Kierunek: TRANSPORT Studia niestacjonarne pierwszego stopnia
Transkrypt
Kierunek: TRANSPORT Studia niestacjonarne pierwszego stopnia
Studia niestacjonarne pierwszego stopnia Kierunek: TRANSPORT Specjalność: wszystkie specjalności Przedmiot: FIZYKA Rodzaj zajęć: W Ć L 30 E 15 15 P Semestr: 1 Liczba godzin w semestrze: Przedmioty poprzedzające: Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje Umiejętność analizy zjawisk fizycznych i rozwiązywania zagadnień technicznych w oparciu o prawa fizyki; umiejętność wykonywania pomiaru podstawowych wielkości fizycznych; TREŚCI KSZTAŁCENIA Wykłady: Mechanika relatywistyczna: Inercjalne układy odniesienia. Transformacja Galileusza. Zasada względności. Postulaty Einsteina. Transformacja Lorentza i jej konsekwencje. Zasady dynamiki. Masa podłużna i poprzeczna. Transformacja siły. Energia relatywistyczna. Związek energii z pędem. Elementy fizyki statystycznej: Stany mikro i makro układu wielu cząstek. Przestrzeń fazowa. Prawo rozkładu Maxwella i Boltzmanna. Funkcja rozdziału. Wzór barometryczny. Wyprowadzenie wzoru na wartość średnią. Zasada ekwipartycji energii. Zjawiska transportu: Transport energii, pędu, masy i ładunku. Prawa: Fouriera, Newtona, Ficka i Ohma. Równania transportu – przypadki szczególne. Postać współczynników i ich związek z mechaniką statystyczną. Wybrane zagadnienia optyki falowej: Równania Maxwella. Równanie falowe. Fale elektromagnetyczne. Zjawiska charakterystyczne dla fal: odbicie, załamanie, interferencja, dyfrakcja, polaryzacja. Wstęp do fizyki kwantowej: Kwantowe własności promieniowania elektromagnetycznego. Fale materii. Pakiet falowy. Relacje nieoznaczoności Heisenberga. Operatory w mechanice kwantowej. Równanie na wartości własne. Kwantowanie momentu pędu. Postulaty mechaniki kwantowej. Równanie Schrodingera. Interpretacja funkcji falowej. Jednowymiarowe zagadnienia dla równania Schrodingera: (a) nieskończona jama potencjału, (b) efekt tunelowy, (c) kwantowy oscylator harmoniczny. Atom wodoru. Teoria względności. Elementy fizyki jądrowej: Budowa i własności jąder atomowych. Modele jądra atomowego. Przemiany jądrowe. Ćwiczenia audytoryjne: Relatywistyczne prawo składania prędkości. Przekształcenie Lorentza jako obrót w czteroprzestrzeni. Przykłady zastosowania zasad zachowania pęd i energii. Zderzenia sprężyste i niesprężyste. Siła Lorentza. Właściwości pól elektrycznych i magnetycznych na podstawie rozkładu Maxwella. Proste zagadnienia elektrostatyki, magnetostatyki. Rozkład fal na fale płaskie. Zasady wyznaczania poziomów energetycznych układów atomowych i molekularnych. Badanie przemienności operatorów i przykłady równań własnych. Unormowanie funkcji falowej. Laboratorium: (Studenci wykonują 5 wybranych ćwiczeń z podanego zestawu). Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła prostego. Badanie drgań tłumionych wahadła torsyjnego. Wyznaczanie współczynnika lepkości dynamicznej cieczy. Transport i wymiana ciepła. Badanie pola elektrycznego metodą wanny elektrolitycznej. Badanie pola magnetycznego przy użyciu hallotronu. Wyznaczanie stałej Plancka. Wzorcowanie spektroskopu pryzmatycznego i analiza spektralna dostarczonych próbek. Polaryzacja liniowa i kołowa światła. Dyfrakcja i interferencja na szczelinach światła lasera. Pomiar współczynnika absorpcji promieniowania. Zastosowanie fotokomórki (fotoogniwa) do pomiarów fotometrycznych. Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej: 1. B. Oleś, Wykłady z fizyki, Wydawnictwo PK, Kraków 2005. 2. J. Brzezowska, A. Gajewski, Wprowadzenie do elektrodynamiki klasycznej, Wydawnictwo PK, Kraków 2006. 3. A.K. Wróblewski, J. A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, tom 1, PWN, Warszawa 1984; tom 2, PWN, Warszawa1989. 4. C. Kittel, W.D. Knight, M.A. Ruderman, Mechanika, PWN, Warszawa 1975. 5. W. Dziurda, T. Stępień, W. Otowski, Zbiór zadań z fizyki z rozwiązaniami, część I, II, Wydawnictwo PK, Kraków 1996. 6. B. Oleś, M. Duraj, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, Wydawnictwo PK, Kraków 2000. Warunki zaliczenia: uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych i laboratoryjnych, egzamin. Opracował: dr Włodzimierz Dziurda, Instytut Fizyki (F-1)