Studieprogramma

De bacheloropleiding Natuurkunde duurt drie jaar. Elk jaar bestaat uit vier blokken van tien weken. Per blok volg je twee vakken en elk blok wordt afgesloten met een tentamenweek.

Werkvormen studeren

Er zijn verschillende soorten werkvormen die terugkomen in de vakken die je volgt. Een indicatie van de verhoudingen hiertussen in het eerste jaar is als volgt:

  • Hoorcollege: 20%
  • Werkcollege: 15%
  • Practicum: 15%
  • Zelfstudie: 50%

Groepsgroottes

Er zijn gemiddeld 100 eerstejaars studenten die aan de studie Natuur- en sterrenkunde beginnen. In de hoorcolleges zit je dan ook met 100 medestudenten. Bij een werkcollege zitten in het eerste jaar gemiddeld 20 studenten.

De colleges zijn voor een groot deel in het Nederlands, terwijl de helft van de literatuur in het Engels is.

Verplichte kerncursussen
Klassieke mechanica en relativiteit
Hier leer je de klassieke bewegingswetten van Newton en Einstein’s uitbreiding hiervan voor snelheden die in de buurt komen van de lichtsnelheid. Basiskennis voor elke fysicus, van belang van deeltjesfysica tot oceaanstroming.
Electromagnetisme
Hier leer je Maxwell’s wetten die aan de basis staan van alle electromagnetische verschijnselen.
Quantummechanica
Hier maak je kennis met de bizarre wereld van kleine deeltjes die tegelijk golf en deeltje zijn, waarvan niet tegelijk de snelheid en plaats bepaald kan worden, en die dwars door enorme barrieres kunnen tunnelen. Dit legt de basis voor begrip van halfgeleiders en computer chips, en van qubits die tegelijk nul en één kunnen zijn en hiermee een basis vormen voor de kwantumcomputer.
Statistische fysica
Hier leer je hoe je eigenschappen van een collectief van deeltjes (bijvoorbeeld een magneet of een glas water) volgen uit de eigenschappen van een enkel deeltje (bijv. een electron of een water molekuul), maar ook wat entropie is, hoe energie conversie optimaal kan verlopen en waarom een perpetuum mobile niet bestaat.
Keuzecursussen
Voortgezette quantummechanica
Op basis van geavanceerde onderwerpen wordt besproken hoe de quantummechanica gebruikt kan worden voor nieuwe soft- en hardware technologieën, zoals het versleutelen van communicatie tussen twee partijen met een code die nooit gekraakt kan worden en het maken van quantumcomputers die berekeningen kunnen doen die onze huidige computers niet aankunnen.
Voortgezette statistische fysica
Hier leer je hoe je uit de microscopische interacties tussen deeltjes kunt bepalen onder welke omstandigheden (zoals dichtheid en temperatuur) een stof een gas, een vloeistof, of een kristal zal vormen. Daarnaast leer je hoe deeltjes met verschillende vormen tot exotische fasen, zoals de vloeibare kristallen in LCD-displays, kunnen leiden.
Quantummaterie (keuzevak)
Waar is de theorie van vaste stoffen op gebaseerd? Hoe spelen de interacties tussen de deeltjes in de vaste stof, zoals fotonen, fononen, elektronen en spin golfen, hierin een rol? Hoe kan de quantummechanica en electromagnetisme samen tot fenomenen leiden, zoals ferromagnetisme? In de cursus worden theoretische modellen besproken, die hierop antwoorden geven. De modellen spelen een belangrijke rol in vervolgcursussen over de fysica van de gecondenseerde materie, zowel in de experimentele als de theoretische natuurkunde.
Atmosfeer en oceaan dynamica
Met behulp van de Navier-Stokes vergelijkingen (deze vormen de basis van de beschrijving van beweging in de oceaan en atmosfeer) leer je hoe belangrijk het effect is van de aardrotatie op de stroming in de atmosfeer en oceaan. Je leert ook wat de overeenkomsten en verschillen zijn tussen de atmosfeer en oceaan in termen van de ruimtelijke patronen van temperatuur, druk en dichtheid, en verschillen in de karakteristieken van stromingen.
Stromingsleer en transportverschijnselen
hier leer je hoe Newton’s bewegingswetten, toegepast op veel-deeltjes-systemen als vloeistoffen en gassen, uiteenlopende verschijnselen beschrijven, zoals brekende golven, of het trappen van effectballen.
Structuur van de materie
In de cursus maak je kennis met, nomen est omen, hoe materie is opgebouwd, op alle lengteschalen. Het begin punt zijn de allerkleinste bouwstenen, de elementaire deeltjes. Vervolgens worden kernreacties behandeld, hoe atomen en moleculen zijn opgebouwd en ten slotte worden vaste stoffen zoals halfgeleiders en grafeen besproken.

Studiepaden

Elk jaar volg je 8 cursussen. In het eerste jaar zijn er 6 verplichte cursussen en is er ruimte om 2 cursussen te kiezen. In het tweede en het derde jaar neemt de keuzeruimte toe. Als je al een duidelijk beeld hebt van de master waarin je geïnteresseerd bent, dan hebben we studiepaden bepaald, waarmee je binnen je studie al een bepaalde richting kiest. Maar je kunt ook cursussen kiezen die jijzelf het interessantst vindt en daarmee jezelf optimaal voorbereiden op de volgende stap in je carrière. Zie ook onze Aansluitende masters: Theoretical physics, Experimental physics, Climate physics, Nanomaterials Science.

Studielast

Het tempo van een universitaire studie ligt hoog. Per week ben je zo'n 30 tot 40 uur met je studie bezig en je moet je rooster zelf plannen. Je maakt soms lange dagen en je moet in staat zijn om veel stof snel te verwerken. Natuurlijk bieden we je goede begeleiding als je hulp nodig hebt.

Bindend studieadvies

Net als op alle andere Nederlandse universiteiten hanteren we in Utrecht een bindend studieadvies (BSA). Dit betekent dat je in je eerste studiejaar een minimum aantal studiepunten moet halen om verder te mogen met je studie. Bij Natuur- en sterrenkunde ligt dit minimum op 45 studiepunten (van de in totaal 60 te behalen punten). Haal je dit niet, dan moet je met je studie stoppen. De studieadviseur of tutor helpt je bij het zoeken naar een studie die beter bij je past.