Generuj PDF tej strony

Nazwa modułu:
Rok akademicki:
Wydział:
Kierunek:
Fizyka
2013/2014
Kod: CIM-1-203-s
Punkty ECTS:
9
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Inżynieria Materiałowa
Poziom studiów:
Specjalność:
Studia I stopnia
Język wykładowy: Polski
-
Forma i tryb studiów:
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Semestr: 2
Strona www: http://www.ftj.agh.edu.pl/~Sikora/
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. Sikora
Wiesława ([email protected])
Osoby prowadzące: prof. dr hab. Sikora
Wiesława ([email protected])
Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM
Student, który zaliczył moduł zajęć
wie/umie/potrafi
Powiązania z EKK
Sposób weryfikacji efektów
kształcenia (forma zaliczeń)
M_W001
Student posiada uporządkowaną
wiedzę dotyczącą mechaniki
klasycznej, pól grawitacyjnego,
elektrycznego i magnetycznego,
przepływu prądu elektrycznego i
związanych z nim zjawisk, własności
fal mechanicznych i
elektromagnetycznych, optyki
geometrycznej i falowej, elementów
fizyki kwantowej i jej
zastosowania do wyjaśnienia budowy
atomów, własności
optycznych, elektrycznych i
magnetycznych materiałów oraz
elementów fizyki jądrowej.
IM1A_W02, IM1A_U07,
IM1A_K03
Aktywność na zajęciach, Egzamin,
Kolokwium, Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych
M_W002
Posiada wiedzę dotyczącą zasady
działania prostych przyrządów
fizycznych.
IM1A_W09, IM1A_U07,
IM1A_K03
Kolokwium, Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych, Zaliczenie
laboratorium
Wiedza
Umiejętności
1/6
Karta modułu - Fizyka
M_U001
Potrafi wykorzystać poznane zasady i
metody fizyki oraz odpowiednie
narzędzia matematyczne do
rozwiązywania typowych zadań z
mechaniki klasycznej, ruchu
falowego, elektromagnetyzmu i
optyki oraz elementów fizyki
współczesnej
IM1A_W02, IM1A_W09,
IM1A_U03, IM1A_U07
Aktywność na zajęciach, Egzamin,
Kolokwium, Wypracowania pisane
na zajęciach
M_U002
Student potrafi przeprowadzić
podstawowe pomiary
fizyczne oraz opracować i
przedstawić ich wyniki, w
szczególności potrafi: potrafi
zestawić prosty układ pomiarowy
zgodnie z zadanym schematem,
wyznaczyć wyniki i niepewności
pomiarów oraz dokonać interpretacji
wyników w kontekście posiadanej
wiedzy fizycznej.
IM1A_U07
Odpowiedź ustna, Sprawozdanie,
Wykonanie ćwiczeń
laboratoryjnych, Kolokwium,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne
M_K001
Student rozumie potrzebę ciągłego
aktualizowania i poszerzania wiedzy
z zakresu fizyki.
IM1A_K03
Aktywność na zajęciach
M_K002
Student potrafi kreatywnie
współpracować w celu
przygotowania sie do ćwiczeń
rachunkowych oraz w
zespole wykonującym pomiary
laboratoryjne.
IM1A_K03
Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
E-learning
Zajęcia
Zajęcia
terenowe
Inne
Zajęcia
praktyczne
Zajęcia
seminaryjne
Konwersatori
um
Ćwiczenia
projektowe
Ćwiczenia
laboratoryjne
Forma zajęć
Ćwiczenia
audytoryjne
Student, który zaliczył moduł
zajęć wie/umie/potrafi
Wykład
Kod EKM
Wiedza
2/6
Karta modułu - Fizyka
M_W001
Student posiada
uporządkowaną wiedzę
dotyczącą mechaniki
klasycznej, pól
grawitacyjnego,
elektrycznego i
magnetycznego, przepływu
prądu elektrycznego i
związanych z nim zjawisk,
własności fal mechanicznych i
elektromagnetycznych, optyki
geometrycznej i falowej,
elementów fizyki kwantowej i
jej
zastosowania do wyjaśnienia
budowy atomów, własności
optycznych, elektrycznych i
magnetycznych materiałów
oraz elementów fizyki
jądrowej.
