Metody eksperymentalne fizyki współczesnej I

KARTA KURSU DLA STUDIÓW DOKTORANCKICH- FIZYKA
Nazwa
Metody eksperymentalne fizyki współczesnej I
Nazwa w j. ang.
Experimental methods of modern physics I
Kod
Punktacja ECTS
Koordynator
dr hab. Artur Błachowski, prof. UP
Zespół dydaktyczny
dr hab. Artur Błachowski, prof. UP
dr Wojciech Bąk
2
Opis kursu (cele kształcenia)
Celem kursu jest zapoznanie doktorantów z metodami eksperymentalnymi fizyki jądrowej
stosowanymi w badaniach fizyki współczesnej. Główny nacisk zostanie połoŜony na jądrowe
metody rezonansowe, w szczególności spektroskopie mössbauerowską. Zostaną przedstawione
teoretyczne podstawy zjawiska bezodrzutowej emisji i absorpcji promieniowania gamma oraz
zostaną szczegółowo omówione oddziaływania nadsubtelne. W ramach zajęć doktoranci
zapoznają się z aspektami technicznym prowadzenia pomiarów, aparatury pomiarowej oraz
oprogramowania słuŜącego do opracowania wyników badań. Zostaną omówione zastosowania w
fizyce współczesnej, głównie fizyce ciała stałego. Szczegółowo zostanie omówione zastosowanie
spektroskopii mössbauerowskiej w badaniach struktur magnetycznych i elektronowych wybranych
materiałów, równieŜ nadprzewodników. Dodatkowo zostaną przedstawione wybrane
zastosowania w naukach pokrewnych takich jak chemia i biologia.
Efekty kształcenia
Efekt kształcenia dla kursu
Doktorant:
DKW01
Odniesienie do efektów
dla studiów
doktoranckich
zna zjawiska rezonansowej emisji i absorpcji
promieniowania gamma oraz ich fizyczne
podstawy
D_W10
DKW02
zna zasadę działania spektroskopii
mössbauerowskiej
D_W15
D_W17
DKW03
wie czym jest oddziaływania nadsubtelne –
elektryczne, kwadrupolowe, magnetyczne
D_W01, D_W02
DKW04
Zna aparaturę pomiarową i odpowiednie
spektrometry, detektory, kriostaty
DKW05
Zna zasady rządzące analizą widm z
wykorzystaniem pakietu MOSGRAF
D_W11, D_W12, D_W13
D_W20
DKW06
Zna zastosowania spektroskopii
mossbauerowskiej w fizyce ciała stałego i
inŜynierii materiałowej
D_W11, D_W16
Wiedza
D_W15, D_W17
D_W01, D_W03, D_W04
DKW07
Zna zastosowania spektroskopii mossbauerowskiej w chemii, biologii i geologii.
1
Efekt kształcenia dla kursu
Doktorant:
DKU01
DKU02
DKU03
Umiejętności
DKU04
DKU05
DKU06
umie opisać zjawiska rezonansowej emisji i
absorpcji promieniowania gamma oraz ich
fizyczne podstawy
D_U01
D_U02
potrafi omówić zasadę działania
spektroskopii mössbauerowskiej
D_U01
D_U05
potrafi omówić czym jest oddziaływania
nadsubtelne – elektryczne, kwadrupolowe,
magnetyczne
- potrafi obsługiwać aparaturę pomiarową –
spektrometry, detektory, kriostaty; umie
zachować zasady bezpieczeństwa,
- potrafi przeprowadzić samodzielnie analizę
widm wykorzystując pakiet MOSGRAF
potrafi zastosować spektroskopię
mossbauerowską w fizyce ciała stałego i
inŜynierii materiałowej, potrafi zastosować
spektroskopię mossbauerowską w chemii,
biologii i geologii
Efekt kształcenia dla kursu
Doktorant:
DKSK01
DKSK02
DKSK03
Kompetencje
społeczne
DKSK04
DKSK05
Odniesienie do efektów
dla studiów doktoranckich
potrafi dotrzeć do źródeł informacji na temat
zjawiska rezonansowej emisji i absorpcji
promieniowania gamma oraz ich fizycznych
podstaw
potrafi dotrzeć i skorzystać ze źródeł
informacji na temat zasady działania
spektroskopii mössbauerowskiej
- potrafi dotrzeć i skorzystać ze źródeł
informacji na temat oddziaływania
nadsubtelnego (elektryczne, kwadrupolowe,
magnetyczne) w róŜnych związkach, w tym:
potrafi w grupie omówić zasady działania
aparatury pomiarowa i odpowiednie
spektrometry, detektory, kriostaty, potrafi
znaleźć literaturę zawierającą analizę widm
mossbauerowskich, potrafi znaleźć literaturę
zawierającą zastosowania w fizyce ciała
stałego i inŜynierii materiałowej, potrafi
znaleźć literaturę zawierającą zastosowania w
chemii, biologii i geologii
- Korzysta z róŜnych źródeł informacji w celu
podnoszenia poziomu wiedzy i umiejętności,
ma nawyk permanentnego uzupełniania
swojej wiedzy
- Posiada umiejętność prezentowania oraz
uzasadniania i obrony swoich poglądów
naukowych
D_U01
D_U01
D_U02
D_U05
D_U18, D_U19, D_U22
Odniesienie do efektów
dla studiów doktoranckich
D_K01
D_K03
D_K02
D_K04
D_K05, D_K08,
D_K13, D_K16
D_K01, D_K02
D_K03, D_K04
D_K10
D_K15
D_K10
D_K11
D_K13
D_K18
D_K19
D_K14, D_K16
D_K11, D_K12
D_K13
D_K16
2
DKSK06
DKSK07
Wykazuje umiejętność rozumienia i
stosowania w praktyce zdobytej wiedzy
- Ma świadomość znaczenia podejmowania
badań naukowych w dziedzinie fizyki dla
rozwoju nauki i rozwoju cywilizacyjnego
D_K14, D_K15
D_K17
D_K18
Organizacja
zajęcia w grupach
Forma zajęć
Wykład
(W)
A
Liczba godzin
K
L
S
P
Z
30
Opis metod prowadzenia zajęć
Zajęcia prowadzone są metodą wykładu z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych oraz dyskusji
dotyczących omawianych zagadnień. W ramach zajęć zostaną zaprezentowane pracownie fizyki
eksperymentalnej, w szczególności Laboratorium Spektroskopii Mössbauerowskiej UP.
Forma zaliczenia
kursu
Kryteria oceny
Egzamin
Zaliczenie z oceną
Zaliczenie
X
Forma zaliczenia: kolokwium pisemne.
BARDZO DOBRY - Doktorant posiada wiedzę i umiejętności wymienione w punktach
DKW01- DKW07 i DKU01- DKU06 oraz kompetencje DKSK01- DKSK07 i wykazuje
samodzielność, operatywność i twórcze podejście w ich stosowaniu.
DOBRY - doktorant posiada wiedzę i umiejętności wymienione w punktach DKW01DKW07, DKU01- DKU06 oraz kompetencje DKSK01- DKSK07.
DOSTATECZNY - doktorant posiada wiedzę i umiejętności przynajmniej z dwóch
punktów z kaŜdego z zakresów DKW01- DKW07 i DKU01- DKU06 oraz DKSK01DKSK07.
NIEDOSTATECZNY - doktorant nie posiada wiedzy i umiejętności wymienionych w
punktach DKW01- DKW07, DKU01- DKU06 oraz kompetencji DKSK01- DKSK07.
100 – 81% - bdb, 80 – 61% - db, 60 – 50% - dst
Uwagi
Treści merytoryczne (wykaz tematów)
1. Fizyka zjawiska rezonansowej emisji i absorpcji promieniowania gamma.
2. Spektroskopia mössbauerowska.
3. Oddziaływania nadsubtelne – elektryczne, kwadrupolowe, magnetyczne.
4. Aparatura pomiarowa – spektrometry, detektory, kriostaty.
5. Analiza widm promieniowania jądrowego – pakiet MOSGRAF.
6. Zastosowania eksperymentalnych metod jądrowych w fizyce ciała stałego i inŜynierii materiałowej.
7. Zastosowania w naukach pokrewnych takich jak: chemia, biologia i geologia.
Wykaz literatury podstawowej
1. A. Oleś, Metody doświadczalne fizyki ciała stałego, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1999
2. P. Gütlich, E. Bill, A. X. Trautwein, Mössbauer Spectroscopy and Transition Metal Chemistry,
Fundamentals and Applications, Springer, 2011
3. G. J. Long, F. Grandjean, Mössbauer Spectroscopy Applied to Magnetism and Materials.
Science, Springer, 1996
Wykaz literatury uzupełniającej
1. C. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2012
2. J. Massalski, Fizyka jądrowa, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2008
3