S Y L A B U S P R Z E D M I O T U

Transkrypt

1 "Z A T W I E R D Z A M" Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa Załącznik Nr 4 do decyzji Nr 5/PRK/011 z dnia 16 grudnia 011r. Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI Warszawa, dnia... S Y L A B U S P R Z E D M I O T U NAZWA PRZEDMIOTU:. Fizyka II Physics II Kod przedmiotu: WMLAXCSI Fiz, WMLAXCNI Fiz Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO):...WTC... (prowadząca kierunek studiów) Kierunek studiów: mechatronika Specjalność: wszystkie specjalności Poziom studiów:.studia pierwszego stopnia. Forma studiów:.....studia stacjonarne.. Język prowadzenia:...polski... Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego...01/ REALIZACJA PRZEDMIOTU Osoba(-y) prowadząca(-e) zajęcia (koordynatorzy): dr hab. inż. Jerzy ZIELIŃSKI prof. WAT ; doc. dr Tomasz KOSTRZYŃSKI; prof. dr hab. inż. Stanisław KŁOSOWICZ PJO/instytut/katedra/zakład WTC / Instytut Fizyki Technicznej / Zakład Fizyki i Technologii Kryształów. ROZLICZENIE GODZINOWE a. studia stacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie, # projekt) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium II 60 0/x /+ 18/+ 6 razem 60 0/x /+ 18/+ 6 b. studia niestacjonarne semestr forma zajęć, liczba godzin/rygor (x egzamin, + zaliczenie na ocenę, z zaliczenie) punkty ECTS razem wykłady ćwiczenia laboratoria projekt seminarium II 5 16x razem

2 3. PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI Matematyka - Wymagania wstępne: umie posługiwać się rachunkiem wektorowym, różniczkowym i całkowym w zakresie niezbędnym do zrozumienia praw fizyki i rozwiązania prostych zadań. Fizyka I Zna materiał fizyki I w zakresie niezbędnym do zrozumienia wykładu i uczestniczenia w ćwiczeniach rachunkowych i laboratoryjnych 4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA Symbol W1 Efekty kształcenia ma wiedzę w zakresie fizyki, obejmującą mechanikę, optykę, elektryczność i fale elektromagnetyczne oraz fizykę ciała stałego, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występujących w elementach, układach, urządzeniach, instalacjach i systemach statku powietrznego oraz w ich systemach eksploatacji i otoczeniu odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku K_W0, W Zna podstawowe metody rozwiązywania zadań z fizyki z ww. zakresu K_W0 W3 U1 U U3 K1 ma podstawową wiedzę z zakresu metrologii wielkości elektrycznych i nieelektrycznych potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie ma umiejętność samokształcenia się m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych potrafi zidentyfikować zjawiska fizyczne występujące w układach mechatronicznych rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się (studia II i III stopnia, studia podyplomowe, kursy) podnoszenia kompetencji zawodowych i społecznych K_W1 K_U01 K_U05 K_U08, K_K01 5. METODY DYDAKTYCZNE Wykład w formie audiowizualnej z pokazami, Ćwiczenia rachunkowe rozwiązywanie zadań pod kierunkiem nauczyciela z wykorzystaniem podstawowych praw fizyki omawianych na wykładzie, (rachunek wektorowy, różniczkowy i całkowy) Ćwiczenia laboratoryjne ukierunkowane na nauczenie samokształcenia i samodzielne opanowanie materiału teoretycznego, (ponieważ tematyka laboratorium w części przypadków stanowi rozszerzenie lub uszczegółowienie zagadnień omawianych na wykładzie). Obejmuje budowę stanowiska pomiarowego, wykonanie pomiarów oraz opracowanie wyników i wniosków. 6. TREŚCI PROGRAMOWE lp temat/tematyka zajęć 1. Stały prąd elektryczny. Ruch ładunków. Prąd elektryczny. Natężenie i gęstość prądu. Równanie ciągłości prądu. liczba godzin wykł. ćwicz. lab. proj. semin.

3 Siła elektromotoryczna. Prawo Ohma i prawo Joule a- Lenza. I i II prawo Kirchhoffa. Łączenie oporów, kondensatorów i źródeł. Klasyczna teoria przewodnictwa metali. Prądy w cieczach i gazach. Prawa elektrolizy Faraday a.. Magnetostatyka. Siły magnetyczne działające na ładunek i na przewodnik z prądem. Wektor indukcji magnetycznej. Pole magnetyczne prądu stałego. Prawo Ampera. Prawo Gaussa dla magnetyzmu. Ruch cząstek naładowanych w polach elektrycznym i magnetycznym. Efekt Halla. Potencjał wektorowy pola magnetycznego. Prawo Biota-Sawarta. Siła magnetyczna między przewodnikami z prądem. 3. Zmienne pole elektromagnetyczne - Elektromagnetyzm. Indukcja elektromagnetyczna. Prawo indukcji Faraday a. Wirowe pole elektryczne. Reguła Lenza. Zjawisko samoindukcji (indukcyjność) i indukcji wzajemnej. Energia i gęstość energii pola elektromagnetycznego. Równania Maxwella. Równanie Ampera-Maxwella. Prąd przesunięcia. Fale elektromagnetyczne. 4. Optyka geometryczna i falowa. Dualizm korpuskularno falowy. Ogólne własności światła. Prawa optyki geometrycznej. Zasada Fermata. Elementy optyczne. Pryzmat, soczewki. Przyrządy optyczne. Dyfrakcja i interferencja światła. Siatka dyfrakcyjna. Promieniowanie cieplne. Wzory Rayleygha-Jeansa i Wiena. Katastrofa nadfioletowa. Prawo Plancka Efekt fotoelektryczny i efekt Comptona. Hipoteza de Broglie. Doświadczenie Davissona i Germera. Funkcja falowa, zasada nieoznaczoności. 5. Podstawy budowy atomu. Podstawy mechaniki kwantowej. Budowa atomu. Model Schrödingera. Funkcje falowe. Równanie Schrödingera. Jama i bariera potencjału. Równanie Schrödingera dla atomu wodoru. Liczby kwantowe. Zakaz Pauliego. Układ okresowy pierwiastków. 6. Laser. Podstawy fizyczne generacji światła laserowego. Budowa lasera. Szczególne właściwości światła laserowego. Zastosowanie laserów w technice i nauce 7. Podstawy fizyki ciała stałego. Struktura ciała stałego. Rodzaje wiązań. Sieci krystalograficzne, defekty. Podstawy pasmowej teorii ciał stałych. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane. Statystyka elektronów i dziur w półprzewodniku. Złącze p-n. Przyrządy półprzewodnikowe, modele pasmowe, podstawy fizyczne pracy diody, tranzystora bipolarnego, tranzystora polowego (unipolarnego) 8. Podstawy fizyki jądrowej. Jądro atomowe. Siły jądrowe. Modele budowy jądra atomowego. Radioaktywność naturalna i sztuczna. Prawo rozpadu. Reakcje jądrowe. Energetyka jądrowa. Oddziaływanie promieniowania z materią 4 4/* / * 6/4* 4/* 9. Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych praca kontrolna RAZEM Fizyka II studia stacjonarne 0 18*** RAZEM Fizyka II studia niestacjonarne 16* 18* 18*** TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH 1. Prawo Ohma i prawo Joule a-lenza. I i II prawo Kirchhoffa. Łączenie oporów, kondensatorów i źródeł.. Wektor indukcji magnetycznej. Pole magnetyczne prądu 4

4 stałego. Prawo Ampera. Prawo Gaussa dla magnetyzmu. Prawo Biota-Sawarta. Siła magnetyczna między przewodnikami z prądem. 3. Energia i gęstość energii pola elektromagnetycznego. Równania Maxwella. Fale elektromagnetyczne. 4. Zasada Fermata. Elementy optyczne. Pryzmat, soczewki. Efekt fotoelektryczny i efekt Comptona. 5. Funkcje falowe. Równanie Schrödingera. Jama i bariera potencjału. 6. Półprzewodniki samoistne i domieszkowane. Statystyka elektronów i dziur w półprzewodniku. 7. Siły jądrowe. Modele budowy jądra atomowego. Reakcje jądrowe. Energetyka jądrowa. 8. Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych praca kontrolna RAZEM ćwiczenia Fizyka II studia stacjonarne RAZEM ćwiczenia Fizyka II studia niestacjonarne * godzin dla studiów niestacjonarnych pozostałe godziny realizowane w trybie indywidualnym ***Laboratoria będą realizowane wg. planu pracowni w wymiarze zgodnym z programem 7. LITERATURA 4/* 4/* podstawowa: Cz. Bobrowski Fizyka - krótki kurs Jay OREAR Fizyka cz. 1. D. Holliday R. Resnick Fizyka t.1, S. Bartnicki i inni Fizyka ogólna. Ćwiczenia laboratoryjne cz. I, II uzupełniająca: A. Rogalski Podstawy fizyki dla elektroników cz. I, II Z. Raszewski, J. Zieliński, T. Kostrzyński Wybrane zagadnienia z fizyki 8. SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemno-ustnej student losuje zestaw 4-ech pytań i w formie pisemnej odpowiada na 3 z nich. W formie ustnej pytań wyjaśniających sprawdzane są umiejętności wyjaśniania opisanych praw oraz interpretacji fizycznej różnych zagadnień Do ustalenia ostatecznej oceny z egzaminu są brane pod uwagę oceny z ćwiczeń rachunkowych i laboratoryjnych jako oceny cząstkowe. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest wcześniejsze zaliczenie na ocenę pozytywna ćwiczeń rachunkowych i laboratoryjnych Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia ćwiczeń rachunkowych jest uzyskanie pozytywnej oceny średniej z pracy kontrolnej oraz indywidualnych odpowiedzi w czasie zajęć Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia laboratorium jest wykonanie wszystkich ćwiczeń, opracowanie sprawozdań, i zaliczenie ich na pozytywną ocenę. 18* Symbol efektu W1 Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia ustny i pisemny na egzaminie, ustny na ćwiczeniach rachunkowych i laboratoryjnych

5 W W3 U1 U U3 K1 Ocena 5,0 (bdb) 4,5 (db+) 4,0 (db) 3,5 (dst+) 3,0 (dst) Pisemny i ustny na ćwiczeniach rachunkowych Pisemny i ustny na ćwiczeniach laboratoryjnych, ustny na egzaminie sprawdzenie pisemno - ustne na egzaminie pisemny na egzaminie sprawdzenie pisemno - ustne na egzaminie ustne na egzaminie Opis wiedzy / umiejętności 1. Potrafi bezbłędnie i samodzielnie rozwiązywać zadania fizyki wykraczające poza średnie realizowane na ćwiczeniach. Potrafi bezbłędnie i samodzielnie - językiem inżynierskim - wyjaśniać w formie mówionej i 1. Potrafi samodzielnie rozwiązywać zadania fizyki na średnim poziomie realizowanym na ćwiczeniach. Potrafi bezbłędnie i samodzielnie - językiem inżynierskim - wyjaśniać w formie mówionej i 1. Potrafi bezbłędnie i samodzielnie rozwiązywać zadania fizyki na średnim poziomie realizowanym na ćwiczeniach. Potrafi bezbłędnie i samodzielnie - językiem inżynierskim - wyjaśniać w formie mówionej i 1. Potrafi bezbłędnie rozwiązywać zadania fizyki na średnim poziomie realizowanym na ćwiczeniach, przy wsparciu podręcznika, lub tabel wzorów i praw.. Potrafi wyjaśniać w formie mówionej i na piśmie prawa, zjawiska fizyczne i ich wzajemne powiązania 3. Potrafi przy niewielkiej podpowiedzi nauczyciela znaleźć i omówić związki pomiędzy różnymi efektami (zjawiskami) fizycznymi. w uproszczonych elementach, układach, urządzeniach, instalacjach i systemach mechatronicznych 1. Potrafi przy pomocy podręcznika (wzory) rozwiązywać zadania fizyki na średnim poziomie realizowanym na ćwiczeniach. Potrafi w formie mówionej i na piśmie formułować definicje praw fizycznych 3. Potrafi przy pomocy nauczyciela omówić związki pomiędzy różnymi efektami (zjawiskami) fizycznymi. w uproszczonych elementach, układach, urządzeniach, instalacjach i systemach mechatronicznych autor(rzy) sylabusa... Dr hab. inż. Jerzy ZIELIŃSKI prof. WAT Doc. dr Tomasz KOSTRZYŃSKI kierownik jednostki organizacyjnej odpowiedzialnej za przedmiot... Prof. dr hab. inż. Leszek JAROSZEWICZ