Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Physics II
Course of study:
2015/2016
Code:
BIS-1-301-s
Faculty of:
Geology, Geophysics and Environmental Protection
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Różański Kazimierz (rozanski@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Kuc Tadeusz (kuc@fis.agh.edu.pl)
prof. dr hab. inż. Różański Kazimierz (rozanski@fis.agh.edu.pl)
dr hab. inż. Zimnoch Mirosław (zimnoch@agh.edu.pl)
dr inż. Gorczyca Zbigniew (Zbigniew.Gorczyca@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej IS1A_K01 Activity during classes
Skills
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania prostych zadań inżynierskich dotyczących elektryczności i magnetyzmu, optyki oraz fizyki atomowej i jądrowej IS1A_U19, IS1A_U20 Examination,
Test,
Execution of exercises
Knowledge
M_W001 Student ma uporządkowaną wiedzę z elektryczności, magnetyzmu, optyki geometrycznej i falowej, oraz teorii falowej i fotonowej promieniowania elektromagnetycznego IS1A_W04, IS1A_W02, IS1A_W10 Examination,
Test,
Execution of exercises
M_W002 Student ma podstawową wiedzę w zakresie kwantowego opisu zjawisk atomowych, w zakresie fizyki materii skondensowanej oraz fizyki jądrowej IS1A_W04, IS1A_W02, IS1A_W10 Examination,
Test,
Execution of exercises
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej + + - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi wykorzystać poznane zasady i metody fizyki oraz odpowiednie narzędzia matematyczne do rozwiązywania prostych zadań inżynierskich dotyczących elektryczności i magnetyzmu, optyki oraz fizyki atomowej i jądrowej + + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student ma uporządkowaną wiedzę z elektryczności, magnetyzmu, optyki geometrycznej i falowej, oraz teorii falowej i fotonowej promieniowania elektromagnetycznego + + - - - - - - - - -
M_W002 Student ma podstawową wiedzę w zakresie kwantowego opisu zjawisk atomowych, w zakresie fizyki materii skondensowanej oraz fizyki jądrowej + + - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Elektrostatyka I (ładunek elektryczny, prawo zachowania ładunku, prawo Coulomba, zasada superpozycji, pole elektryczne, natężenie pola elektrycznego, prawo Gaussa).
2. Elektrostatyka II (praca w polu sił elektrycznych, potencjał pola elektrycznego, energia potencjalna ładunku punktowego, pojemność, dielektryki, trzy wektory elektryczne).
3. Prąd elektryczny i pole magnetyczne (natężenie prądu elektrycznego, prawo Ohma, straty cieplne, obwody prądu stałego – prawa Kirchoffa, pole magnetyczne – siła działająca na ładunek w polu magnetycznym, zasada działania cyklotronu, pole wokół przewodnika z prądem, efekt Halla).
4. Pole magnetyczne, indukcja elektromagnetyczna (prawo Ampera; prawo Biota-Savarta; indukcja elektromagnetyczna – strumień magnetyczny; prawo Faradaya; reguła Lenza; transformator; indukcyjność własna i wzajemna; obwody RC i RL – stałe czasowe).
5. Elektromagnetyzm (indukowane pola magnetyczne i elektryczne, prąd przesunięcia, równania Maxwella, równanie falowe dla fal elektromagnetycznych, linia transmisyjna, falowód, działanie anteny dipolowej).
6. Optyka geometryczna i falowa (odbicie i załamanie światła, zasada Fermata, zasada Huyghensa, warunki stosowalności optyki geometrycznej).
7. Interferencja i dyfrakcja (doświadczenie Younga, koherencja światła, pierścienie Newtona, interferometr optyczny, dyfrakcja Fresnela i Fraunhofera, dyfrakcja na pojedynczej szczelinie, działanie siatki dyfrakcyjnej, dyfrakcja promieni X, prawo Bragga).
8. Polaryzacja światła (polaryzacja liniowa, prawo Malusa, polaryzacja przez odbicie, dwójłomność, zjawisko Dopplera).
9. Fizyka promieniowania (widmowa zdolność emisyjna, promieniowanie ciała doskonale czarnego, prawo przesunięć Wiena, prawo Plancka, zjawisko fotoelektryczne, efekt Comptona, dualizm korpuskularno-falowy).
10. Model atomu Bohra (model Thompsona, model Rutherforda, liniowe widma atomowe, postulaty Bohra).
11. Fale i cząstki – falowy obraz materii (fale materii de Broglie’a; struktura atomu i fale stojące; interpretacja funkcji falowej; zasada odpowiedniości; zasada nieoznaczoności Heisenberga).
12. Atomy wieloelektronowe – układ okresowy pierwiastków (liczby kwantowe, zakaz Pauliego, promieniowanie X).
13. Podstawy fizyczne działania lasera (luminescencja, emisja spontaniczna i wymuszona, rozkład Bolzmanna, inwersja obsadzeń, budowa i działanie lasera).
14. Materia skondensowana (struktura ciał stałych, rodzaje wiązań krystalicznych, podstawy teorii pasmowej ciał stałych – interpretacja przewodnictwa elektrycznego; fizyka półprzewodników – półprzewodniki samoistne i domieszkowe; zastosowania półprzewodników – działanie diody półprzewodnikowej i tranzystora).
15. Elementy fizyki jądrowej (rozmiary jąder, gęstość materii jądrowej, ścieżka nuklidów trwałych, oddziaływanie nukleon-nukleon, energia wiązania, rozpady i reakcje jądrowe – rozpad alfa, rozpad beta, rozpad gamma, prawo rozpadu promieniotwórczego, rozszczepienie jąder atomowych, reakcje syntezy jądrowej).

