Module also offered within study programmes:
General information:
Annual:
2017/2018
Code:
EME-1-204-s
Name:
Physics 2
Faculty of:
Faculty of Electrical Engineering, Automatics, Computer Science and Biomedical Engineering
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Microelectronics in industry and medicine
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Stęgowski Zdzisław (stegowski@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Haberko Jakub (haberko@fis.agh.edu.pl)
dr hab. inż. Stęgowski Zdzisław (stegowski@fis.agh.edu.pl)
Module summary

Studenci uzyskują podstawową wiedzę z zakresu fizyki.

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 rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych. ME1A_K04, ME1A_K01 Activity during classes
Skills
M_U001 potrafi przeanalizować zagadnienia fizyczne zawarte w zadanych zadaniach obliczeniowych. ME1A_U06, ME1A_U01 Activity during classes,
Examination,
Test
M_U002 potrafi dokonać pomiaru wielkości fizycznej związanej z zadanym zagadnieniem fizycznym. ME1A_U11 Execution of laboratory classes
M_U003 potrafi zastosować poznane prawa i zasady fizyczne do rozwiązania zadań związanych z danym zagadnieniem fizycznym. ME1A_U02, ME1A_U06, ME1A_U03 Activity during classes,
Examination,
Test
M_U004 potrafi zinterpretować otrzymane wyniki rozwiązania zadania obliczeniowego. ME1A_U01 Activity during classes,
Examination,
Test
Knowledge
M_W001 zna i rozumie rolę oraz miejsce fizyki w rozwoju obecnej nauki i techniki. ME1A_W02 Activity during classes,
Examination,
Test
M_W002 ma uporządkowaną wiedzę w zakresie wielkości fizycznych, zjawisk fizycznych i fundamentalnych oddziaływań w przyrodzie (optyka, oddziaływanie promieniowania z materią, falowa natura materii, mechanika kwantowa, fizyka kwantowa, fizyka jądrowa, fizyka cząstek elementarnych). ME1A_W04, ME1A_W02 Activity during classes,
Examination,
Test
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 rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych. + + + - - - - - - - -
Skills
M_U001 potrafi przeanalizować zagadnienia fizyczne zawarte w zadanych zadaniach obliczeniowych. - + + - - - - - - - -
M_U002 potrafi dokonać pomiaru wielkości fizycznej związanej z zadanym zagadnieniem fizycznym. - - + - - - - - - - -
M_U003 potrafi zastosować poznane prawa i zasady fizyczne do rozwiązania zadań związanych z danym zagadnieniem fizycznym. - + + - - - - - - - -
M_U004 potrafi zinterpretować otrzymane wyniki rozwiązania zadania obliczeniowego. - + + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 zna i rozumie rolę oraz miejsce fizyki w rozwoju obecnej nauki i techniki. + - - - - - - - - - -
M_W002 ma uporządkowaną wiedzę w zakresie wielkości fizycznych, zjawisk fizycznych i fundamentalnych oddziaływań w przyrodzie (optyka, oddziaływanie promieniowania z materią, falowa natura materii, mechanika kwantowa, fizyka kwantowa, fizyka jądrowa, fizyka cząstek elementarnych). + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

