Farklı sistemlerin enerji içeriklerinin tahmini için gerekli temel tanım ve kanunlar. Araçlar, uçaklar, ısıtma/soğutma sistemleri, küçük aygıtlar ve gıda/çiftçilik gibi sistemlerde enerji tüketim mekanizmalarının incelenmesi. Rüzgar, güneş, hidroelektrik, kıyıdan esen rüzgar, dalga, gelgit, jeotermal ve nükleer gibi sürdürülebilir enerji üretim yöntemlerinin incelenmesi. "Fosil yakıtlara ihtiyaç dumadan sürdürülebilir bir şekilde yaşamamız mümkün mü?" sorusuna cevap vermek için bir bilanço hesabı.

Işık dalga gibi mi yoksa parçacık gibi mi davranır" Işık, atomlarla nasıl etkileşir" Işık hızının özelliği nedir" Geçen yüzyıllar boyu ışık hakkında ortaya atılan devrim yaratan teoriler. Başlıca konular; kilometre taşları ve öncü şahsiyetlere tarihsel bir bakış, ışığın dalga özelliği, fotonlar, kuantum teorisi, Einstein"ın rölativite teorisi ve ışığın atomlarla etkileşimi. Lazerler, fiber optikler ve ışık üzerine diğer teknolojik uygulamalar.

Fiziğin güncel konuları derinliğine incelenecektir.

Temel optik kavramları ve uygulamaları işlenecektir. Başlıca konu başlıkları: ışığın foton ve dalga yapısı; yansıma ve kırınım yasaları, ve geometrik optik; optik cihazlar (kameralar, göz, teleskop, mikroskop); elektro-manyetik dalga modeli; girişim ve girişim ölçerler; fiber optik; kırınım ve Fourier optik, mikro-optik elemanlar; polarizasyon ve uygulamaları; görüntüleme teknolojileri. Elektromanyetizma ile ilgili bir ders, örneğin ELEC 206, almış olmak zorunlu değildir, ancak yardımcı olacaktır.

Küresel geometrinin önemi; yol bulma ve iletişim araçlarında uygulanması; yerküre, suküre, havaküre, gökküre; yol bulma, yelken ve uçma; küresel koordinatlar, küresel harmonikler, uzay ve zaman ölçümleri.

Modern astronominin kaynakları. Gökyüzündeki hareketin anlaşılması. Evrensel çekim. Dış uzayın gözlemlenmesi. Teleskoplar. Gezegen sistemimiz. Yıldızlar ve galaksiler. Yıldızların yaşam evreleri. Genişleyen evren. Dış uzayın keşfi: Roketler ve Uydular. Uzay yolculuğu. Küresel konumlandırma sistemleri. Uzaktan algılama.

Rasgele dolaşım problemleri ve olasılık kavramları. Polimer teorisi, kendini-dışlayan dolaşım ve biyolojik polimer modelleri vurgusuyla temel istatistiksel mekanik kavramları: topluluklar, serbest enerji, entropi, ölçeklenme. Düzensiz sistemlerin etkileşim modelleri olarak ağlar ve bu sistemlerde faz geçişleri. Dinamik olgular: Ana denklem (Örnek: rasgele dolaşım ve ağların büyümesi), Langevin denklemi ve genellemeleri, kaos ve düzen.