Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyka II
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
SPSR-1-301-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Paliwa i Środowisko
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr inż. Matusiak Katarzyna (Katarzyna.Matusiak@fis.agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

W trakcie realizacji modułu, student ma możliwość zapoznania się z zagadnieniami dotyczącymi oddziaływań w polu elektrycznym i magnetycznym, zjawisk falowych, optyki oraz budowy materii.

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 Student ma uporządkowaną wiedzę z zakresu oddziaływań w polu elektrycznym i magnetycznym, ruchu falowego, optyki oraz budowy materii. PSR1A_W01 Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi wykonać pomiary wielkości fizycznych w wybranych eksperymentach oraz wykonać analizę i interpretację uzyskanych danych bazując na wiedzy uzyskanej w trakcie innych form zajęć z fizyki. PSR1A_U02, PSR1A_U01, PSR1A_U04 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki. PSR1A_K01 Zaliczenie laboratorium,
Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Kolokwium,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
M_K002 Student przestrzega zasad etyki związanej z przygotowaniem raportów dotyczących wykonywanych doświadczeń oraz jest świadom roli społecznej absolwenta uczelni technicznej. PSR1A_K02 Zaangażowanie w pracę zespołu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Sprawozdanie,
Egzamin,
Aktywność na zajęciach
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
60 30 0 30 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 Student ma uporządkowaną wiedzę z zakresu oddziaływań w polu elektrycznym i magnetycznym, ruchu falowego, optyki oraz budowy materii. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi wykonać pomiary wielkości fizycznych w wybranych eksperymentach oraz wykonać analizę i interpretację uzyskanych danych bazując na wiedzy uzyskanej w trakcie innych form zajęć z fizyki. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki. + - + - - - - - - - -
M_K002 Student przestrzega zasad etyki związanej z przygotowaniem raportów dotyczących wykonywanych doświadczeń oraz jest świadom roli społecznej absolwenta uczelni technicznej. + - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 175 godz
Punkty ECTS za moduł 7 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 31 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 52 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

1.Podstawy szczególnej teorii względności.
Doświadczenie Michelsona-Morleya. Transformacje Lorentza. Kontrakcja długości i
dylatacja czasu. Równoważność masy i energii. Czterowektor energii i pędu. Interwał
czasoprzestrzenny, Interpretacja geometryczna zdarzeń (stożek Minkowskiego).
2.Elektrostatyka
Ładunki elektryczne. Zasada zachowania ładunku. Oddziaływanie pomiędzy
ładunkami. Siła Coulomba. Pole elektrostatyczne i wielkości je charakteryzujące.
Związki między wielkościami wektorowymi i skalarnymi dla pola elektrycznego. Dipol
elektryczny. Strumień pola elektrycznego i prawo Gaussa dla elektryczności.
3.Kondensatory i dielektryki
Pojemność elektryczna. Rodzaje kondensatorów (płaski i cylindryczny). Sposoby
łączenia kondensatorów (szeregowe i równoległe). Dielektryki. Energia pola
elektrycznego. Wektory E, D, P.
Przewodniki elektryczne. Opór elektryczny. Prawo Ohma. Sposoby łączenia oporników
(szeregowo i równolegle). Ruch elektronów w metalu. Natężenie i gęstość prądu.
Prawa Kirchhoffa. Obwód RC.
4.Prąd elektryczny
Przewodniki elektryczne. Opór elektryczny. Prawo Ohma. Sposoby łączenia oporników
(szeregowo i równolegle). Ruch elektronów w metalu. Natężenie i gęstość prądu.
Prawa Kirchhoffa. Obwód RC.
5.Pole magnetyczne I
Siła Lorentza. Wektor indukcji magnetycznej. Linie sił pola. Działanie pola
magnetycznego na przewodnik z prądem. Efekt Halla
6.Pole magnetyczne II
Prawo Ampera. Prawo Biota-Savarta. Prawo Gausa dla pola magnetycznego. Prawo
indukcji Faradaya. Siła elektromotoryczna. Indukcyjność. Obwody RL i LC.
Magnetyczne właściwości materii. Wektory B, H, M
7.Równania Maxwella
Równania Maxwella w postaci różniczkowej i całkowej.
8.Fale elektromagnetyczne
Równanie fali elektromagnetycznej. Związek pomiędzy E i B. Zakresy fal i wielkości
charakterystyczne.
9.Optyka geometryczna
Zasada Fermata. Prawo odbicia i załamania. Całkowite wewnętrzne odbicie.
Światłowody. Dyspersja. Równania dla soczewek i zwierciadeł. Wady soczewek.
Wybrane przyrządy optyczne.
10.Optyka falowa
Interferencja (doświadczenie Younga) i dyfrakcja światła (pojedyncza szczelina).
Zasada Huygensa. Siatki dyfrakcyjne. Prawo Bragga. Polaryzacja światła. Prawo
Malusa. Podwójne załamanie i kąt Brewstera. Lasery i holografia
11.Elementy fizyki atomowej i jądrowej
Budowa jądra atomowego, energia wiązania nukleonów, defekt masy,
promieniotwórczość naturalna i sztuczna, prawo rozpadu, szeregi promieniotwórcze.
Rozpady alfa, beta i gamma. Oddziaływanie promieniowania z materią. Wybrane
zagadnienia energetyki jądrowej.
12.Wybrane zagadnienia fizyki współczesnej
Treść zajęć zostanie ustalona wspólnie ze studentami

