Fizyka

stacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

Uwaga: + zaliczenie

.................................................................................................................

Forma zajęć, liczba godzin, punkty ECTS

Semestr razem wykłady ćwiczenia laboratoria punkty ECTS

I 60 + 32+ 14 + 14 + 4

brak modułów kształcenia wprowadzających

Konwencjonalny wykład (ilustrowany przeźroczami, pokazami i symulacjami komputerowymi) mający na celu zrozumienie podstawowych praw fizyki umożliwiających obserwację i interpretację występujących w przyrodzie zjawisk fizycznych.

• Audytoryjne ćwiczenia rachunkowe uczące stosowania matematyki do ilościowego opisu zjawisk fizycznych.

• Ćwiczenia laboratoryjne służące do zapoznania studentów z ważniejszymi przyrządami po-miarowymi, podstawowymi metodykami pomiarowymi wielkości fizycznych oraz dyskusji błędów mie-rzonych wielkości.

prof. dr hab. inż. Zbigniew RASZEWSKI

Udział w wykładach - 32 godz.

Przygotowanie do zaliczenia przedmiotu -34 godz.

Udział w ćwiczeniach rachunkowych -14 godz.

Przygotowanie do ćwiczeń rachunkowych 26 godz.

Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych -14 godz.

Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych - 26 godz.

Konsultacje - 4 godz.

Sumaryczne obciążenie studenta - 130 godz. / 4 ECTS

Praca z nauczycielem - 64 godz. / 2 ECTS

Samodzielna praca studenta - 86 godz. /2 ECTS

Wykład (ilustrowany przeźroczami, pokazami i symulacjami komputerowymi) mający na celu zrozumienie podstawowych praw fizyki umożliwiających obserwację i interpretację występujących w przyrodzie zjawisk fizycznych

1. Wyk. 4, Ćw. 2, Lab. -

Fizyczne podstawy mechaniki. Zasady dynamiki. Grawitacja. Prawa zachowania pędu, momentu pędu, energii. Postulaty szczególnej teorii względności. Transformacje Lorentza i ich konsekwencje. Podstawy mechaniki relatywistycznej.

2. Wyk. 4, Ćw. 2, Lab. -

Pole elektryczne. Prawo Coulomba. Pole elektryczne. Prawo Gaussa. Potencjał elektryczny. Pojemność elektryczna. Gęstość energii pola elektrycznego. Dielektryki. Wektor polaryzacji. Wektor indukcji

3. Wyk. 4, Ćw. 2, Lab. 2

Pole magnetyczne. Siła magnetyczna. Siła Lorentza. Indukcja magnetyczna. Prawo Biota-Savarta-Laplace’a. Prawo Ampere’a. Prawo Faraday’a indukcji elektromagnetycznej. Indukcja własna i wzajemna. Prawo Ampere’a dla prądu zmiennego. Równania Maxwella.

4. Wyk. 4, Ćw. 2, Lab. 2

Drgania. Drgania harmoniczne. Drgania swobodne i tłumione. Drgania wymuszone. Rezonans.

5. Wyk. 4, Ćw. 2, Lab. 2

Ruch falowy. Fale biegnące. Fale stojące. Paczka fal. Energia fali. Fale akustyczne.

6. Wyk. 2, Ćw. -, Lab. -

Fale elektromagnetyczne. Promieniowanie świetlne. Polaryzacja, interferencja i dyfrakcja światła.

7. Wyk. 4, Ćw. 2, Lab. 2

Dualizm korpuskularno-falowy. Promieniowanie ciała doskonale czarnego. Prawo Kirchoffa, Stefana-Boltzmana, Wiena i Plancka. Efekt fotoelektryczny, efekt Comptona.

8. Wyk. 4, Ćw. 2, Lab. 2 Wprowadzenie do mechaniki kwantowej. Funkcja falowa. Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Równanie Schrödingera. Cząstka w studni potencjału. Efekt tunelowy. Budowa atomu wodoru. Model Bohra. Orbitalny i spinowy moment pędu (pojęcie spinu). Liczby kwantowe. Zakaz Pauliego. Układ okresowy pierwiastków.

9. Wyk. 2, Ćw. -, Lab. 2

Budowa kryształów. Idealna struktura kryształów. Sieć krystaliczna. Układy krystalograficzne. Realna struktura kryształów. Defekty sieci krystalicznej. Drgania sieci. Fonony.

10. Wyk. 2, Ćw. -, Lab. 2

Elementy fizyki statystyczne Zasady termodynamiki. Potencjał chemiczny Kinetyczna teoria gazu. Układy zwyrodniałe i niezwyrodniałe. Statystyki klasyczna i kwantowa. Przestrzeń fazowa. Gęstość stanów w przestrzeni pędu i energii. Gaz elektronów swobodnych. Energia Femiego.

11. Wyk. -, Ćw. -, Lab. 2

Elementy fizyka ciała stałego. Podstawy teorii pasmowej ciał stałych. Pasma walencyjne i przewodnictwa. Masa efektywna, pojęcie dziury. Półprzewodniki samoistne. Półprzewodniki domieszkowe. Przewodnictwo elektryczne półprzewodników.

