Functional materials PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Transkrypt

1 Nazwa przedmiotu: Kierunek: Materiały Funkcjonalne Functional materials Kod przedmiotu: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji ZIP.F.O.8 Rodzaj przedmiotu: Poziom studiów: forma studiów: Rok: I Rodzaj zajęć: studia I stopnia studia stacjonarne Liczba godzin/tydzień: Semestr: IV Liczba punktów: Wyk. Ćwicz. Lab. Sem. Proj.,, 0, 0, 0 4 ECTS PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE I KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU C. Poznanie struktury ich właściwościami. Wyjaśnienie zjawisk. C. Zapoznanie studentów z zastosowaniem w technice. C3. Zapoznanie studentów z metodami pomiaru wielkości fizycznych właściwości ciał stałych. C4. Opanowanie przez studentów umiejętności wykonania praktycznych obliczeń i analizy prostych modeli. C5. rozwijanie świadomości odpowiedzialności za pracę własną i zespołową WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI. Wiedza z fizyki, matematyki i chemii ogólnej.. Podstawy mechaniki kwantowej 3. Podstawowe wiadomości z fizyki ciała stałego. 4. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych problemów. 5. Podstawy rachunku różniczkowego i całkowego.

2 EFEKTY KSZTAŁCENIA EK posiada wiedzę ich właściwościami, w tym istotny wpływ na EK zna i potrafi omówić zjawiska fizyczne występujące w, EK 3 zna zastosowania w technice. EK 4 potrafi obsługiwać układy do pomiaru wielkości fizycznych właściwości EK 5 potrafi gromadzić, pomiarowe, wykonać praktyczne obliczenia i przeprowadzić analizę prostych modeli. EK 6 potrafi zinterpretować uzyskane wyniki oraz przygotować sprawozdanie z przebiegu realizacji ćwiczeń EK 7 potrafi pracować w grupie i indywidualnie TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć WYKŁADY Liczba godzin W Teoria pasmowa ciał stałych. Metale i półprzewodniki. W Elektroniczne elementy półprzewodnikowe; złącze p-n, dioda półprzewodnikowa, tranzystor złączowy, fotoopornik, fotodioda i fotoogniwo, bateria atomowa. W 3, 4 Własności dielektryczne materiałów. Kryształy ferroelektryczne i ich zastosowanie. Materiały elektrostrykcyjne W 5 Zjawisko piezoelektryczne. Zjawisko piezoelektryczne odwrotne. Piezoelektryki. Zastosowanie piezoelektryków. W 6 i 7 Własności magnetyczne ciał stałych; klasyfikacja materiałów magnetycznych, diamagnetyzm i paramagnetyzm ciał stałych, natura ferromagnetyzmu, ferromagnetyzm stopów, materiały ferromagnetyczne, ferrimagnetyki i ferryty, miękkie i twarde materiały magnetyczne, magnesy trwałe, elementy pamięci magnetycznej. W 8, Zjawisko powstawania odkształceń w ferromagnetykach pod wpływem pola magnetycznego (magnetostrykcja). Magnetostrykcja liniowa i objętościowa. Zjawisko Villariego. Przetworniki magnetostrykcyjne. W 9 Materiały inteligentne emitujące światło; elektroluminescencja, katodoluminescencja, fluorescencja, radioluminescencja, termoluminescencja W 0 Materiały inteligentne zmieniające kolor; zjawisko foto-, termo- i elektrochromowe W Zjawiska termoelektryczne, galwanomagnetyczne i termomagnetyczne. Zastosowania W Przemiana martenzytyczna. Jednokierunkowe zjawisko pamięci kształtu. Dwukierunkowe zjawisko pamięci kształtu. Materiały z magnetyczną pamięcią

3 kształtu. W 3 Materiały elektro- i magneto- reologiczne: ciekłe kryształy, masy ceramiczne, metale w podwyższonej temperaturze. W 4 - Nanotechnologie i nanomateriały: podział, charakterystyka, otrzymywanie, zastosowania. W 5 - Osiągnięcia i perspektywy współczesnej fizyki i chemii ciała stałego; nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe, materiały samogrupujące i samonaprawiające się). Forma zajęć ćwiczenia laboratoryjne Studenci wykonują 6 wybranych ćwiczeń z listy: Liczba godzin MFL Wyznaczanie współczynnika przewodnictwa temperaturowego ciał stałych. MFL Wyznaczanie pracy wyjścia elektronów z lampy katodowej. MFL3 Wyznaczanie stałej Plancka i pracy wyjścia elektronów z fotokatody za pomocą fotokomórki. MFL4 Wyznaczanie temperatury Curie ferrytów MFL5 Pętla histerezy magnetycznej. MFL6 Badanie zjawiska Halla. MFL7 Cechowanie termoelementu Fe-Mo i wyznaczanie punktu inwersji. MFL8 Badanie charakterystyki diody LED i diody laserowej. MFL9 Pomiar czasu życia nośników nadmiarowych w półprzewodnikach. MFL0 Badanie procesu utwardzania magnetycznego w stopach wykazujących anizotropię kształtu za pomocą histerezografu. MFL Wyznaczanie energii przejść elektronowych w cząsteczkach organicznych na podstawie elektronowych widm absorpcyjnych w zakresie widzialnym. MFL Pomiar szerokości przerwy energetycznej w półprzewodnikach. NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE. wykłady z wykorzystaniem środków audiowizualnych oraz prezentacji multimedialnych. stanowiska aparatury pomiarowej będącej na wyposażeniu laboratoriów studenckich Instytutu Fizyki 3. przyrządy pomiarowe 4. instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych 5. pakiety użytkowe Microsoft Office, Origin i Corel SPOSOBY OCENY ( F FORMUJĄCA, P PODSUMOWUJĄCA) F. ocena samodzielnego przygotowania się do zajęć laboratoryjnych F. ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń F3. ocena wykonania raportu końcowego z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych P. ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - zaliczenie P. ocena uśredniona z przygotowania się do zajęć laboratoryjnych, pracy eksperymentalnej w laboratorium oraz za raporty końcowe z poszczególnych ćwiczeń pod względem zawartości merytorycznej oraz spełnienia wymogów formalnych stawianych sprawozdaniom z ćwiczeń wykonywanych w Laboratorium Fizyki Politechniki Częstochowskiej. * *) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA Forma aktywności Średnia liczba godzin na

4 Godziny kontaktowe z prowadzącym Zapoznanie się ze wskazaną literaturą Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych Przygotowanie do końcowego kolokwium zaliczeniowego zrealizowanie aktywności 5W 5ćl 30h Suma 90h SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU 3 ECTS 5 h 5 h 5 h 5h LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA. Leonid. V. Azaroff, Struktura i własności ciał stałych, WNT Warszawa Ch. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN Warszawa A. Sukiennicki, A. Zagórski, Fizyka ciała stałego, WNT Warszawa J. Stankowski, B. Czyżak, Nadprzewodnictwo, WNT, Warszawa A. Oleś, Metody doświadczalne fizyki ciała stałego, WNT Warszawa P. Wilkes, Fizyka ciała stałego dla metaloznawców, PWN, Warszawa Allan. H. Morrish, Fizyczne podstawy magnetyzmu, PWN Warszawa F.J. Blatt, Fizyka zjawisk elektronowych w metalach i półprzewodnikach, PWN, Warszawa A.C. Rose-Innes, E.M. Rhoderick, Nadprzewodnictwo, PWN Warszawa H. Szydłowski; Pracownia fizyczna wspomagana komputerem, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa A. Zawadzki, H. Hofmokl, Laboratorium fizyczne, PWN, Warszawa 968. Jan Lech; Opracowanie wyników pomiarów w laboratorium podstaw fizyki, Wydawnictwo Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej PCz, Częstochowa 005. PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ). MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Efekt kształcenia EK EK EK3 Odniesienie danego efektu do efektów zdefiniowanych dla całego programu (PEK) K_W03, K_W04, K_K0 K_W03, K_W04, K_K0 K_W03, K_W04, K_K0 Cele przedmiotu Treści programowe Narzędzia dydaktyczne Sposób oceny C, C W, L,, 4 P C, C W, L, 4 F, P C W, L,, 4 F, P EK4 K_W, K_K0 C3 L, 3, 4 F, P