Ćwiczenia laboratoryjne (30h):

Ćwiczenia laboratoryjne realizowane zgodnie z harmonogramem dostępnym w
studenckiej pracowni fizycznej WFiIS.

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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Student musi odbyć i zaliczyć na pozytywną ocenę wszystkie ćwiczenia przewidziane w planie zajęć laboratoryjnych. W przypadku niezaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych w terminie podstawowym, student może przystąpić do dwóch terminów poprawkowych na zasadach określonych w regulaminie odbywania zajęć dostępnym w studenckiej pracowni fizycznej WFiIS.

Wykład kończy się egzaminem w formie pisemnej, do którego mogą przystąpić osoby, które otrzymały
pozytywną ocenę z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych. W przypadku niezaliczenia egzaminu w terminie podstawowym, studenci mogą przystąpić do dwóch terminów poprawkowych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – 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.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane poprzez kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa ( OK ) obliczana jest jako średnia ważona pozytywnej oceny z egzaminu ( E ) i pozytywnej oceny z zaliczenia ćwiczeń laboratoryjnych ( L ):
OK = 0.8• E + 0.2• L

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

Student musi odbyć wszystkie ćwiczenia przewidziane w planie zajęć laboratoryjnych. Uzupełnianie
braków, powstałych na skutek usprawiedliwionej nieobecności, odbywa się w terminie wyznaczonym
przez prowadzącego zajęcia, jednak nie później niż ostatniego dnia zajęć w danym semestrze.
Zgodnie z Regulaminem Studiów AGH podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest ostatni dzień
zajęć w danym semestrze. Termin zaliczenia poprawkowego (tryb i warunki ustala prowadzący moduł na
zajęciach początkowych) nie może być późniejszy niż ostatni termin egzaminu w sesji poprawkowej.
Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest uzyskanie pozytywnej oceny z ćwiczeń laboratoryjnych.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Wiedza i umiejętności w zakresie fizyki realizowanej w ramach modułu Fizyka I.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Z. Kąkol „Fizyka dla inżynierów”, AGH (http://open.agh.edu.pl/file.php/18/e_fizyka/index.htm)
2. R. Resnick, D. Halliday, J. Walker “Fizyka”, tom 1-5, PWN Warszawa

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. K. MATUSIAK. “Precise image fusion standardization for separated modalities using dedicated multimodal heart phantom”. The Imaging Science Journal (2019) vol. 67 no. 1, s. 8–14.

2. A. Skoczeń, K. MATUSIAK, Z. Setkowicz, A. Kubala-Kukuś, I. Stabrawa, M. Ciarach, K. Janeczko, J. Chwiej. “Low doses of polyethylene glycol coated iron oxide nanoparticles cause significant elemental changes within main organs”. Chemical Research in Toxicology (2018) vol. 31 iss. 9, s. 876–884.

3. K. MATUSIAK, A. Skoczeń, Z. Setkowicz, A. Kubala-Kukus, I. Stabrawa, M. Ciarach, K. Janeczko, A. Jung, Joanna Chwiej. “The elemental changes occurring in the rat liver after exposure to PEG-coated iron oxide nanoparticles: total reflection x-ray fluorescence (TXRF) spectroscopy study”. Nanotoxicology (2017) vol. 11 iss. 9–10, s. 1225–1236.

4. J. Chwiej, A. Patulska, A. Skoczeń, K. MATUSIAK, K. Janeczko, M. Ciarach, R. Simon, Z. Setkowicz. “Various ketogenic diets can differently support brain resistance against experimentally evoked seizures and seizure-induced elemental anomalies of hippocampal formation”. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology (2017) vol. 42, s. 50–58.

5. K. MATUSIAK, A. Patora, A. Jung. “Comparison of MCP-Ns and MCP-N detectors usefulness for beta rays detection”. Radiation Measurements(2017) vol. 102, s. 10–15.

Informacje dodatkowe:

Brak