega, on teil praktikumis käia 7 korda (1 kord nädalas).
Praktikumi tulles olgu eelseisva töö juhend eelnevalt loetud. Praktikumitöö loetakse tehtuks kui on:

  • tehtud eksperimentaalne osa,
  • tehtud vajalikud arvutused,
  • korralikult vormistatud protokoll,
  • kirjalikult vastatud juhendis olevatele küsimustele ja lahendatud ülesanded,
  • vastatud juhendaja küsimustele.

Praktikum loetakse tehtuks ning eksamile võib minna, siis kui kõik praktikumi- ja kontrolltööd on arvestatud.

Kontrolltööd ja praktikum

Kontrolltöö I. - mõõtühikute teisendamine ja ülesannete lahendamine
(2h, toimub 03.03.2011; kl 16 - 18; Tähe 4, 160 ).

Kontrolltöö II. - füüsika praktikumitööde teemal
(2h, toimub 31.03.2011; kl 16 - 18; Tähe 4, 160 )
Lünktekst ja ülesanded, võib kasutada praktikumitööde juhendeid ja protokolle.

Kontrolltööde tulemused ja edasijõudmine praktikumis (11.05.2011)

Seminarid (ülesannete lahendamine)

Seminarid (ülesannete lahendamine) toimuvad Tähe 4. ruumis 160: 10.02, 17.02, 10.03, 17.03, 24.03 ja 7.04. Kl. 16 - 18
Juhendaja: Irina Bichele.

Kalkulaator alati kaasa!

Praktikum kuulub kohustusliku osana füüsika kursuse juurde.

NB! Materjalide avamiseks vajaliku parooli saab loengus ja praktikumis!
Seminaride märkmed 2010
     
  Seminar 1:
  Seminar 2:
  Seminar 3:
  Seminar 4:
  Seminar 5:
  Seminar 6:
  Seminar radioaktiivsusest:
  Meteoroloogia :
  Näidiskontrolltöö: