הנדסת חשמל ופיזיקה (תואר כפול) -תשפ"א

תוכנית לימודים בפיזיקה והנדסת חשמל ואלקטרוניקה

סה"כ שעות בתכנית 223 ש"ס + 4 ש"ס כלים שלובים

תכנית הלימודים בפיזיקה ובהנדסת חשמל מופעלת במשותף על ידי בית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה והפקולטה להנדסה - המגמה להנדסת חשמל. מטרת שילוב לימודים זה היא להכשיר עתודת חוקרים ומהנדסים, אשר חלקה ימשיך בלימודים לתארים גבוהים, ואשר תוכל לתפוס תפקיד חשוב הן במחקר האקדמי המדעי והן בפיתוח והנהגה של התעשייה עתירת הטכנולוגיה בישראל. משך הלימודים הוא ארבע שנים, ובסיומן תוענק לבוגרים תעודה סיום אחת של תואר ראשון (B.Sc.) בפיזיקה ובהנדסת חשמל.

סטודנטים שיבקשו לסיים את לימודיהם עם תואר כפול (כלומר שני תארים במקביל - תואר ראשון בהנדסת חשמל ותואר ראשון בפיזיקה) יידרשו להוסיף 12 שעות לימוד בקורסים בפיזיקה ובהנדסת חשמל, מעבר לתכנית המופיעה בידיעון (223 שעות + 12 שעות).
מכסת השעות משתנה בעקבות שינוי תכנית הלימודים והתעריף לכל ש"ס יעודכן בהתאם למכסת הלימודים הנדרשת בכל אחד מהתארים בתואר הכפול בעת המעבר.מכסת השעות משתנה בעקבות שינוי תכנית הלימודים והתעריף לכל ש"ס יעודכן בהתאם למכסת הלימודים הנדרשת בכל אחד מהתארים בתואר הכפול בעת המעבר.
סטודנטים שיהיו מעוניינים באפשרות זאת יוכלו להגיש בקשה למעבר למסלול תואר כפול החל מהסמסטר השלישי ללימודיהם. הקבלה מותנית בציון ההתאמה של התלמיד ובמספר המקומות בתוכנית. קריטריון הקבלה יהיה גבוה מזה המקובל בשתי התוכניות הנפרדות.

מבנה תוכנית הלימודים

תכנית הלימודים המומלצת מבוססת על שילוב קורסים הניתנים על ידי בית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה (מספרי קורסים 0321.xxxx) וקורסים המוצעים לתלמידי המגמה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה (מספרי קורסים 0512.3592). את דרישות הקדם ואת תכני הקורסים ניתן למצוא בידיעוני הפקולטה למדעים מדויקים והפקולטה להנדסה.

עומס הלימודים הממוצע גבוה במקצת מהעומס הנהוג בתכניות הנפרדות לתואר בוגר בפיזיקה ולתואר בוגר בהנדסת חשמל (חסכון מסוים בשעות הלימוד מתאפשר על ידי שילוב קורסים חופפים המוצעים בשתי התוכניות).

מכסת השעות המינימלית בתוכנית זו היא 223 שעות סימסטריאליות, בתוספת 4 שעות סימסטריאליות בתכנית "כלים שלובים". בסמסטר השישי בוחר כל תלמיד שני מסלולי התמחות. התלמידים שיבחרו במסלול החדש של תקשורת ואינפורמציה קוונטית יבחרו, בנוסף, מסלול אחר בתחום האלקטרוניקה הפיזיקלית (אלקטרואופטיקה, התקנים אלקטרוניים, או אלקטרומגנטיות וקרינה).

בסמסטרים 6, 7 ו- 8 התלמידים נדרשים ללמוד קורסי בחירה בפיזיקה או בהנדסה. קורסים אלה מאפשרים להשלים מסלול נוסף מבין מבחר המסלולים המוצעים בהנדסת חשמל.

סטודנטים בתוכנית המצטיינים יוכלו לבצע פרויקט מחקר, אותו יתחילו בשלב מוקדם של לימודיהם.

תנאי מעבר משנה לשנה

מצב לימודים תקין בכל הקורסים וממוצע ציונים 70 ומעלה בנוסף לתנאים המפורטים בתקנון.

תכנית הלימודים

הערה: דרישות הקדם המודגשות בקו הן במקביל.

סמסטר 1

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	דרישות קדם
0321.1111	מעבדה בפיזיקה א' 1	-	-	4	4	3	פיזיקה קלאסית 1
0321.1118	פיזיקה קלאסית 1	4	2		6	6	מבוא מתמטי לפיזיקאים 1
0321.1838	מבוא מתמטי לפיזיקאים1	3	1		4	4
0366.1100	חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 1א' לפיזיקאים	4	3		7	7
0509.1724	אלגברה לינארית	5	2	-	7	6.5
	סה"כ	16	8	4	28	26.5

סמסטר 2

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	דרישות קדם
0321.1104	מבוא לתרמודינמיקה ומצבי צבירה	3	1	-	4	4	מבוא מתמטי לפיזיקאים 1 ; פיזיקה קלאסית 1
0321.1112	מעבדה בפיזיקה א' 2	-	-	4	4	3	מעבדה בפיזיקה א' 1
0321.1119	פיזיקה קלאסית 2	4	2	-	6	6	מבוא מתמטי לפיזיקאים 2 ; פיזיקה קלאסית 1
0321.1201	יחסות פרטית	2	-	-	2	2	פיזיקה קלאסית 1
0321.1839	מבוא מתמטי לפיזיקאים 2 למסלול המשולב	3	1	-	4	4	מבוא מתמטי לפיזיקאים 1 ; אלגברה לינארית
0509.1820	תכנות – פייתון	2	2	-	4	3.5
0512.3561	מערכות לוגיות ספרתיות	3	1	-	4	4	אלגברה לינארית
	סה"כ	17	7	4	28	26.5

סמסטר 3

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	דרישות קדם
0321.2105	מכניקה אנליטית	3	1	-	4	4	מבוא מתמטי לפיזיקאים 1,2; פיזיקה קלאסית 1 ; שיטות בפיזיקה עיונית 1
0321.2121	מעבדה בפיזיקה ב1	-	-	4	4	4	מעבדה בפיזיקה א' 1,2 ; פיזיקה קלאסית 2+1 ;
0321.2130	שיטות בפיזיקה עיונית 1	3	1	-	4	4	מבוא מתמטי לפיזיקאים 2 +1
0321.2117	שיטות נומריות בפיזיקה	3	1		4	4	מבוא מתמטי לפיזיקאים 1, 2 תכנות פייתון
0509.2801	מבוא להסתברות וסטטיסטיקה	3	1	-	4	4	מבוא מתמטי לפיזיקאים 1
0512.2506	מבוא להתקנים	2	1	-	3	3	פיזיקה קלאסית 2 ; אלגברה לינארית
0512.2832	מעגלים ומערכות לינאריות	4	2	-	6	5.5	משוואות דיפרנציאליות רגילות ; פיזיקה 2
	סה"כ	18	7	4	29	28.5

סמסטר 4

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	דרישות קדם
0321.2111	פיזיקה תרמית	3	2	-	5	5	מבוא להסתברות וסטטיסטיקה; פרקים בפיזיקה קלאסית; מבוא להתקנים; קוונטים 1; שדות אלקטרומגנטיים
0321.2122	מעבדה בפיזיקה ב2	-	-	4	4	4	מעבדה בפיזיקה א' 1,2
0321.2103	קוונטים 1	3	2	-	5	5	מכניקה אנליטית; אלגברה לינארית, מבוא להסתברות וסטטיסטיקה; שדות אלקטרומגנטיים
0512.2508	התקנים אלקטרוניים	3	1	-	4	4	מבוא להתקנים; קוונטים 1
0512.2525	שדות אלקטרומגנטיים	3	1	-	4	4	פיזיקה קלאסית 2; שיטות בפיזיקה עיונית 1
0512.2835	אותות ומערכות	3	1	-	4	4	מעגלים ומערכת לינארית; שיטות בפיזיקה עיונית 1
	סה"כ	15	7	4	26	26

