Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Fizyka
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Daniel Budaszewski
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechanika i Projektowanie Maszyn
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
ZNW126
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1. Liczba godzin kontaktowych - 18 godzin wykładu. 2. Praca własna studenta - studiowanie literatury, rozwiązywanie zadań, przygotowywanie się do egzaminu - 60 godzin. Razem - 78 godzin - 3 punkty ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
0,7 punktu - 18 godzin 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:
Podstawy Algebry Liniowej, Rachunek różniczkowy i Całkowy, Podstawy Fizyki w zakresie: Mechaniki Newtonowskiej, Fal, Termodynamiki, Elektryczności i Magnetyzmu, Optyki, Fizyki współczesnej atomu, jądra atomowego.
Limit liczby studentów:
150
Cel przedmiotu:
Zapoznanie z podstawowymi pojęciami i założeniami mechaniki kwantowej, rozwiązania podstawowych problemów, omówienie podstawowych zagadnień z fizyki ciała stałego i nanostruktur.
Treści kształcenia:
Elementy mechaniki kwantowej: 1.Fizyka klasyczna i kwantowa. Fotony. Dwoista natura światła. Fale materii. 2.Podstawowe pojęcia mechaniki kwantowej. Równanie Schrodingera.Funkcja falowa. 3a.Zasada nieokreśloności. Kwantowa studnia potencjału. Laser półprzewodnikowy. 3b.Wielkości fizyczne. Operatory. Funkcje własne. Wartości własne. Wartości oczekiwane. 4a.Bariera potencjału (tunelowanie). STM. 4b.Oscylator harmoniczny. Oscylacje. Energia rotacji. 5a.Atom wodoru. 5b. Atom wodoropodobny. Orbitalny moment pędu. Spin. Rozszczepienie spin¬orbita. 6a.Atom w polu elektrycznym i magnetycznym (stałym i zmiennym). Rezonans ESR i NMR (Tomografia komputerowa). 6b. Symetria funkcji falowej. Bozony i fermiony. Statystyki kwantowe. Elementy chemii kwantowej: 7.Cząsteczka wodoru. Wiązanie chemiczne. Elementarna teoria wiązań chemicznych. Hybrydyzacja. Elementy Fizyki Ciała Stałego: 8.Struktura krystaliczna. Półprzewodniki. 9.Nanostruktury. Urządzenia nanowymiarowe.
Metody oceny:
Egzamin pisemny.
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Hacken H., Wolf H., Atomy i kwanty. Wprowadzanie do współczesnej spektroskopii atomowej, PWN Warszawa 1997 2. A. S. Dawydow, Mechanika kwantowa (PWN, 1967) 3. Materiały na stronie http://www.if.pw.edu.pl/~cez_j Dodatkowe literatura: 4. L. D. Landau, E. M. Lifszic, Mechanika kwantowa, teoria nierelatywistyczna (PWN, 1979) 5. L. Schiff, Mechanika kwantowa (PWN, 1977)
Witryna www przedmiotu:
www.if.pw.edu.pl/~cez_j
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka EW1
Rozumie podstawowe prawa i pojęcia mechaniki kwantowej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EW2
Zna technologiczne aspekty zastosowania mechaniki kwantowej i chemii kwantowej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EW2
Zna technologiczne aspekty zastosowania mechaniki kwantowej i chemii kwantowej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EW2
Zna technologiczne aspekty zastosowania mechaniki kwantowej i chemii kwantowej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EW3
Rozumie działanie współczesnych urządzeń wykorzystujących mechanikę kwantową i nanotechnologie
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_W06
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka EU1
Potrafi rozwiązać podstawowe zagadnienia z mechaniki kwantowej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EU2
Posiada umiejętność krytycznej analizy eksperymentów fizycznych z zakresu fizyki i chemii kwantowej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EU2
Posiada umiejętność krytycznej analizy eksperymentów fizycznych z zakresu fizyki i chemii kwantowej
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EU3
Potrafi samodzielnie poszerzać wiedzę o zagadnieniach fizyki współczesnej i technologii w oparciu o studium literaturowe
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U05
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EU3
Potrafi samodzielnie poszerzać wiedzę o zagadnieniach fizyki współczesnej i technologii w oparciu o studium literaturowe
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka EK1
Rozumie postęp w zakresie nauk technicznych, w tym fizyki kwantowej i technologii i widzi zwązek z rozwojem społecznym
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_K06
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EK1
Rozumie postęp w zakresie nauk technicznych, w tym fizyki kwantowej i technologii i widzi zwązek z rozwojem społecznym
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_K07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka EK2
Ma świadomość roli fizyki w rozwoju technologicznym i i dostrzega potrzebę ustawicznego dokształcania się w tym zakresie
Weryfikacja: egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: M1_K06
Powiązane charakterystyki obszarowe: