Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka ciała stałego
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. Franciszek Krok
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Inżynieria Materiałowa
Grupa przedmiotów:
obowiązkowe
Kod przedmiotu:
FCS6
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2014/2015
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Godziny kontaktowe – 28 godzin obecności na wykładzie 2) Zapoznanie się ze wskazaną literaturą – 10 godzin 3) Przygotowanie się do egzaminu i udział w nim – 20 godzin Razem nakład pracy studenta: 28 h + 10 h + 20h = 58 h
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,2 punktu - prowadzenie wykładu
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość analizy matematycznej i krystalografii
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Student w ramach tego przedmiotu otrzymuje szeroki przegląd wiadomości na temat właściwości fizycznych wielu grup ciał stałych: metali, półprzewodników, kryształów jonowych, magnetyków, dielektryków, nadprzewodników. Przedstawiane są również teorie pozwalające powiązać poszczególne własności fizyczne z typem wiązań elementów struktu-ralnych ciała stałego, z konfiguracją elektronową atomowych składników ciała stałego, z istnieniem szeroko rozumianych defektów struktury krystalicznej ciał. Zaliczenie tego przedmiotu powoduje, że student staje się w pewnej mierze ekspertem w zakresie fizyki ciała stałego i posiada wystarczająco szerokie podstawy teoretyczne do samodzielnego studiowania, na wyższych latach studiów, wybranych właściwości fizycznych, właściwości wybranych grup materiałów lub wybranych zastosowań ciał stałych.
Treści kształcenia:
1. Klasyfikacja ciał stałych: ciała krystaliczne, ciała amorficzne. 2.Wiązania w ciałach stałych: Teoria wiązania jonowego. Kwantowa teoria wiązania kowalencyjnego. Wiązanie metaliczne. Wiązanie van der Waalsa. Wiązanie wodorowe. 3. Ciepło właściwe sieci krystalicznej, teoria Einsteina. Drgania sieci. Teoria Debye’a ciepła molowego. Anharmoniczność oddziaływań – rozszerzalność cieplna ciał stałych. 4. Elektrony swobodne w metalach. Poziom Fermiego. Elektronowa składowa ciepła molowego metalu. Przewodność elektryczna metalu. 5. Model pasmowy ciał stałych. Właściwości fizyczne półprzewodników. Półprzewodnikowe elementy złączowe. Heterostruktury i supersieci półprzewodnikowe. 6. Zjawiska transportu w ciałach stałych. 7. Nadprzewodnictwo: Efekt izotopowy. Efekt Meissnera. Równania Londonów. 8. Dielektryki: funkcja dielektryczna. Klasyczna teoria dyspersji światła. Właściwości optyczne ciał stałych. 9. Właściwości magnetyczne ciał stałych
Metody oceny:
Egzamin pisemny i ustny (wymagane uzyskanie 50% punktów)
Egzamin:
tak
Literatura:
Zalecana literatura: 1) C. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN 1999, 2) H. Ibach, H. Lűth, Fizyka ciała stałego, PWN W-wa 1996, 3) materiały wykładowe Literatura uzupełniająca: 1) R. Bacewicz, Optyka ciała stałego, OW PW, Warszawa 1995 2) J. Garbarczyk, Wstęp do fizyki ciała stałego, Oficyna Wydawnicza PW 2000
Witryna www przedmiotu:
---
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt FCS_w1
Potrafi zastosować wiedzę z zakresu matematyki ( w tym. rachunek operatorowy) w opisie zjawisk zachodzących w ciałach stałych.
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: IM_W19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01
Efekt FCS_w2
Ma wiedzę na temat właściwości fizycznych wielu grup ciał stałych: metali, półprzewodników, kryształów jonowych, magnetyków, dielektryków, nadprzewodników. Zna teorie pozwalające powiązać poszczególne własności fizyczne z typem wiązań elementów strukturalnych ciała stałego, z konfiguracją elektronową atomowych składników ciała stałego, z istnieniem szeroko rozumianych defektów struktury krystalicznej ciał.
Weryfikacja: egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: IM_W19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt FCS_u2
Na podstawie wiedzy uzyskanej w trakcie wykładu oraz analizy zalecanej literatury fachowej lub innych źródeł rozwija - poprzez pracę własną - swoje umiejętności i wiedzę z zakresu fizyki ciała stałego.
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: IM_U05
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U05
Efekt FCS_u1
Umie zastosować wiadomości z zakresu fizyki ciała stałego do wybranych grup materiałów. Zna podstawowe zależności pomiędzy budową materiałów i ich właściwościami. Zna wybrane eksperymentalne metody fizyki ciała stałego. Potrafi odpowiednio dobrać metodę badawczą dla określenia wybranych właściwości materiałów. Zna możliwości i ograniczenia tych metod.
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane efekty kierunkowe: IM_U09
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U08, T1A_U09

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt FCS_k1
Ma potrzebę uczenia się przez całe życie. Rozumie problem dezaktualizacji nabytej wiedzy – będący wynikiem zachodzących w świecie nauki zmian, w tym pojawiania się nowych odkryć.
Weryfikacja: Dyskusja na zajeciach
Powiązane efekty kierunkowe: IM_K01
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K01