סמסטר 5

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	דרישות קדם
0512.2510	מבני נתונים ואלגוריתמים	3	1	-	4	4	תכנות פייתון; מערכות לוגיות ספרתיות
0512.3513	מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים	3	1	-	4	4	התקנים אלקטרוניים ; מעגלים ומערכות לינאריות
0512.3526	תמסורת גלים ומערכות מפולגות	3	1	-	4	4	שדות אלקטרומגנטיים
0512.3543	מבוא לתורת הבקרה	2	1	-	3	3	מעגלים ומערכות לינאריות שיטות בפיזיקה עיונית 1
0512.3591	אלקטרוניקה - מעבדה (1)	-	-	4	4	2	התקנים אלקטרוניים; מעגלים אלקט' אנולגיים; תמסורת גלים ומערכות מפולגות[1]
0512.3632	אותות אקראיים ורעש	3	1	-	4	4	מבוא להסתברות וסטטיסטיקה; אותות ומערכות
	סה"כ	14	5	4	23	21

[1] או באישור אחראי המעבדה

סמסטר 6

בסמסטר השישי יבחר כל תלמיד שני מסלולי התמחות:

התלמידים שיבחרו במסלול החדש של תקשורת ואינפורמציה קוונטית יבחרו, בנוסף, מסלול אחר בתחום האלקטרוניקה הפיזיקלית (אלקטרואופטיקה, התקנים אלקטרוניים, או אלקטרומגנטיות וקרינה).

במסלול הראשון חובה להשלים 2 קורסים (לא כולל מעבדה), כאשר אחד מהם מוגדר "ליבה במסלול". במסלול השני חובה לקחת לפחות קורס אחד המוגדר כ"ליבה במסלול" (תנאי קדם לבחירה במסלול אנרגיה ואלקטרוניקת הספק הוא הקורס המרת אנרגיה).

בסה"כ יש להשלים לפחות 6 קורסי מסלול בהנדסה.
בנוסף יש להשלים מעבדה מתקדמת אחת מתוך מסלולי האלקטרוניקה הפיזיקלית.

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	הערות
0321.2131	שיטות בפיזיקה עיונית 2	3	1	-	4	4	שיטות בפיזיקה עיונית 1; מבוא מתמטי לפיזיקאים 1, 2
0321.3809	מעבדה בפיזיקה ג'[1][2][3]	-	-	12	12	9	מעבדה בפיזיקה ב' 2+1 ; מעבדה באלקטרוניקה 1
0512.3514	מעגלים אלקטרוניים ספרתיים	3	1	-	4	4	מערכות לוגיות ספרתיות; מעגלים אלקט' אנלוגיים
0512.3592	אלקטרוניקה - מעבדה (2)	-	-	4	4	2	מעגלים אלקט' אנלוגיים ; מעבדה באלקטרוניקה 1
	2 קורסי מסלול	8	-	-	8	8
	קורס בחירה בפיזיקה או הנדסה	4			4	4
	סה"כ	18	2	16	36	31

[1] ניתן ללמוד באחד משני הסמסטרים.

[2] המעבדה תילמד בשפה האנגלית בהיקף של 3 ש"ס מתוך סה"כ שעות המעבדה.

[3] תלמידים שיבחרו במסלול תקשורת ואינפורמציה קוונטית יבצעו שני ניסויים ממעבדה ג' קוונטים.