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_W002
Posiada wiedzę dotyczącą
zasady działania prostych
przyrządów fizycznych.
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_U001
Potrafi wykorzystać poznane
zasady i metody fizyki oraz
odpowiednie narzędzia
matematyczne do
rozwiązywania typowych
zadań z mechaniki klasycznej,
ruchu falowego,
elektromagnetyzmu i
optyki oraz elementów fizyki
współczesnej
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
M_U002
Student potrafi przeprowadzić
podstawowe pomiary
fizyczne oraz opracować i
przedstawić ich wyniki, w
szczególności potrafi: potrafi
zestawić prosty układ
pomiarowy zgodnie z
zadanym schematem,
wyznaczyć wyniki i
niepewności pomiarów oraz
dokonać interpretacji wyników
w kontekście posiadanej
wiedzy fizycznej.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Umiejętności
Kompetencje społeczne
M_K001
Student rozumie potrzebę
ciągłego aktualizowania i
poszerzania wiedzy z zakresu
fizyki.
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
M_K002
Student potrafi kreatywnie
współpracować w celu
przygotowania sie do ćwiczeń
rachunkowych oraz w
zespole wykonującym
pomiary laboratoryjne.
-
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
3/6
Karta modułu - Fizyka
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład
Fizyka
1 Pola grawitacyjne i elektrostatyczne (prawo grawitacji Newtona i prawo Coulomba,
natężenie i potencjał dla każdego z pól, prawa Gaussa).
2. Poruszający się ładunek elektryczny (definicja natężenia i gęstości prądu
elektrycznego, oporu przewodników, prawa Kirhoffa i prawo Ohma), przepływ prądu
przez elektrolity i gazy (prawa elektrolizy Faradaya).
3. Pole magnetyczne (siła Lorenza, prawo Gaussa i prawo Ampera, zastosowania).
4. Zmienne pola elektryczne i magnetyczne, prawo indukcji Faradaya – zastosowania.
Energia pola elektrycznego i pola magnetycznego. Równania Maxwella. Drgania
obwodu RLC- rezonans
5. Ruch falowy (wielkości charakteryzujące fale), pojęcie spójności fal, zjawiska
dyfrakcji, interferencji i polaryzacji fal, efekt Dopplera.
6. Fale mechaniczne – akustyka (zasady zmysłu słuchu, gry na instrumentach
muzycznych, – fale stojące, dudnienia), zjawisko rezonansu ;
7. Fale elektromagnetyczne – światło; widmo fal elektromagnetycznych (fale radiowe,
mikrofale, promieniowanie podczerwone, promieniowanie widzialne, promieniowanie
ultrafioletowe, promieniowanie Roentgena (X), promieniowanie γ).
8. Optyka geometryczna, przyrządy optyczne; zasady zmysłu wzroku, akomodacja
oka, zasady barwnego widzenia.
9. Elementy mechaniki kwantowej – efekt fotoelektryczny, model atomu Bohra,
dwoista natura światła i materii,
10. Stan układu kwantowego, (stan elektronu w atomie – 4 liczby kwantowe: n, l, m,
s); fermiony i bozony, budowa atomów wielo-elektronowych.; struktura pasmowa
energii w kryształach, izolatory, przewodniki, półprzewodniki.
11. Atom jako źródło promieniowania. Promieniowanie spontaniczne i wymuszone,
lasery i ich zastosowania.
12.Ciekłe kryształy; telewizory LCD, LED (ciekłokrystaliczne), PDP (plazmowe) i CRT
(tradycyjne)
13. Własności magnetyczne materiałów ( diamagnetyki, paramagnetyki, struktury
magnetyczne uporządkowane – ferromagnetyki, antyferromagnetyki, struktury
modulowane i helikoidalne)
14. Budowa jądra, izotopy, promieniotwórczośc naturalna, prawo rozpadu reakcje
jądrowe.
