Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Wykład monograficzny z fizyki
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
EINF-2-102-GK-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Grafika komputerowa
Kierunek:
Informatyka
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Wiendlocha Bartłomiej (wiendlocha@fis.agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

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

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
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. INF2A_W01 Egzamin
M_W002 Dysponuje aktualną wiedzą na temat zjawisk fizycznych i fundamentalnych oddziaływań w przyrodzie. INF2A_W01 Egzamin
M_W003 Zna podstawy mechaniki kwantowej i fizyki ciała stałego, niezbędne do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych w przyrodzie i technice. INF2A_W01 Egzamin
Umiejętności: potrafi
M_U001 Umie określić stosowalność praw mechaniki kwantowej do rozwiązywania problemów zaawansowanych technologii. INF2A_W01 Egzamin
M_U002 Student zna przydatność programów komputerowych wspomagających eksperymenty fizyczne. INF2A_W01 Egzamin
M_U003 Student zna przydatność narzędzi programowania do symulacji zjawisk fizycznych i procesów technologicznych. INF2A_U03, INF2A_K02, INF2A_W01 Egzamin
M_U004 Rozumie działanie wybranych współczesnych urządzeń wykorzystujących zjawiska kwantowe. INF2A_W01 Egzamin
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Dostrzega konieczność posiadania wiedzy w zakresie fizyki kwantowej do opisu działania przyrządów współczesnej techniki. INF2A_K02, INF2A_W01 Egzamin
M_K002 Student rozumie koniecznośc zdobywania wiedzy z zakresu nauk podstawowych, która będzie pomocna w jego karierze zawodowej jako inżyniera. INF2A_K02, INF2A_W01 Egzamin
M_K003 Student jest przygotowany w oparciu o znajomość zjawisk fizycznych do podjęcia pracy w zakresie nowych technologii informacyjnych. INF2A_K02 Egzamin
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
28 28 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
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. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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. - - - - - - - - - + -
Kompetencje społeczne
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. - - - - - - - - - + -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 76 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 28 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 48 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (28h):
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. Elementy kosmologii i teorii względności, odkrycie fal grawitacyjnych
11. Budowa jądra atomowego, rozpady promieniotwórcze, reakcje jądrowe, energetyka jądrowa
12. Elementy modelu standardowego cząstek elementarnych i oddziaływań

Prace kontrolne i przejściowe (0h):
Konsultacje
Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Prace kontrolne i przejściowe: Nie określono
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: 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.
  • Prace kontrolne i przejściowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Nie określono
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest oceną uzyskaną na egzaminie.

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

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

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

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  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).
Informacje dodatkowe:

brak