Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka i biofizyka II
Koordynator przedmiotu:
dr Krystyna Pękała
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Biotechnologia
Grupa przedmiotów:
Wspólne
Kod przedmiotu:
brak
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2010/2011
Liczba punktów ECTS:
6
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład45h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
brak
Treści kształcenia:
1. Falowe i korpuskularne własności promieniowania elektromagnet. Widmo promieniowania e-m. Dyfrakcja i interferencja. Metody dyfrakcyjne badania struktur biologicznych: mikroskop optyczny, (zdolność rozdzielcza), dyfrakcja promieni X. Polaryzacja, dichroizm kołowy - zastosowanie do badania kwasów nukleinowych i białek. Efekt fotoelektryczny, rozpraszanie Comptona, kreacja i anihilacja par. Tomograf pozytonowy. Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego na organizmy biologiczne. Emisja i absorpcja promieniowania przez organizmy żywe-model ciała doskonale czarnego. Regulacja temperatury. 2. Elementy mechaniki kwantowej. Falowa natura materii - postualt de Broglie’a i jego doświadczalne potwierdzenie. Mikroskop elektronowy.Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Równanie Schrödingera. Cząstka w studni potencjału. Nanobiotechnologia. Kwantowy oscylator harmoniczny. Zjawiska tunelowe i ich zastosowania (mikroskop tunelowy). Modele atomu. Atom wodoru i atomy wieloelektronowe w mechanice kwantowej. Zasada Pauliego. Wiązania chemiczne. Struktury, pierwszo-drugo i trzecio rzędowe -białka, kwasy DNA i RNA. 3. Współczesne techniki badawcze materiałów biologicznych. Mikroskop sił atomowych. Widma emisyjne i absorpcyjne atomów i cząsteczek-wzbudzenia elektronowe, wibracyjne i rotacyjne. Absorpcja światła a kolor biomolekuł. Spektroskopia UV, IR, Ramana. Procesy biologiczne w foto-wzbudzonych cząsteczkach-fluorescencja, fosforescencja, transfer energii i ładunku-fotosynteza. Techniki fluorescencyjne. Momenty magnetyczne elektronów i jąder atomowych, zjawisko Zeemana, rezonans magnetyczny. Spektrometry EPR i NMR. Promieniowanie rentgenowskie, tomografia komputerowa. Emisja wymuszona. Lasery. Technika optycznych szczypiec. 4. Elementy fizyki ciała stałego. Struktura ciał krystalicznych. Ciekłe kryształy, ciała amorficzne i ich zastosowania. Model pasmowy ciał stałych Półprzewodniki samoistne i domieszkowe. Złącze p-n i jego zastosowania. Metale i przewodniki jonowe. 5. Elementy fizyki jądrowej Budowa jądra atomowego. Modele struktury jądra atomowego: model powłokowy, kroplowy i kolektywny. Reakcje rozszcze-pienia. Reaktor jądrowy Prawo rozpadu promieniotwórczego, szeregi promieniotwórcze, datowanie skał i materiałów pochodzenia organicznego. Rozpady alfa, beta i gamma. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią. Szkodliwość biologiczna promieniowania. Radioterapia. ćwiczenia: 1. Dyfrakcja, interferencja i polaryzacja. 2. Korpuskularne własności promieniowani elektromagnetycznego. 3. Postulat de Broglie’a i fale materii. 4. Cząstka w studni potencjału. 5. Efekt tunelowy. 6. Atom wodoru i jony wodoropodobne. 7. Wektorowy model atomu, stany atomów wieloektronowych. 8. Rozszczepienie linii widmowych atomów w polu magnetycznym. 9. Widma pasmowe cząsteczek, poziomy oscylacyjne i rotacyjne. 10. Promieniowanie rentgenowskie, widmo ciągłe i charakterystyczne. 10. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Energia wiązania jądra atomowego.
Metody oceny:
Wykład - egzamin, ćwiczenia - sprawdziany pisemne
Egzamin:
Literatura:
1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, t4-5, PWN 2005. 2. J. Orear, Fizyka, t. 2, WNT. 3. W. Bogusz, J. Garbarczyk, F. Krok, Podstawy Fizyki, Oficyna Wydawnicza PW. 4. P.W. Atkins, Podstawy chemii fizycznej, PWN. 5. A. Pilawski, Podstawy biofizyki, PZWL
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się