סמסטר 7

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	דרישות קדם
0321.3101	קוונטים 2	4	2	-	6	6	קוונטים 1
0321.3103	מבוא למצב מוצק	3	1	-	4	4	פיזיקה תרמית; קוונטים 1; קוונטים 2
0512.4000	פרויקט גמר שלב א	-	-	-	-	-	לימודי קורסים בהיקף של 130 ש"ס
	2 קורסי מסלול בהנדסה	8	-	-	8	8
	3 קורסי בחירה בפיזיקה או בהנדסה (סמסטר א או ב לבחירה)	9-12			9-12
	2 קורסים הומניים	4			4	4
	סה"כ	28-31	3		31-34	31-34

סמסטר 8

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	דרישות קדם
מעבדה מתקדמת בהנדסה (במסלול באלקטרוניקה פיזיקלית)				3	3	1.5
חובה לבחור 1 משני המבואות הפיזיקה הבאים: 0321.3108 מבוא לאסטרופיזיקה [1] או: 0321.3804 מבוא לחלקיקים וגרעין		3 3	1 1		4 4	4 4	פיזיקה קלאסית 2 + 1 ; מכניקה אנלטית; קוונטים 1 קוונטים 1, 2
0512.4001- פרויקט גמר שלב ב'		-	-	4	4	6
2 קורסי מסלול בהנדסה		8		-	8	8
השלמה למכסה של 223 ש"ס לתואר, מתוך קורסי המסלול או הבחירה בפיזיקה או בהנדסה [2]		6-8			6-8	6-8
	סה"כ	17-19	1	7	19-22	19.5-22.5

[1] תלמידים מצטיינים יכולים לקחת את הקורס בשנה ב' באישור ועדת הוראה.

[2] על התלמיד להשלים את מספר השעות הנדרש למכסת 223 ש"ס לתואר

מסלולים

מסלול תקשורת ואינפורמציה קוונטית

תכנית זו מיועדת להכשיר תלמידים המעוניינים להשתלב בתחום חזיתי חדש זה, ותקנה לתלמידים ידע בסיסי מקיף בפיזיקה בהדגש של יסודות התקשורת הקוונטית, כולל אינפורמציה קוונטית וידע בסיסי בחישוב ובחומרה הרלוונטית. חלק מהקורסים יוצעו כלימודי בחירה גם לתלמידי התכניות האחרות בפיזיקה או בהנדסת חשמל.

מס' הקורס	שם הקורס	ש	ת	מש'	דרישות קדם	ניתן בסמ'
0321.xxxx	חומרה קוונטית	3	1	4		6-8
0321.3817	מבוא לחישוב קוונטי (קורס ליבה )	3	1	4	קוונטים 1 2	6-8
0512.4100 או 0512.4161	מערכות תקשורת או מבוא לתקשורת ספרתית	3 3	1 1	4 4	אותות אקראיים ורעש	6-8
0510.5004	אלקטרוניקה קוונטית	3		3		6-8

מסלול אלקטרומגנטיות וקרינה

גלים אלקטרומגנטיים משמשים להעברת אינפורמציה במערכות שידור-קליטה ובמערכות חישה שונות. מסלול זה עוסק בשיטות אנליזה, תכנון ומימוש של מערכות אלקטרומגנטיות בתדרי רדיו, מיקרוגל וגלים מילימטריים, החל מרמת המקורות, דרך מערכות התמסורת ומעגלי המיקרוגל, הרכיבים והאנטנות, וכלה בהתפשטות הגל ופיזורו ממטרות.

מס' הקורס	שם הקורס	ש	ת	מ	מש'	דרישות קדם	'ניתן בסמ
0512.4803	התקנים מיקרוגלים אקטיביים	3			3	תמסורת גלים ומערכות מפולגות, התקנים אלקטרוניים	8
0512.4800	הנדסת מיקרוגלים ליבה) קורס)	3	1		3.5	תמסורת גלים ומערכות מפולגות	6
0512.4802	התקנים מיקרוגלים פסיביים	3	1		3.5	הנדסת מיקרוגלים	7
0512.4861	אנטנות וקרינה	3	1		3.5	תמסורת גלים ומערכות מפולגות	7
0512.4862	התפשטות ופיזור גלים	3	1		3.5	תמסורת גלים ומערכות מפולגות	7
0512.4890	מעבדה מתקדמת למיקרוגלים			3	1.5	מבוא למיקרוגלים	8/7

מסלול אלקטרו-אופטיקה

מערכות אלקטרו-אופטיות ממלאות כיום תפקידים מרכזיים בחישה, אחסון נתונים ותקשורת, כאשר צפויים בעתיד יישומים אחרים בנושא עיבוד אותות.

