Module also offered within study programmes:
General information:
Annual:
2017/2018
Code:
EIT-2-102-SY-s
Name:
Monographic lectures on physics
Faculty of:
Faculty of Electrical Engineering, Automatics, Computer Science and Biomedical Engineering
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Systemy inteligentne
Field of study:
Computer Science
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr inż. Wiendlocha Bartłomiej (wiendlocha@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Wiendlocha Bartłomiej (wiendlocha@fis.agh.edu.pl)
Module summary

Wykład monograficzny z fizyki przedstawia podstawowe zagadnienia fizyki współczesnej (mechanika kwantowa, podstawy fizyki materii skondensowanej, cząstek elementarnych i kosmologii).

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 Dostrzega konieczność posiadania wiedzy w zakresie fizyki kwantowej do opisu działania przyrządów współczesnej techniki. IT2A_K02, IT2A_W02 Examination
M_K002 Student rozumie koniecznośc zdobywania wiedzy z zakresu nauk podstawowych, która będzie pomocna w jego karierze zawodowej jako inżyniera. IT2A_K02, IT2A_W02 Examination
M_K003 Student jest przygotowany w oparciu o znajomość zjawisk fizycznych do podjęcia pracy w zakresie nowych technologii informacyjnych. IT2A_K02 Examination
Skills
M_U001 Umie określić stosowalność praw mechaniki kwantowej do rozwiązywania problemów zaawansowanych technologii. IT2A_W02 Examination
M_U002 Student zna przydatność programów komputerowych wspomagających eksperymenty fizyczne. IT2A_W02 Examination
M_U003 Student zna przydatność narzędzi programowania do symulacji zjawisk fizycznych i procesów technologicznych. IT2A_K02, IT2A_W02, IT2A_U12 Examination
M_U004 Rozumie działanie wybranych współczesnych urządzeń wykorzystujących zjawiska kwantowe. IT2A_W02 Examination
Knowledge
M_W001 Zna i rozumie znaczenie fizyki jako nauki przyrodniczej, rozumie rolę fizyki współczesnej w technice obecnej i przyszłej, rozumie znaczenie fizyki kwantowej i fizyki ciała stałego w technologiach informacyjnych. IT2A_W02 Examination
M_W002 Dysponuje aktualną wiedzą na temat zjawisk fizycznych i fundamentalnych oddziaływań w przyrodzie. IT2A_W02 Examination
M_W003 Zna podstawy mechaniki kwantowej i fizyki ciała stałego, niezbędne do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych w przyrodzie i technice, a w szczególności w technologiach informacyjnych. IT2A_W02 Examination
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 Dostrzega konieczność posiadania wiedzy w zakresie fizyki kwantowej do opisu działania przyrządów współczesnej techniki. + - - - - - - - - + -
M_K002 Student rozumie koniecznośc zdobywania wiedzy z zakresu nauk podstawowych, która będzie pomocna w jego karierze zawodowej jako inżyniera. + - - - - - - - - - -
M_K003 Student jest przygotowany w oparciu o znajomość zjawisk fizycznych do podjęcia pracy w zakresie nowych technologii informacyjnych. - - - - - - - - - + -
Skills
M_U001 Umie określić stosowalność praw mechaniki kwantowej do rozwiązywania problemów zaawansowanych technologii. + - - - - - - - - - -
M_U002 Student zna przydatność programów komputerowych wspomagających eksperymenty fizyczne. - - - - - - - - - - -
M_U003 Student zna przydatność narzędzi programowania do symulacji zjawisk fizycznych i procesów technologicznych. - - - - - - - - - - -
M_U004 Rozumie działanie wybranych współczesnych urządzeń wykorzystujących zjawiska kwantowe. - - - - - - - - - + -
Knowledge
M_W001 Zna i rozumie znaczenie fizyki jako nauki przyrodniczej, rozumie rolę fizyki współczesnej w technice obecnej i przyszłej, rozumie znaczenie fizyki kwantowej i fizyki ciała stałego w technologiach informacyjnych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Dysponuje aktualną wiedzą na temat zjawisk fizycznych i fundamentalnych oddziaływań w przyrodzie. + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna podstawy mechaniki kwantowej i fizyki ciała stałego, niezbędne do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych w przyrodzie i technice, a w szczególności w technologiach informacyjnych. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:
Tematyka wykładów

1. Doświadczalne podwaliny mechaniki kwantowej (promieniowanie ciała doskonale czarnego, efekt fotoelektryczny, efekt Comptona, dualizm korpuskularno-falowy i dyfrakcja cząstek materialnych)
2. Równanie Schroedingera, operatory, funkcja falowa, interpretacja probablistyczna
3. Przykłady rozwiązań równania Schroedingera (studnia potencjału, bariera potencjału, tunelowanie, oscylator harmoniczny)
4. Atom wodoru, spin, układ okresowy pierwiastków
5. Molekuły i ciało stałe, wiązania chemiczne, struktury krystaliczne, badania dyfrakcyjne
6. Ciało stałe: fonony, ciepło właściwe sieci, przewodnictwo termiczne
7. Ciało stałe: struktura elektronowa, teoria pasmowa, przewodnictwo elektryczne
8. Ciało stałe: półprzewodniki, metale, izolatory, materiały magnetyczne, zastosowania
9. Ciało stałe: nadprzewodnictwo, termoelektryczność, zastosowania
10. Kondensat Bosego-Einsteina
11. Elementy kosmologii i teorii względności, odkrycie fal grawitacyjnych
12. Budowa jądra atomowego, rozpady promieniotwórcze, reakcje jądrowe, energetyka jądrowa
13. Elementy modelu standardowego cząstek elementarnych i oddziaływań

Others:
Konsultacje
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 76 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 28 h
Realization of independently performed tasks 48 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa jest oceną uzyskaną na egzaminie.

Prerequisites and additional requirements:

Wymagana jest znajomość fizyki i matematyki z zakresu programu studiów I stopnia.

Recommended literature and teaching resources:

1. Fizyka współczesna / Paul A. Tipler, Ralph A. Llewellyn, wyd. 5, PWN 2011. Wersja angielska: Modern Physics 5th ed (lub 6th ed)
2. Modern Physics for Engineers, Jasprit Singh, John Wiley & Sons 1999
3. Modern physics/Kenneth S. Krane, .3rd ed., John Wiley & Sons 2012
4. Inne (starsze) podręczniki do fizyki współczesnej i mechaniki kwantowej

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:
  1. B. Wiendlocha, R. Szczęśniak, A. P. Durajski, M. Muras, “Pressure effects on the unconventional superconductivity of noncentrosymmetric LaNiC2”, Physycial Review B 94, 134517 (2016).
  2. B. Wiendlocha, K. Kutorasinski, S. Kaprzyk, J. Tobola, “Recent progress in calculations of electronic and transport properties of disordered thermoelectric materials”, Scripta Materialia 111, 33 (2016).
  3. Bartlomiej Wiendlocha, “Localization and magnetism of the resonant impurity states in Ti doped PbTe”, Applied Physics Letters 105, 133901 (2014).
  4. K. Kutorasinski, B. Wiendlocha, J. Tobola, and S. Kaprzyk, “Importance of relativistic effects in electronic structure and thermopower calculations for Mg2Si, Mg2Ge, and Mg2Sn”, Phys. Rev. B 89, 115205 (2014).
Additional information:

brak