15. Zastosowania fizyki jądrowej: oddziaływania promieniowania z materią, zasady
datowania węglem C14, reakcje rozszczepienia i syntezy, masa krytyczna, reakcja
łańcuchowa, reaktor jądrowy i elektrownie jądrowe.
Ćwiczenia audytoryjne
Ćwiczenia rachunkowe z fizyki
Analiza i dyskusja problemów z dostarczonej listy zadań w tym:
Mechanika klasyczna – powtórzenie
Opis pól elektrostatycznych i grawitacyjnych i zachowanie się cząstek obdarzonych
masą i ładunkiem w tych polach.
Analiza problemów związanych z przepływem prądu elektrycznego; związek z polem
magnetycznym.
Dyskusja ruchu falowego – równanie fali, interferencja i polaryzacja fal, podobieństwa i
różnice fal mechanicznych i elektromagnetycznych.
Zastosowanie praw optyki geometrycznej – przyrządy optyczne.
Elementy mechaniki kwantowej – rozwiązanie problemu cząstki w jednowymiarowej
4/6
Karta modułu - Fizyka
studni potencjału
Ćwiczenia laboratoryjne
Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki
Prowadzący wybiera 10 ćwiczeń laboratoryjnych spośród poniższych:
- Szacowanie niepewności w pomiarach laboratoryjnych – obowiązkowe
- Swobodne spadanie
- Lepkość
- Wahadło fizyczne
- Moduł Younga
- Interferencja fal akustycznych
- Mostek Wheatstone’a
- Kondensatory
- Elektroliza
- Busola stycznych
- Współczynnik załamania światła dla ciał stałych
- Soczewki
- Polarymetr
- Dioda półprzewodnikowa
- Efekt fotoelektryczny
- Termometr oporowy i termopara
- Dozymetria
Sposób obliczania oceny końcowej
Sposób obliczania oceny końcowej
Ocena końcowa (OK) obliczana jest według algorytmu:
1)w przypadku zdania I terminu egzaminu: OK = (3• E+C+L)/5
2)w przypadku zdania II terminu egzaminu (niezdania I terminu): OK = (2+2• E+C+L)/5
3)w przypadku zdania III terminu egzaminu (niezdania I i II terminu): OK = (2+2+E+C+L)/5
gdzie E – ocena pozytywna z egzaminu, C – ocena z ćwiczeń rachunkowych, L – ocena z
laboratorium
Wymagania wstępne i dodatkowe
- zaliczenie ćwiczeń „Fizyka I” oraz opanowanie materiału wykładu z fizyki z semestru
pierwszego,
- znajomość fizyki ze szkoły średniej na poziomie podstawowym,
- znajomość elementów matematyki wyższej, niezbędnych do rozumienia wykładu z fizyki na
poziomie akademickim (rachunek wektorowy, różniczkowy i całkowy).
Zalecana literatura i pomoce naukowe
1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki, tomy 1-3, PWN, Warszawa, 2003;
2. R. Feynman, Feynmana wykłady z fizyki T1, cz.1,2; V wydanie PWN Warszawa, 2007
3. J. Wolny, Podstawy Fizyki, Wydawnictwo JAK, 2011;
4. Z. Kąkol, „Fizyka” – Wykłady z fizyki;
5. Z. Kąkol, J. Żukrowski: „e-fizyka” – internetowy kurs fizyki,
6. Z. Kąkol, J. Żukrowski – symulacje komputerowe ilustrujące wybrane zagadnienia z fizyki.
Pozycje 4-6 dostępne ze stron: http://home.agh.edu.pl/~kakol/; http://open.agh.edu.pl
Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu
Nie podano dodatkowych publikacji
Informacje dodatkowe
Brak
5/6
Karta modułu - Fizyka
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta
Obciążenie
studenta
Udział w wykładach
30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć
62 godz
Przygotowanie do zajęć
50 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych
30 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp.
30 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych
30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe
2 godz
Sumaryczne obciążenie pracą studenta
234 godz
Punkty ECTS za moduł
9 ECTS
6/6