- Elektrostatyka. Ładunek elektryczny. Pole elektryczne i wielkości je opisujące (natężenia, potencjał). Strumień pola elektrycznego i prawo Gaussa. Przykłady pól elektrycznych w zależności od rozkładu ładunków. Definicja pojemności elektrycznej. Kondensator płaski, dielektryki, energia pola elektrycznego.
- Prąd i prawo Ohma. SEM – siła elektromotoryczna i opór wewnętrzny. Przewodnictwo elektryczne w metalach i półprzewodnikach. Prawa Kirchhoffa. Obwód RC.
- Pole magnetyczne. Pojęcie pola magnetycznego jego działanie na ładunek oraz źródła pola magnetycznego. Siła Lorentza, prawo Ampera i Biota-Savarta. Przykłady pól magnetycznych. Energia pola magnetycznego. Strumień pola magnetycznego, prawo indukcji Faradaya. Indukcyjność magnetyczna, układy LR. Magnetyczne własności materii.
- Równania Maxwella i fale elektromagnetyczne. Energia fal elektromagnetycznych. Charakterystyka fal elektromagnetycznych występujących w naturze. Zastosowanie w nauce i technice fal elektromagnetycznych.
- Optyka falowa. Widmo światła białego. Dyfrakcja i interferencja światła. Polaryzacja, odbicie i załamanie światła. Źródła światła, jego spójność oraz działanie i wykorzystanie promieniowania laserowego. Podstawowe zagadnienia działania układów optycznych.
- Falowo – kwantowa natura fal elektromagnetycznych. Ciało doskonale czarne, prawo Plancka. Efekt fotoelektryczny, pojęcie fotonu i jego energia.
- Fale materii. Hipoteza de Broglie’a, doświadczenie Davissona-Germera, zasada nieoznaczoności Heisenberga. Założenia mechaniki kwantowej. Równanie Schrödingera, probabilistyczna interpretacja funkcji falowej, rozwiązanie równania Schrödingera dla cząstki swobodnej oraz dla nieskończonej studni potencjału, kwantyzacja energii. Bariery potencjału i efekt tunelowania.
- Fizyka atomu. Atom wodoru w mechanice kwantowej. Widma atomowe. Liczby kwantowe, obsadzenie stanów, zasada Pauliego. Układ okresowy pierwiastków. Charakterystyczne promieniowanie X i jego zastosowania.
- Elementy fizyki ciała stałego. Opis struktury krystalicznej, komórka prosta, komórka elementarna, sieci Bravais’go. Energia potencjalna elektronu w krysztale, pasmowy model ciała stałego, struktura energetyczna metali, półprzewodników, izolatorów, przerwa energetyczna. Kryształy jonowe, wiązanie kowalencyjne, wiązanie metaliczne, oddziaływanie van der Waalsa, wiązania wodorowe. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane, złącze p-n. Wybrane podstawowe zastosowania półprzewodników.
- Podstawy fizyki jądrowej. Budowa jądra. Jadra stabilne i promieniotwórcze. Rozpady promieniotwórcze. Energia wiązania i reakcje jądrowe. Oddziaływanie promieniowania jądrowego (alfa, beta, gamma i neutronów) z materią.

Auditorium classes:

Tematyka ćwiczeń audytoryjnych obejmuje wybrane zagadnienia omawiane na wykładach. W trakcie ćwiczeń audytoryjnych student rozwiązuje zadania rachunkowe przygotowane przez prowadzącego.

Laboratory classes:

Tematyką ćwiczeń laboratoryjnych są wybrane zagadnienia fizyczne przedstawione w takcie kursu Fizyka 1 i 2. W trakcie ćwiczeń laboratoryjnych student dokonuje pomiarów odpowiednich wielkości fizycznych związanych z danym zagadnieniem fizycznym.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 177 h
Module ECTS credits 7 ECTS
Participation in lectures 28 h
Participation in laboratory classes 28 h
Participation in auditorium classes 28 h
Examination or Final test 3 h
Realization of independently performed tasks 35 h
Preparation for classes 55 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena z egzaminu (E), ćwiczeń audytoryjnych © i ćwiczeń laboratoryjnych (L) ustalana jest zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.
Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona ocen z egzaminu (E), ćwiczeń audytoryjnych © i ćwiczeń laboratoryjnych (L):
OK = 0.4 x E + 0.3 x C + 0.3 x L
Uzyskanie pozytywnej oceny końcowej (OK) wymaga uzyskania pozytywnej oceny z wszystkich form zajęć.

Prerequisites and additional requirements:

opanowany materiał z zakresu kursu Fizyka 1.

Recommended literature and teaching resources:

1. D. Halliday, R. Resnick, “Fizyka”, tom 1 i 2, WNT Warszawa.
2. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy Fizyki, t.1-5, PWN Warszawa, 2003.
3. J. Orear, “Fizyka”, tom 1 i 2, WNT Warszawa.
4. A. Wroblewski & J. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, t. 2.
5. V. Acosta, C.L. Cown, B. J. Graham, Podstawy fizyki współczesnej.

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:
usprawiedliwiona nieobecność na zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie i terminie wyznaczonym przez prowadzącego zajęcia.
obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH
Zasady zaliczania ćwiczeń audytoryjnych: podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania.

Ćwiczenia laboratoryjne: zgodnie z regulaminem pracowni fizycznej.

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 przystąpienie do egzaminu jest wcześniejsze uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych.
Egzamin przeprowadzany jest zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.