- Nazwa przedmiotu:
- Fizyka 2
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. Mirosław Karpierz
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Energetyka
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- ML.NK480
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2017/2018
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1) Liczba godzin kontaktowych - 35, w tym:
a) wykład - 30 godz.
b) konsultacje - 5 godz.
2) Praca własna studenta - 40 godz. w tym: studia literaturowe, bieżące przygotowywanie się do zajęć, przygotowywanie się do kolokwiów.
Razem - 75 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,4 punktu ECTS - liczba godzin kontaktowych - 35, w tym:
a) wykład - 30 godz.
b) konsultacje - 5 godz.
- 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:
- Limit liczby studentów:
- -
- Cel przedmiotu:
- Po zaliczeniu przedmiotu studenci będą mieli wiedzę z podstaw teorii względności (niezbędnej między innymi w systemach pozycjonowania GPS) oraz podstaw współczesnej fotoniki i jej zastosowań (między innymi w czujnikach i telekomunikacji).
- Treści kształcenia:
- Elementy szczególnej teorii względności: Podstawowe pojęcia mechaniki klasycznej. Własności przestrzeni. Związek zasad zachowania z symetriami przestrzeni. Źródła sił. Praca, energia. Kontrakcja długości i dylatacja czasu. Transformacja Lorentza. Czasoprzestrzeń. Dynamika relatywistyczna. Energia relatywistyczna i konsekwencje wzoru Einsteina (defekt masy, ograniczenie prędkości przesyłania informacji). Zjawisko Dopplera.
Elektrodynamika klasyczna i optoelektronika: Definicja pól elektrycznego i magnetycznego. Równania Maxwella. Fale elektromagnetyczne. Widmo fal elektromagnetycznych (rodzaje i własności fizyczne). Widzenie światła. Interferencja światła (natężenie światła, spójność fal, przykłady interferometrów). Dyfrakcja fal (model Huygensa). Holografia. Rozchodzenia się fali świetlnej w ośrodkach materialnych. Współczynnik załamania. Dyspersja, prędkość rozchodzenia się impulsów. Załamanie i odbicie fal na granicy ośrodków. Całkowite wewnętrzne odbicie. Dwójłomność. Nieliniowość optyczna. Falowody i światłowody (budowa i własności). Rodzaje światłowodów i metody ich wytwarzania. Wykorzystanie światłowodów.
- Metody oceny:
- Dwa kolokwia zaliczeniowe.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, „Podstawy fizyki”, tom 4, PWN, Warszawa 2003.
2. W. Bogusz, J. Garbarczyk, F. Krok, „Podstawy fizyki”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2005.
Dodatkowa literatura:
1. Materiały na stronie http://efizyka.if.pw.edu.pl/twiki/bin/view/Efizyka/PodstawyFotoniki,
2. M.Karpierz, „Podstawy fotoniki”, Lecture Notes, Centrum Studiów Zaawansowanych Politechniki Warszawskiej 2009.
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka ML.NK480_W1
- Student ma podstawową wiedzę w zakresie szczególnej teorii względności. Posiada wiedzę na temat falowych właściwości światła oraz możliwości wykorzystania fotoniki w technice.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NK480_W1
- Student ma podstawową wiedzę w zakresie szczególnej teorii względności. Posiada wiedzę na temat falowych właściwości światła oraz możliwości wykorzystania fotoniki w technice.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_W05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NK480_W2
- Student posiada podstawową wiedzę w zakresie teorii fal elektromagnetycznych.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NK480_W3
- Student posiada wiedzę na temat falowych właściwości światła oraz możliwości wykorzystania fotoniki w technice.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NK480_W3
- Student posiada wiedzę na temat falowych właściwości światła oraz możliwości wykorzystania fotoniki w technice.
Weryfikacja: Kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NK480_W4
- Student posiada podstawową wiedzę nt. symetrii w fizyce i ich związku z zasadami zachowania.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka ML.NK480_U2
- Student potrafi rozwiązać proste problemy z mechaniki relatywistycznej
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NK480_U3
- Student potrafi - odwołując się do odpowiednich elementów teorii - opisać podstawowe właściwości zjawisk falowych.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NK480_U3
- Student potrafi - odwołując się do odpowiednich elementów teorii - opisać podstawowe właściwości zjawisk falowych.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NK480_U4
- Student potrafi wyjaśnić metodę holografii optycznej i podać przykłady jej zastosowań technicznych
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NK480_U5
- Student potrafi opisać podstawowe zastosowania techniczne światłowodów oraz technologię ich ich wykonania.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka ML.NW480_U1
- Student potrafi zastosować transformację Lorentza do opisu zjawisk w mechanice relatywistycznej.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
E2_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe: