Swobodnego wyboru

OPIS MODUŁU KSZTAŁCENIA
Nazwa modułu
Swobodnego wyboru
Nazwa jednostki prowadzącej przedmiot
przedmioty
wykład z oferty ogólnouczelnianej, wykład fakultatywny
Instytut Fizyki
kierunek
specjalność
Fizyka Techniczna
wszystkie
specjalizacja
semestr/y
poziom
kształcenia/forma
kształcenia
forma studiów
II, IV, VI,VII
SPS
Stacjonarne
Nazwisko osoby prowadzącej (osób prowadzących)
Dr D. Ficek, dr D. Galanciak, pracownicy AP
Koordynator modułu:
Dr D. Galanciak
Formy zajęć
Liczba godzin
N
S
(nauczyciel)
(student)
wykład z oferty ogólnouczelnianej
Wykład
Analiza literatury, konsultacje
Przygotowanie prezentacji na zaliczenie
Przygotowanie do zajęć i rozwiązywanie problemów
45
Liczba punktów ECTS
135
30
60
45
6
45
3
wykład fakultatywny (oprócz MŚ)
Wykład
30
Analiza literatury, konsultacje
15
Przygotowanie prezentacji na zaliczenie
15
Przygotowanie do zajęć i rozwiązywanie problemów
15
Razem
75
180
9
Metody dydaktyczne
wykład z prezentacją multimedialną
pokaz, prezentacja doświadczeń i eksperymentów fizycznych
ćwiczenia audytoryjne: rozwiązywanie zadań i problemów praktycznych
Określenie przedmiotów wprowadzających wraz z wymogami wstępnymi
A. Wymagania formalne: brak
Wymagania wstępne: zakres wiadomości z zakresu fizyki szkoły średniej, umiejętności rachunkowe. Studenci umieją płynnie
stosować aparat matematyczny objęty programem nauczania w szkole średniej, opanowali operacje różniczkowe i całkowe
Cele przedmiotu
Głównym celem przedmioty jest zapoznanie studentów z podstawowymi procesami fizycznymi związanymi z
funkcjonowaniem ekosystemu ziemskiego oraz ich interpretację. Wyniki nauczania przedmiotu: student potrafi interpretować
zjawiska zachodzące w ekosystemie ziemskim oraz posiada ogólne wiadomości na temat jego budowy i funkcjonowania.
Celem przedmiotu jest zapoznanie słuchacza z podstawami i zastosowaniami metod spektroskopowych we współczesnej
nauce i technice.
Treści programowe
Wykład z oferty ogólnouczelnianej
Treści zależne od wyboru przedmiotu.
Wykład fakultatywny
Do wyboru z oferty Instytutu
Spektroskopia
1. Podstawy ogólne spektroskopii molekularnej (natura i właściwości światła, klasyczna falowa teoria światła,
promieniowanie ciała doskonale czarnego, zjawisko fotoelektryczne, efekt Comptona, korpuskularno-falowa teoria
światła, kwantowo-mechaniczny opis cząsteczek, falowa natura materii, widmo emisyjne wodoru, model atomu wodoru
Bohra, fale de Broglie’a, mechanika falowa i równanie Schrödingera, cząstka w pudle, funkcje falowe, teoria orbitali
molekularnych, przejścia spektroskopowe).
2. Spektroskopia elektronowa (wzbudzenia elektronowe, przejścia elektronowe, energia przejść elektronowych, reguły
wyboru w widmach elektronowych cząsteczek dwuatomowych, reguła Francka-Condona, termy atomowe, sprzężenie
spinowo-orbitalne Russela-Saundersa, reguły wyboru przejść elektronowych, termy molekularne, oznaczenia symetrii
termów, reguły wyboru widm cząsteczek wieloatomowych, intensywność przejść elektronowych, prawdopodobieństwo
absorpcji i emisji promieniowania, widmo elektronowe, klasyfikacja pasm w widmach elektronowych, przejścia d-d i
CT).
3. Spektroskopia emisyjna ( fluorescencja i fosforescencja – zanik promienisty i bezpromienisty, wygaszanie emisji,
mechanizm fluorescencji, przesunięcie stokesowskie, fluorofory, wydajność kwantowa fluorescencji, mechanizm
fosforescencji, różnice pomiędzy fluorescencją a fosforescencją, diagram Jabłońskiego, reguła Kashy, rodzaje
luminescencji).
4. Spektroskopia fotoelektronów (zjawisko fotoelektryczne, spektroskopia fotoelektronów w nadfiolecie UPES,
spektroskopia fotoelektronów X – XPES, widma fotoelektronów, spektroskopia fotoelektronów do celów analizy
chemicznej ESCA, elektrony Augera)
lub
Fotonika
1.Historia idei o naturze światła. Charakterystyka światła. Podstawowe własności światła. Prawo załamania i odbicia światła.
Dyspersja światła.
2. Źródła światła i ich charakterystyki. Klasyczne źródła światła (różny typy lamp). Diody LED, dioda laserowa itd.
3. Interferencja światła. Interferometr Michelsona. Interferometr Fabry-Perot. Dyfrakcja. Siatka dyfrakcyjna. Dualizm światła.
4. Absorpcja, Emisja spontaniczna, Emisja wymuszona,Transmitancja, Czas życia.
5. Lasery: warunek progowy akcji laserowej, właściwości światła laserowego, Laser argonowy, laser helowo-neonowy, laser
barwnikowy i td.
6.Lasery półprzewodnikowe. Zastosowanie laserów.
7. Fotoefekt: fotoefekt zewnętrzny, fotoefect wewnętrzny. Detektory światła:fotodioda, fotopowielacz.fotodioda PIN, fotodioda
lawinowa, Matryca CCD
8. Podstawy spektroskopii molekularnej: spektrofotometria, spektrofluorymetria, spektroskopia Ramana
9. Spektroskopia Fouriera: FT-Raman,spektroskopia w podczerwieni, FT-IR,
10. Spektroskopia molekularna w temperaturach kriogenicznych. Spektroskopia pojedynczych cząsteczek.
lub
Fizyka środowiska
Istota fizyki środowiska. Ziemia i jej budowa, pole geomagnetyczne, zjawiska związane z ruchem obiegowy i obrotowym,
procesy zachodzące we wnętrzu Ziemi. Słońce i energia słoneczna jako czynnik determinujący życie na Ziemi. Elementy fizyki
atmosfery i hydrosfery – budowa i funkcjonowanie, transmisja promieniowania , zjawiska atmosferyczne, cyrkulacje
atmosferyczne, bilans energetyczny (efekt szklarniowy), elementy pogody i klimatu, obieg wody w przyrodzie. Fizyczne
podstawy degradacji środowiska- transport zanieczyszczeń, hałas.
Efekty uczenia się
Sposób zaliczenia oraz formy i podstawowe
kryteria oceny/wymagania egzaminacyjne
STUDENT
Wiedza
A. Sposób zaliczenia
W_01
Charakteryzuje poszczególne składniki środowiska przyrodniczego, Rozumie zaliczenie z oceną
mechanizmy funkcjonowania środowiska przyrodniczego
W_02
Ma ogólną wiedzę ze spektroskopii i badań spektroskopowych
W_03
B. Formy i kryteria zaliczenia
Każdy efekt jest oceniany oddzielnie w skali
Ma wiedzę w zakresie matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów nauki ocen 3, 4, 5.
przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań związanych z
fizyką środowiska
Formy zaliczania.
Umiejętności
U_01
Student potrafi zidentyfikować procesy odpowiedzialne za określony stan
środowiska, jego zmiany (tempo i kierunek)
U_02
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł,
integrować je, dokonywać ich interpretacji oraz wyciągać wnioski i
formułować opinie
U_03
Potrafi dokumentować wyniki prac badawczych oraz tworzyć opracowania
Kompetencje społeczne
K_01 potrafi pracować samodzielnie i w zespole nad wyznaczonym
problemem, prowadzi dyskusje naukowe
K_02 wykazuje potrzebę stałego aktualizowania wiedzy kierunkowej
krytycznie podchodzi do otrzymanych wyników rachunkowych
K_03
Wykazuje zainteresowanie procesami kształtującymi środowisko
przyrodnicze i problemami jego badania
(W_01), (W_02) (W_03) – test
(U_01), (U_02), (U_03) – prace kontrolne
(domowa), referat, egzamin pisemny
Kryterium oceny końcowej.
Skala ocen: 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0
Oceną końcową przedmiotów jest średnia
arytmetyczna ocen uzyskanych za poszczególne
efekty kształcenia zaokrąglana w dół z
dokładnością do 0,5.
Ocena modułu jest średnią ważoną ocen
poszczególnych przedmiotów, dla których
wagami są przypisane im liczby punktów ECTS
Matryca efektów kształcenia dla przedmiotu
Numer (symbol)
efektu kształcenia
W_01
W_02
W_03
Odniesienie do efektów kształcenia
dla programu
K_W02 +++, K_W05++
K_W04 +
K_W02 ++
Odniesienie do efektów kształcenia
dla obszaru
T1A_W01
T1A_W01
T1A_W01
U_01
U_02
U_03
K_01
K_02
K_U14 +, K_U04++
K_U07 +, K_U18++, K_U19++
K_U13 +
K_K04++
K_K01+
X1A_U02
T1A_U08, X1A_U03
T1A_U09
T1A_K03
T1A_K01
K_03
K_K01+
T1A_K01
Wykaz literatury
A. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć (zdania egzaminu):
Z. Kęcki, „ Podstawy spektroskopii molekularnej”, PWN, W-wa, 1992.
B. Literatura uzupełniająca
1. J. Sadlej, „ Spektroskopia molekularna” WNT Warszawa 2002
2. W. Atkins, Chemia Fizyczna, PWN, Warszawa, 2003.
Kontakt
[email protected]