5 EK5 K_U03, K_K0, C, C4 L 4, 5 F3, P K_K0, K_K03, K_K04 EK6 K_W03, K_W04, C3, C4, C5 W, L, 4, 5 F3, P K_U03, K_K03, K_K04 EK7 K_K0, K_K04 C5 W, L,, 3 II. FORMY OCENY SZCZEGÓŁY Efekt Student posiada wiedzę w zakresie struktury Efekt zna i potrafi omówić zjawiska fizyczne występujące w, na ocenę na ocenę 3 na ocenę 4 na ocenę 5 Student nie posiada wiedzy Student nie zna i nie potrafi omówić zjawisk fizycznych występujących w Student posiada powierzchowną wiedzę Student zna i potrafi pobieżnie omówić podstawowe zjawiska fizyczne występujące w Student posiada uporządkowaną wiedzę Student zna i potrafi omówić podstawowe zjawiska fizyczne występujące w posiada poszerzoną i pogłębioną wiedzę Student zna i potrafi w sposób wyczerpujący wyjaśnić zjawiska fizyczne występujące w Efekt 3 Student zna zastosowania w technice. Efekt 4 obsługiwać układy do pomiaru wielkości fizycznych Efekt 5 gromadzić, pomiarowe, potrafi samodzielnie dokonać oceny dokładności pomiarów i błędów, potrafi wykonać praktyczne obliczenia i przeprowadzić analizę prostych modeli. Student nie zna zastosowania materiałów w technice. Student nie potrafi obsługiwać układów do pomiaru wielkości, Student ma słabe umiejętności gromadzenia, przetwarzania i opracowywania danych pomiarowych, nie potrafi dokonać oceny dokładności pomiarów i błędów, nie potrafi wykonać praktycznych obliczeń i przeprowadzić analizy prostych modeli. Student zna niektóre zastosowania materiałów w technice. z pomocą wykładowcy lub pracownika technicznego obsługiwać układy do pomiaru wielkości, w miernym stopniu gromadzić, pomiarowe, potrafi z pomocą dokonać oceny dokładności pomiarów i błędów, praktyczne obliczenia i analizę prostych modeli wykonuje w sposób chaotyczny i powierzchowny Student zna zastosowania w technice. obsługiwać układy do pomiaru wielkości, gromadzić, pomiarowe, potrafi samodzielnie dokonać oceny dokładności pomiarów i błędów, potrafi wykonać praktyczne obliczenia i przeprowadzić analizę prostych modeli. Student zna zastosowania w technice. samodzielnie i biegle obsługiwać układy do pomiaru wielkości, gromadzić, pomiarowe, potrafi samodzielnie dokonać pełnej oceny dokładności pomiarów i błędów, potrafi wykonać praktyczne obliczenia i przeprowadzić analizę prostych modeli sposób uporządkowany i wyczerpujący.

6 Efekt 6 zinterpretować uzyskane wyniki oraz przygotować sprawozdanie z przebiegu realizacji ćwiczeń Efekt 7 Student nie potrafi zinterpretować uzyskanych wyników oraz przedstawić je w postaci raportu z przebiegu realizacji ćwiczeń częściowo zinterpretować uzyskane wyniki oraz przedstawić je w postaci raportu z przebiegu realizacji ćwiczeń zinterpretować uzyskane wyniki oraz przedstawić je w postaci starannie przygotowanego raportu z przebiegu realizacji ćwiczeń przeprowadzić dogłębną analizę uzyskanych wyników oraz przedstawić je w postaci starannie przygotowanego czytelnego i pełnego raportu z przebiegu realizacji ćwiczeń III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE. Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych znajdują się w bibliotece Wydziału Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej oraz na stronie internetowej Instytutu Fizyki: Wykłady odbywają się w sali zgodnie z tygodniowym planem zajęć, ćwiczenia laboratoryjne odbywają się w laboratorium studenckim: Laboratorium fizyki współczesnej sala A 0 3. Rozkład konsultacji jest dostępny na stronie internetowej Instytutu Fizyki: na tablicy informacyjnej Instytutu Fizyki oraz w sekretariacie Instytutu Fizyki. Informacje na temat godzin konsultacji przekazywane są także studentom bezpośrednio na zajęciach.