Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyka
Tok studiów:
2012/2013
Kod:
CCB-1-201-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Chemia Budowlana
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. Przewoźnik Janusz (januszp@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr Wnęk Anna (wnek@fis.agh.edu.pl)
dr hab. Przewoźnik Janusz (januszp@agh.edu.pl)
dr Bolewski Andrzej (bolewski@fis.agh.edu.pl)
dr inż. Ciechanowski Marek (marekc@agh.edu.pl)
mgr Kułakowska Magdalena (kulakowska@fis.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

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)
Wiedza
M_W001 Student ma uporządkowaną wiedzę z termodynamiki, elektrostatyki, magnetyzmu, optyki, fal elektromagnetycznych, podstaw mechaniki kwantowej i jądrowej. CB1A_W02, CB1A_W01 Egzamin,
Kolokwium,
Odpowiedź ustna,
Udział w dyskusji,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach,
Zaliczenie laboratorium
M_W002 Student ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki materii skondensowanej, magnetyzmu, fizyki półprzewodników, oddziaływania promieniowania jonizującego z materią. CB1A_W02 Egzamin,
Kolokwium,
Zaliczenie laboratorium
M_W003 Student ma wiedzę na temat działania prostych przyrządów pomiarowych oraz zasad przeprowadzania i opracowania wyników pomiarów fizycznych, rodzajów niepewności pomiarowych i sposobów ich wyznaczania. CB1A_W02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Zaliczenie laboratorium
Umiejętności
M_U001 Potrafi rozwiązywać proste zadania rachunkowe dotyczące termodynamiki, podstawy elektrostatyki, pola magnetycznego, fale elektromagnetycznych, optyki geometrycznej i falowej, podstaw mechaniki kwantowej i fizyki jądrowej. CB1A_U06, CB1A_U01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium,
Odpowiedź ustna
M_U002 Potrafi przeprowadzić podstawowe pomiary fizyczne oraz opracować i przedstawić ich wyniki, potrafi wyznaczyć wyniki i niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich, potrafi dokonać interpretacji wyników w kontekście posiadanej wiedzy fizycznej. CB1A_U02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Zaliczenie laboratorium
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi realizować projekty/zadania zespołowe, współpracować w grupie realizując swoją część zadania. CB1A_K06 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie
M_K002 Rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej. CB1A_K01 Udział w dyskusji,
Aktywność na zajęciach,
Egzamin
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. audyt.
Ćwicz. lab.
Ćwicz. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt.
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student ma uporządkowaną wiedzę z termodynamiki, elektrostatyki, magnetyzmu, optyki, fal elektromagnetycznych, podstaw mechaniki kwantowej i jądrowej. + + + - - - - - - - -
M_W002 Student ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki materii skondensowanej, magnetyzmu, fizyki półprzewodników, oddziaływania promieniowania jonizującego z materią. + + - - - - - - - - -
M_W003 Student ma wiedzę na temat działania prostych przyrządów pomiarowych oraz zasad przeprowadzania i opracowania wyników pomiarów fizycznych, rodzajów niepewności pomiarowych i sposobów ich wyznaczania. - - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Potrafi rozwiązywać proste zadania rachunkowe dotyczące termodynamiki, podstawy elektrostatyki, pola magnetycznego, fale elektromagnetycznych, optyki geometrycznej i falowej, podstaw mechaniki kwantowej i fizyki jądrowej. + + - - - - - - - - -
M_U002 Potrafi przeprowadzić podstawowe pomiary fizyczne oraz opracować i przedstawić ich wyniki, potrafi wyznaczyć wyniki i niepewności pomiarów bezpośrednich i pośrednich, potrafi dokonać interpretacji wyników w kontekście posiadanej wiedzy fizycznej. - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi realizować projekty/zadania zespołowe, współpracować w grupie realizując swoją część zadania. - - + - - - - - - - -
M_K002 Rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej. + + + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1) Termodynamika II, I i II zasada termodynamiki, silniki cieplne, przewodnictwo cieplne. – 2 godz.
2) Elektrostatyka: natężenie pola elektrycznego, potencjał pola elektrycznego, przykłady. – 1 godz.
3) Elektrostatyka II: elektryczny moment dipolowy, pojemność elektryczna, polaryzacja dielektryków. – 1 godz.
4) Prąd elektryczny: praca i moc prądu, prawo Ohma, prawa Kirchoffa. – 1 godz.
5) Pole magnetyczne: siły działające na ładunki w polu magnetycznym, wektor indukcji magnetycznej. – 1 godz.
6) Pole magnetyczne wokół przewodnika z prądem: prawo Ampere’a i prawo Biota-Savarta, siła elektrodynamiczna, magnetyczny moment dipolowy. – 1 godz.
7) Indukcja elektromagnetyczna: prawo indukcji Faradaya, indukcyjność i indukcja wzajemna. Drgania elektromagnetyczne: obwód LC i RLC. – 1 godz.
8) Prąd zmienny. Równania Maxwella. Fale elektromagnetyczne: generowanie i rozchodzenie się fal elektromagnetycznych. – 1 godz.
9) Optyka geometryczna, widzenie i niektóre przyrządy optyczne. Interferencja i dyfrakcja światła, polaryzacja światła, holografia. – 1 godz.
10) Zjawiska potwierdzające kwantową strukturę światła: widmo promieniowania ciała doskonale czarnego i kwantowa teoria promieniowania Plancka, zjawisko fotoelektryczne, efekt Comptona. – 1 godz.
11) Elementy mechaniki kwantowej: hipoteza de Broglie’a, zasada nieoznaczoności Heisenberga, funkcja falowa, równanie Schrödingera, model atomu wodoru. – 1 godz.
12) Materia skondensowana: struktura krystaliczna, metale, półprzewodniki i izolatory, zastosowania półprzewodników, magnetyczne własności materii, nadprzewodnictwo. – 2 godz.
13) Elementy fizyki jądrowej: budowa jądra atomowego, rozpady jądrowe, reakcje jądrowe, oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią, promieniotwórczość naturalna i sztuczna. – 1 godz.

Ćwiczenia audytoryjne:

1. Termodynamika i transport ciepła
efekty kształcenia:
- student potrafi obliczyć pracę w termodynamice i stosować I zasadę termodynamiki w przemianach gazowych.
- student potrafi obliczyć zmiany entropii w przemianach gazowych i przemianach fazowych,
- student potrafi wyznaczyć sprawność silników cieplnych,
- student potrafi zastosować równanie przewodnictwa cieplnego (Fouriera) do obliczenia strumienia ciepła.- 2 godz.

2. Podstawy elektrostatyki
efekty kształcenia:
- student potrafi wyznaczyć siłę oddziaływania między ładunkami punktowymi i nie punktowymi,
- student potrafi wyznaczyć rozkład pola elektrostatycznego wokół zadanego układu ładunków z zastosowaniem prawa Gaussa i Coulomba,
- student potrafi opisać zachowanie momentu dipolowego w polu elektrycznym,
- student potrafi wyznaczyć rozkład potencjału wokół zadanego układu ładunków
- student potrafi obliczyć pojemność kondensatora płaskiego i cylindrycznego, pojemność zastępczą. – 3 godz.

3. Prąd elektryczny
efekty kształcenia:
-student potrafi obliczyć rezystancję przewodnika, obliczyć oporność zastępczą układu,
-student potrafi wyznaczać natężenia prądów elektrycznych i rozkład napięcia w prostych obwodach elektrycznych.
-student potrafi obliczyć pracę wykonaną przez prąd elektryczny oraz moc odbiorników. – 1 godz.

4. Stałe pole magnetyczne
efekty kształcenia:
-student potrafi obliczyć siłę działającą na ładunek elektryczny poruszający się w polu magnetycznym, wyznaczyć trajektorię jego toru,
-student potrafi wykorzystać znajomość prawa Ampera i Biota-Savarta aby obliczyć indukcję pola magnetycznego wokół przewodnika z prądem elektrycznym i wewnątrz solenoidu,
-student potrafi obliczyć siłę elektrodynamiczną wywieraną przez pole magnetyczne na przewodnik z prądem elektrycznym,
- student potrafi opisać zachowanie magnetycznego momentu dipolowego (ramki z prądem) w polu magnetycznym. – 2 godz.

5. Indukcja elektromagnetyczna
-student potrafi zastosować prawo indukcji Farady’a do i regułę Lenza do obliczenia indukowanej siły elektromotorycznej,
-student potrafi rozwiązać zadania z zakresu indukcji własnej i wzajemnej,
- student potrafi wyliczyć czasowe zmiany prądu w obwodzie szeregowym RL i RLC. – 2 godz.

6. Fale elektromagnetyczne
efekty kształcenia:
- student potrafi napisać rozwiązania elektromagnetycznych fal płaskich w próżni i wyliczyć relacje między wektorami pola elektrycznego i indukcji magnetycznej w danej fali,
-student potrafi obliczyć wektor Poyntinga i natężenie fali elektromagnetycznej. – 1 godz.

