Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyka miękkiej materii
Tok studiów:
2016/2017
Kod:
JBF-3-011-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Biofizyka
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Haberko Jakub (haberko@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Bernasik Andrzej (bernasik@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Haberko Jakub (haberko@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 Ma ogólną wiedzę o zakresie fizyki miękkiej materii i jej znaczeniu dla współczesnej fizyki i innych nauk przyrodniczych Udział w dyskusji,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_W002 Rozumie podstawowe mechanizmy fizyczne procesów samoorganizacji zachodzących w materii miękkiej, oraz ich znaczenie dla formowania się bardzo złożonych układów, w tym również biologicznych Udział w dyskusji,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności
M_U001 Student posiada umiejętność samodzielnego opracowania zagadnienia z obszaru fizyki miękkiej materii, a następnie przedstawienia go w formie wypowiedzi ustnej, ewentualnie wspomaganej multimediami. Prezentacja
M_U002 Ma umiejętność sformułowania fizycznych podstaw zjawisk i procesów zachodzących w miękkiej materii, poprzez wskazanie praw i zasad nimi rządzących i decydujących o ich przebiegu. Udział w dyskusji,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_U003 Potrafi przeprowadzić proste obliczenia ilustrujące podstawowe procesy i zjawiska fizyki polimerów, koloidów i układów amfifilowych. Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi sformułować konkretną wypowiedź na pytania z obszaru fizyki miękkiej materii, a w szczególności potrafi wskazać, w jaki sposób opisuje ona zjawiska samoorganizacji dziejące się w miękkiej materii. Udział w dyskusji,
Odpowiedź ustna,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Ma ogólną wiedzę o zakresie fizyki miękkiej materii i jej znaczeniu dla współczesnej fizyki i innych nauk przyrodniczych + - - - - + - - - - -
M_W002 Rozumie podstawowe mechanizmy fizyczne procesów samoorganizacji zachodzących w materii miękkiej, oraz ich znaczenie dla formowania się bardzo złożonych układów, w tym również biologicznych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student posiada umiejętność samodzielnego opracowania zagadnienia z obszaru fizyki miękkiej materii, a następnie przedstawienia go w formie wypowiedzi ustnej, ewentualnie wspomaganej multimediami. - - - - - + - - - - -
M_U002 Ma umiejętność sformułowania fizycznych podstaw zjawisk i procesów zachodzących w miękkiej materii, poprzez wskazanie praw i zasad nimi rządzących i decydujących o ich przebiegu. + - - - - - - - - - -
M_U003 Potrafi przeprowadzić proste obliczenia ilustrujące podstawowe procesy i zjawiska fizyki polimerów, koloidów i układów amfifilowych. - + - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Potrafi sformułować konkretną wypowiedź na pytania z obszaru fizyki miękkiej materii, a w szczególności potrafi wskazać, w jaki sposób opisuje ona zjawiska samoorganizacji dziejące się w miękkiej materii. + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Cechy charakterystyczne materii miękkiej – 3 godz.
2. Podstawowe zjawiska powierzchniowe: zwilżanie, kapilarność – 3 godz.
3. Geometria fraktalna, model perkolacji – 2 godz.
4. Właściwości roztworów polimerów; kształt makrocząsteczki w roztworze – model kłębka przypadkowego – 2 godz.
5. Termiczne i mechaniczne właściwości polimerów, sprężystość entropowa, przejście szkliste – 3 godz.
6. Elementy reologii polimerów: krzywa płynięcia; parametry reologiczne; lepkosprężystość polimerów – 2 godz.
7. Ogólna charakterystyka koloidów; oddziaływania cząstek koloidalnych, elektrostatyczne oddziaływanie podwójnych warstw, efekty elektrokinetyczne – 3 godz.
8. Struktura i własności piany – 2 godz.
9. Ogólna charakterystyka substancji amfifilowych; monowarstwy surfaktantów i warstwy Langmuira-Blodgett, micelizacja, membrany i podwójne warstwy amfifilowe (lipidy) – 3 godz.
10. Elementy fizyki ciekłych kryształów. Mezofazy (CK, kryształy plastyczne, kryształy condis). Tekstury molekularne. Optyczne własności. Anizotropia diamagnetyczna i dielektryczna. Anizotropia lepkości. Wybrane zastosowania – 3 godz.
11. Samoorganizacja supramolekularna: w układach kopolimerów blokowych, w układach amfifilowych i w mikroemulsjach, w świecie biocząsteczek – 4 godz.

Ćwiczenia audytoryjne:

1. Obliczenia dotyczące kształtu makrocząsteczki w roztworze za pomocą modelu kłębka przypadkowego.
2. Obliczenia dotyczące pojęć związanych z funkcjami rozkładu mas cząsteczkowych polimerów.
3. Obliczenia dotyczące własności mechanicznych polimerów z wykorzystaniem modeli płynów lepkosprężystych.
4. Obliczenia dotyczące krystalizacji i topnienia polimerów.
5. Rozpraszanie niskokątowe neutronów i promieniowania X – obliczenia struktury polimerów na podstawie danych pomiarowych.
6. Obliczenia szybkości sedymentacji cząstek koloidalnych.
7. Stabilizacja zawiesin koloidalnych ładunkiem elektrycznym oraz stabilizacja steryczna – obliczenia krytycznego stężenia koagulacji oraz długości Debye’a.

Zajęcia seminaryjne:

W trakcie zajęć seminaryjnych studenci samodzielnie opracowują współczesne zagadnienia (o charakterze praktycznym, inzynierskim) z obszaru fizyki miękkiej materii i przedstawiają je w formie krótkiej prezentacji. Zagadnienia te są sugerowane przez prowadzącego zajęcia, bądź mogą zostać zaproponowane przez studenta i zaakceptowane przez prowadzącego.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 116 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 40 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 15 godz
Udział w konwersatoriach 10 godz
Udział w wykładach 30 godz
Przygotowanie do zajęć 5 godz
Udział w zajęciach seminaryjnych 15 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest średnią arytmetyczną ocen z egzaminu, seminarium i ćwiczeń audytoryjnych. Konieczne jest zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych oraz zajęć seminaryjnych na ocenę pozytywną. Nieusprawiedliwione nieobecności na zajęciach seminaryjnych oraz audytoryjnych wymagają odrobienia w formie i terminie ustalonych przez prowadzących je wykładowców.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstawowych zagadnień fizyki ciała stałego.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Nanotechnologie, red. R.W.Kelsall i in., PWN 2008
2. Fizykochemia powierzchni, E.T.Dutkiewicz, WNT 1998
3. I.W. Hamley, Introduction to Soft Matter: Polymers, Colloids, Amphiphiles and Liquid Crystals, Wiley 2000.
4. Richard A.L. Jones, Soft Condensed Matter, http://www.shef.ac.uk/physics/people/rjones/PDFs/.
5. M. Daoud and C.E. Williams (eds.), Soft Matter Physics, Springer 1999.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Brak