מטרת המסלול היא הקניית מושגים וידע בסיסי בהתקנים ומערכות אלקטרו-אופטיות. המעבדה המתקדמת מאפשרת חשיפה ישירה לחלק ממערכות אלו.

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	דרישות קדם	ניתן בסמ'
0512.4601	מבוא ללייזרים (קורס ליבה)	3	1	-		3.5	תמסורת גלים ומערכות מפולגות; פיזיקה קוואנטית ומצב מוצק או התקנים אלקטרונים וקוונטים1	7
0512.4602	מבוא לתקשורת אופטית (קורס ליבה)	3	1	-		3.5	תמסורת גלים ומערכות מפולגות; אותות אקראיים ורעש	8
0512.4603	מערכות הדמייה ועיבוד אופטי של נתונים	3	1				אופטיקה קלאסית	7
0512.4660	אופטיקה קלאסית (קורס ליבה)	3	1			3.5	תמסורת גלים ומערכות מפולגות או שדות וגלים אלקטרומגנטיים	6
0512.4690	מעבדה מתקדמת באלקטרו-אופטיקה	-	-		3	1.5	אופטיקה קלאסית	8/7
0512.4704	התקני מצב מוצק	3	1	-		3.5	התקנים אלקטרוניים	8
0512.4862	התפשטות ופיזור גלים	3	1	-		3.5	תמסורת גלים ומערכות מפולגות	7

מסלול התקנים אלקטרוניים

המסלול מיועד לסטודנטים המתכננים להשתלב בתעשיית המיקרואלקטרוניקה, אחת מתעשיות "הצמיחה" הגדולות בעולם, בתפקידי ייצור, תכנון, בקרה ומו"פ. ניתן בו רקע מתאים על התקנים וחומרים אלקטרוניים, שיטות ייצור ותכנון. הקורסים מרחיבים ומעמיקים את הידע שהושג בקורסים הבסיסיים.

מס' קורס	שם הקורס	ש'	ת'	מ'	סה"כ שעות	משקל	דרישות קדם	ניתן בסמ'
0512.4601	מבוא ללייזרים	3	1	-		3.5	תמסורת גלים ומערכות מפולגות; פיזיקה קוואנטית ומצב מוצק או התקנים אלקטרונים וקוונטים1	7
0512.4700	טכנולוגיות מיקרו וננו אלקטרוניקה1	3	1			3.5	התקנים אלקטרוניים	7/5
0512.4702	מבוא למערכות מיקרו – אלקטרוניות –מכניות	3	1	-		3.5	פיזיקה קוואנטית ומצב מוצק או התקנים אלקטרונים וקוונטים1	8/6
0512.4703	מבוא לתכנון מעגלי VLSI (קורס ליבה)	3	1	-		3.5	מערכות לוגיות ספרתיות; התקנים אלקטרוניים; מעגלים ספרתיים	8/6
0512.4704	התקני מצב מוצק (קורס ליבה)	3	1	-		3.5	התקנים אלקטרוניים	8
0512.4705	התקנים אלקטרוניים מתקדמים (קורס ליבה)	3	1	-		3.5	התקנים אלקטרוניים	6
0512.4706	מעגלים אנלוגיים משולבים	3	1	-		3.5	מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים	7
0512.4790	מעבדה מתקדמת להתקנים	-	-		3	1.5	התקנים אלקטרוניים מתקדמים; תמסורת גלים ומערכות מפולגות	8/7
0512.4803	התקני מיקרוגלים אקטיביים	3				3	תמסורת גלים ומערכות מפולגות; התקנים אלקטרוניים	8