7. Optyka geometryczna i falowa
efekty kształcenia:
-student potrafi obliczyć współczynnik załamania światła, zastosować prawo załamania światła do rozwiązywania zadań
- student potrafi obliczyć ogniskową soczewki, układu soczewek, narysować bieg promienia świetlnego w układach optycznych, obliczyć powiększenie obrazu
- student potrafi zastosować prawa optyki falowej do rozwiązywania zadań. – 2 godz.

8. Elementy mechaniki kwantowej
efekty kształcenia:
- student potrafi wyznaczyć energię fotoelektronu, obliczyć pęd, energię i masę relatywistyczną fotonu.
- student potrafi wyznaczyć energie wiązania elektronu w atomie, orbitalny moment pędu, obliczyć energię fotonu emitowanego przez wzbudzone atomy. – 1 godz.

9. Fizyka jądrowa:
efekty kształcenia:
- student potrafi wyznaczyć energię wiązania nukleonów w jądrze, gęstość materii jądrowej, energię uwolnioną w reakcjach rozszczepienia i syntezy
-student potrafi zastosować prawo rozpadu promieniotwórczego do obliczenia aktywności izotopu.
-student potrafi zastosować prawa absorpcji promieniowania jądrowego. – 1 godz.

Ćwiczenia laboratoryjne:

Ćwiczenia laboratoryjne obejmują: mechanikę, termodynamikę, ruch falowy, elektromagnetyzm, optykę geometryczną i falową, fizykę półprzewodników i jądrową.

Zestaw ćwiczeń laboratoryjnych:
1 Wahadło fizyczne
2. Moduł Younga
3. Współczynnik lepkości
4. Próżnia
5. Interferencja fal akustycznych
6. Mostek Wheatstone’a
7. Kondensatory
8. Busola stycznych
9. Współczynnik załamania ciał stałych
10. Soczewki
11. Polarymetr
12. Efekt fotoelektryczny
13. Dozymetria promieniowania gamma
14. Dioda półprzewodnikowa

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 175 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w wykładach 15 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 40 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 1 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 25 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 48 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ocen z egzaminu (E), ćwiczeń audytoryjnych © i ćwiczeń laboratoryjnych (L):
OK = ( E + C + L)/3

Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej (OK) wymaga uzyskania pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych ©, ćwiczeń laboratoryjnych (L) i egzaminu (E).
Ocena C, L lub E uzyskana w drugim terminie nie może być wyższa niż 4.0.
Ocena C, L lub E uzyskana w trzecim terminie nie może być wyższa niż 3.0.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

znajomość podstaw analizy matematycznej

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Z. Kąkol „Fizyka” – wykłady z fizyki,
2. Z. Kąkol, J. Żukrowski „e-fizyka” – internetowy kurs fizyki,
3. R. Resnick, D. Halliday, J. Walker, “Podstawy fizyki”, tomy 2, 3, 4, 5 PWN Warszawa
4. Materiały pracowni fizycznej Wydz. Fizyki i Informatyki Stosowanej: Opisy ćwiczeń, Pomoce dydaktyczne, http://www.fis.agh.edu.pl/~pracownia_fizyczna/index.php?p=cwiczenia,

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Ćwiczenia audytoryjne:
Nieobecność na jednych ćwiczeniach zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych ćwiczeniach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie pisemnej w wyznaczonym przez prowadzącego terminie lecz nie później jak w ostatnim tygodniu trwania zajęć. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa ćwiczenia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości.

Ćwiczenia laboratoryjne:
Pod koniec semestru przewidziany jest dodatkowy termin ćwiczeń (ogłaszany 2 tygodnie wcześniej na tablicy ogłoszeń i przez prowadzących), w którym można wykonać pomiary, których student z przyczyn losowych nie mógł wykonać w pierwotnym terminie. Studenci mogą wówczas odrabiać ćwiczenia po uprzednim uzyskaniu zgody prowadzącego zajęcia w jego grupie oraz odpowiedzi z części teoretycznej, potwierdzonej wpisem do protokołu.

Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Zasady zaliczania zajęć:

ćwiczenia audytoryjne:
Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.

Ćwiczenia laboratoryjne:
Zaliczenie laboratorium wymaga zaliczenia wszystkich ćwiczeń podanych w treści modułu.
Warunkiem uzyskania zaliczenia z pojedynczego ćwiczenia jest:
uzyskanie pozytywnej oceny z przygotowania teoretycznego,
poprawnie wykonane pomiary,
zaliczone sprawozdanie z opracowaniem wyników.

Warunkiem przystąpienie do egzaminu jest wcześniejsze uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych i ćwiczeń laboratoryjnych.

Egzamin przeprowadzany jest zgodnie z Regulaminem Studiów AGH § 16.