Razem: Wyk. 32, Ćw.14, Lab. 14

Podstawowa:

• A. Rogalski;

Podstawy fizyki dla elektroników, cz. I i II, Skrypt WAT, 1994. http://www.wtc.wat.edu.pl/images/wykladowcy/rogalski/podstawy_fizyki_dla_elektronikow.pdf

• Z. Raszewski, J. Zieliński, T. Kostrzyński;

Wybrane zagadnienia z fizyki, Skrypt WAT, 2002. http://www.wtc.wat.edu.pl/index.php/dydaktyka-w-sieci/fizyka/podstawy-fiz/skrypt-ift

• Z. Raszewski, J. Rutkowska, J. Rutkowski;

Przykłady i zadania z fizyki cz. I.

Rozwiązania i odpowiedzi do zadań z fizyki cz. II. Skrypt WAT, 1994.

• Z. Raszewski; Wersja elektroniczna „ INFORMATYKA - Zadania rachunkowe z Fizyki”, http://www.wtc.wat.edu.pl/images/dydaktyka/fizyka/Raszewski/InformatykaZadania2012-13.pdf

• T. Kostrzyński, J. Rutkowska, K. Zubko;

Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, Skrypt WAT, 2008. (Sygnatura: 64662)

http://www.wtc.wat.edu.pl/index.php/dydaktyka-w-sieci/fizyka/cwicz-fiz.

uzupełniająca:

• J.Orear;

Fizyka cz. I i cz. II, WNT, 1997.

• J. Massalski, M. Massalska;

Fizyka dla inżynierów cz. I i cz. II, WNT, 1975

Symbol efektu: W1

Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia:

Pisemny na zaliczeniach KT1, KT2, KC1 i KC2 , ustny na ćwiczeniach rachunkowych.

Symbol efektu: W2

Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia:

Ustny na ćwiczeniach rachunkowych i pisemny na kolokwiach KT1, KT2, KC1 i KC2

Symbol efektu: W3

Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia:

Zaliczenie sprawozdania z laboratorium oraz ustne sprawdzenie wiedzy odnośnie stosowanych metod pomiarowych i opracowania wyników pomiarów

Symbol efektu: U1

Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia:

Sprawdzenie pisemne na kolokwiach KT1, KT2, KC1 i KC2 i ustne na ćwiczeniach rachunkowych

Symbol efektu: U2

Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia:

Ustny na ćwiczeniach rachunkowych i pisemny na KC1 i KC

Symbol efektu: U3

Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia:

Sprawdzenie pisemnego sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych oraz ustnego sprawdzenie gotowości do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych.

Symbol efektu: U4

Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia:

Ustne sprawdzenie samodzielnego przygotowania do tematyki laboratorium

Symbol efektu: K1

Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia:

Pomiary laboratoryjne są wykonywane w podgrupach przydzielanych do konkretnych tematów. Sprawność wykonania pomiarów zależy od współpracy w grupie, co nauczyciel prowadzący laboratorium przy ocenie bierze pod uwagę.

Zaliczenie ćwiczeń (na ocenę z wpisem do indeksu)

– ocena średnia z odpowiedzi ustnych oraz z zaliczenia dwóch sprawdzianów pisemnych (tzw. kolokwiów – KC1 i KC2) z zadań rachunkowych wydanych studentom na pierwszym wykładzie. http://www.wtc.wat.edu.pl/images/dydaktyka/fizyka/Raszewski/InformatykaZadania2012-13.pdf

Kolokwium - KC1- należy poprawnie rozwiązać 4 zadania wybrane ze zbioru 30 zadań rachunkowych wydanych studentom na pierwszym wykładzie.

Kolokwium -KC2- należy poprawnie rozwiązać 4 zadania wybrane ze zbioru 20 zadań rachunkowych wydanych studentom na pierwszym wykładzie.

Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych (na ocenę z wpisem do indeksu)

– ocena średnia z zaliczenia teorii ćwiczeń laboratoryjnych oraz zaliczenia sprawozdań z ich wykonania.

Zaliczenie przedmiotu (na ocenę z wpisem do indeksu)

- ocena średnia z dwóch sprawdzianów pisemnych z teorii (tzw. kolokwium KT1 i KT2) .

Kolokwium -KT1- test pisemny 50 pytań, przeprowadzony po 7 wykładzie,

http://www.wtc.wat.edu.pl/images/dydaktyka/fizyka/Raszewski/test_przykladowy__kt1_2010.pdf

Kolokwium -KT2- test pisemny 50 pytań, przeprowadzony na 15 wykładzie.

http://www.wtc.wat.edu.pl/images/dydaktyka/fizyka/Raszewski/test_przykladowy_kt2_2010.pdf

Uwaga: Wpis do indeksu z zaliczenia przedmiotu zostanie dokonany pod warunkiem pozytywnego zaliczenia ćwiczeń rachunkowych i laboratorium.

Nie dotyczy