Auditorium classes:

Ćwiczenia audytoryjne mają na celu wyrobienie umiejętności rozwiązywania przez studenta prostych problemów z zakresu elektrostatyki, elektrodynamiki i optyki, oraz wybranych problemów z zakresu fizyki współczesnej przy pomocy narzędzi i metod fizycznych poznanych na wykładzie. Prowadzący dostosowują materiał przerabiany na ćwiczeniach audytoryjnych do treści wykładu.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 153 h
Module ECTS credits 6 ECTS
Participation in lectures 28 h
Participation in auditorium classes 28 h
Realization of independently performed tasks 60 h
Preparation for classes 30 h
Contact hours 5 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena z ćwiczeń audytoryjnych C obliczana jest następująco: procent uzyskanych punktów (suma kolokwiów i aktywności na ćwiczeniach) przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.
Ocena z egzaminu E obliczana jest następująco: procent uzyskanych punktów za opracowanie pięciu zagadnień (maksymalnie 100 punktów) przeliczana jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.
Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona ocen z egzaminu E i z ćwiczeń audytoryjnych C:
OK = 0.6 x E + 0.4 x C

Uwaga:

Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej (OK) wymaga uzyskania pozytywnej oceny z ćwiczeń audytoryjnych C i egzaminu E.

Ocena C lub E wyliczana po zaliczeniu w drugim terminie:
C(E) = 0.3xC1(E1)0.7xC2(E2)
Ocena C lub E wyliczana po zaliczeniu w trzecim terminie:
C(E) = 0.2xC1(E1)0.3xC2(E2)+0.5xC3(E3)

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstaw analizy matematycznej oraz materiału z pierwszego semestru kursu fizyki.

Recommended literature and teaching resources:

1. R. Resnick, D. Halliday, J. Walker, “Fizyka”, tom 3, 4 i 5, PWN, Warszawa, 2003.
2. J. Orear, “Fizyka”, tom 2, WNT Warszawa, 1993.
3. Cz. Bobrowski, “Fizyka – Krótki kurs”, WNT, Warszawa 1995.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

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

Ćwiczenia audytoryjne:
Nieobecność na jednych ćwiczeniach 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.

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.

Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest wcześniejsze uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych.

Egzamin przeprowadzany jest zgodnie z Regulaminem Studiów AGH § 16