Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Fizyka 2
Tok studiów:
2017/2018
Kod:
EME-1-204-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mikroelektronika w technice i medycynie
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Stęgowski Zdzisław (stegowski@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Haberko Jakub (haberko@fis.agh.edu.pl)
dr hab. inż. Stęgowski Zdzisław (stegowski@fis.agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Studenci uzyskują podstawową wiedzę z zakresu fizyki.

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 zna i rozumie rolę oraz miejsce fizyki w rozwoju obecnej nauki i techniki. ME1A_W02 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
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 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 potrafi przeanalizować zagadnienia fizyczne zawarte w zadanych zadaniach obliczeniowych. ME1A_U06, ME1A_U01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
M_U002 potrafi dokonać pomiaru wielkości fizycznej związanej z zadanym zagadnieniem fizycznym. ME1A_U11 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U003 potrafi zastosować poznane prawa i zasady fizyczne do rozwiązania zadań związanych z danym zagadnieniem fizycznym. ME1A_U02, ME1A_U06, ME1A_U03 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
M_U004 potrafi zinterpretować otrzymane wyniki rozwiązania zadania obliczeniowego. ME1A_U01 Aktywność na zajęciach,
Egzamin,
Kolokwium
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych. ME1A_K04, ME1A_K01 Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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). + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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. - + + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych. + + + - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

- 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.

Ćwiczenia audytoryjne:

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

Ćwiczenia laboratoryjne:

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.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 177 godz
Punkty ECTS za moduł 7 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 28 godz
Udział w ćwiczeniach audytoryjnych 28 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 3 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 35 godz
Przygotowanie do zajęć 55 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

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.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

opanowany materiał z zakresu kursu Fizyka 1.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

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.