Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Fizyka współczesna
Course of study:
2019/2020
Code:
GIGR-2-108-GO-n
Faculty of:
Mining and Geoengineering
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Open pit mining
Field of study:
Mining Engineering
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Broda Krzysztof (broda@agh.edu.pl)
Module summary

W module prezentowane są podstawy fizyki współczesnej oraz jej zastosowanie w nauce i technice.

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: is able to
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej. IGR2A_K01, IGR2A_K03, IGR2A_K04, IGR2A_K02 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Student orientuje się w powiązaniu aktualnie stosowanych w jego dziedzinie oraz otoczeniu technologii z fizyką współczesną. IGR2A_U05, IGR2A_U03 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
M_U002 Student potrafi odszukać źródła (literaturowe, internetowe itp.) dotyczące interesującego go problemu oraz na ich podstawie zrozumieć go i przygotować prezentację wyjaśniającą słuchaczom jego istotę. IGR2A_U05, IGR2A_U03 Participation in a discussion,
Presentation,
Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student zna znaczenie i formy zastosowania osiągnięć fizyki współczesnej w życiu codziennym. IGR2A_W01 Presentation,
Test,
Activity during classes
M_W002 Student zna podstawy mechaniki kwantowej i zdaje sobie sprawę, że ich znajomość jest niezbędna dla zrozumienia zasady działania wielu urządzeń, którymi obecnie lub w przyszłości będzie się posługiwał lub korzystał. IGR2A_W01 Presentation,
Test,
Activity during classes
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
24 12 12 0 0 0 0 0 0 0 0 0
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
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej. + + - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student orientuje się w powiązaniu aktualnie stosowanych w jego dziedzinie oraz otoczeniu technologii z fizyką współczesną. + + - - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi odszukać źródła (literaturowe, internetowe itp.) dotyczące interesującego go problemu oraz na ich podstawie zrozumieć go i przygotować prezentację wyjaśniającą słuchaczom jego istotę. + + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student zna znaczenie i formy zastosowania osiągnięć fizyki współczesnej w życiu codziennym. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student zna podstawy mechaniki kwantowej i zdaje sobie sprawę, że ich znajomość jest niezbędna dla zrozumienia zasady działania wielu urządzeń, którymi obecnie lub w przyszłości będzie się posługiwał lub korzystał. + + - - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 80 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 24 h
Preparation for classes 30 h
Realization of independently performed tasks 25 h
Contact hours 1 h
Module content
Lectures (12h):

1. Dualizm korpuskularno-falowy (promieniowanie cieplne, fale de Broglie’a, zjawisko fotoelektryczne, efekt Comptona, doświadczenie Davissona i Germera, zasada nieoznaczoności Heisenberga).
2. Podstawy mechaniki kwantowej (funkcja falowa cząstki, równanie Schroedingera, studnia potencjału, stan elektronu w atomie wodoru).
3. Fizyka atomu i cząsteczki (zakaz Pauliego, obsadzanie powłok przez elektrony, promieniowanie rentgenowskie, budowa cząsteczek, emisja wymuszona, lasery).
4. Fizyka ciała stałego (swobodne elektrony w metalach, pasma energetyczne, zastosowanie półprzewodników, nadprzewodnictwo i jego wykorzystanie, efekt Meissnera).
5. Fizyka jądrowa (budowa jądra atomowego, promieniotwórczość, przemiany jądrowe, reakcje rozszczepienia, elektrownie jądrowe).
6. Wstęp do cząstek elementarnych (podział, oddziaływania, kwarki).
7. Zastosowanie fizyki w medycynie i technice (wybrane zagadnienia).
8. Ewolucja Wszechświata (prawo Hubble’a, wielki wybuch, rozszerzanie się Wszechświata, historia ewolucji Wszechświata).

Auditorium classes (12h):

Przykłady zadań m.in. z emisji fal przez fotony, widma rentgenowskiego, zjawiska fotoelektrycznego, atomu wodoru, rozpadu promieniotwórczego, kreacji cząstek, cząstek relatywistycznych.
Na początkowych zajęciach studenci otrzymują od prowadzącego do opracowania tematy związane z fizyką współczesną, które prezentują i prowadzą dyskusję na kolejnych zajęciach.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Auditorium classes: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Ćwiczenia audytoryjne:
- Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych jest ostatni dzień zajęć w danym semestrze. Ocena z ćwiczeń audytoryjnych jest średnią arytmetyczną oceny uzyskanej z ewentualnych sprawdzianów oraz oceny z prezentowanego referatu.
- Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania z ćwiczeń audytoryjnych.
- w przypadku więcej niż jednej nieusprawiedliwionej nieobecności student może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć.
Zaliczenie wykładów w formie kolokwium.

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Auditorium classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
Method of calculating the final grade:

Na podstawie zaliczenia z ćwiczeń (x 0.6) i z kolokwium z wykładu (x 0.4).

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

Ćwiczenia audytoryjne:
- Dopuszczalna jest tylko jedna nieusprawiedliwiona nieobecność na ćwiczeniach.
- Jedna nieobecność usprawiedliwiona jak i nieusprawiedliwiona na zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału.
- Więcej niż jedna nieobecność (usprawiedliwiona) na zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie ustalonej przez prowadzącego i w wyznaczonym przez niego terminie lecz nie później jak w ostatnim tygodniu trwania zajęć.

Prerequisites and additional requirements:

- Znajomość podstaw algebry liniowej (operacje na wektorach)
- Znajomość rachunku różniczkowego i całkowego
- Znajomość podstaw fizyki

Recommended literature and teaching resources:

V. Acosta, C.L. Cowan, B.J. Graham, Podstawy fizyki współczesnej, PWN, Warszawa 1981.
B. Dziunikowski, O fizyce i energii jądrowej, Wydawnictwo AGH, 2001
J.B.England, Metody doświadczalne fizyki jądrowej. PWN, Warszawa 1980.
R. Feyman at. al., Feymana wykłady z fizyki, Tom 3, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, „Podstawy fizyki”, tom 5, PWN, 2003
M.Kiełkiewicz, Jądrowe reaktory energetyczne. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1978.
C. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012 .
J. Massalski, Fizyka dla Inżynierów. Część 2. Fizyka Współczesna, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2013.
O. Olenberg, C. Rasmusen, Fizyka współczesna, PWN, Warszawa 1970.
E.Rybka, Astronomia ogólna. PWN, Warszawa 1983.
I. W. Sawieliew, Wykłady z fizyki, tom 3, PWN, Warszawa, 1998
K.Sierański, J.Szatkowski, Fizyka. Wzory i prawa z objaśnieniami. Część III. Oficyna Wydawnicza Scripta, Wrocław 1996.
A.Strzałkowski, Wstęp do fizyki jądra atomowego. PWN, Warszawa 1978.
E.H. Wichmann, Fizyka kwantowa, PWN, Warszawa 1975.

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

Według listy publikacji zamieszczonych na stronie Biblioteki Głównej AGH (baza http://www.bpp.agh.edu.pl/).

Additional information:

None