Podstawy fizyki: Optyka i budowa materii
Kierunek studiów: Fizyka medyczna
Kod programu: 03-S1FM12.2018

Nazwa modułu: | Podstawy fizyki: Optyka i budowa materii |
---|---|
Kod modułu: | 0305-1FM-12-04 |
Kod programu: | 03-S1FM12.2018 |
Semestr: | semestr zimowy 2019/2020 |
Język wykładowy: | polski |
Forma zaliczenia: | egzamin |
Punkty ECTS: | 5 |
Opis: | Podczas wykładu student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami:
• Fale w ośrodkach sprężystych; funkcja falowa i klasyczne równanie fali.
• Interferencja fal i fale stojące.
• Dudnienia; paczki fal; prędkość fazowa i prędkość grupowa; równanie dyspersyjne
• Fale elektromagnetyczne i ich właściwości; równania fali elektromagnetycznej; prędkość światła
• Widmo fal elektromagnetycznych; fale świetlne; światło widzialne, podczerwień (IR) i nadfiolet (UV)
• Energia fali elektromagnetycznej i ciśnienie światła
• Zasada Huygensa – Fresnela
• Odbicie i załamanie światła; całkowite wewnętrzne odbicie
• Interferencja i dyfrakcja światła; spójne i niespójne wiązki światła
• Doświadczenie Younga i podobne doświadczenia interferencyjne (podział powierzchni falowej)
• Interferencja w cienkich płytkach; interferometr Michelsona (podział natężeniowy)
• Dyfrakcja światła na pojedynczej szczelinie i na okrągłym otworze
• Siatka dyfrakcyjna
• Dyspersja światła; skończone ciągi (paczki) falowe; prędkość fazowa i grupowa światła
• Kołowa, eliptyczna i liniowa polaryzacja światła; anizotropia optyczna kryształów, dwójłomność; aktywność optyczna materii
• Założenia optyki geometrycznej, promień świetlny; zwierciadła, pryzmaty i soczewki cienkie; przyrządy optyczne
• Spójność (koherencja) światła; spójność przestrzenna i czasowa; ilościowa miara spójności; zasada nieoznaczoności
• Zdolność rozdzielcza przyrządów optycznych; falowy obraz odwzorowania optycznego; holografia
• Emisyjne i absorpcyjne widma optyczne; analiza widmowa; przyrządy spektralne
• Prawa promieniowania ciała doskonale czarnego; rozkład energii w widmie normalnym; prawo Plancka
• Zjawisko fotoelektryczne; doświadczenie Millikana; wzór Einsteina; dualizm falowo – korpuskularny światła
• Promieniowanie rentgenowskie; widmo ciągłe promieniowania hamowania i widmo charakterystyczne
• Dyfrakcja i interferencja promieniowania X; prawo Bragga
• Dualizm falowo – korpuskularny materii; hipoteza L. De Broglie’a; fale materii (fale de Broglie’a)
• Równanie falowe Schrödingera; wartości własne i funkcje własne energii; sens fizyczny funkcji falowej
• Zasada nieoznaczoności Heisenberga; elektron w potencjalnym polu elektrycznym jądra atomu
• Model Bohra atomu wodoru; budowa atomu z punktu widzenia mechaniki kwantowej
• Poziomy i pasma energetyczne; absorpcja światła; spontaniczna i wymuszona emisja światła, laser
• Zasada odpowiedniości
Na zajęciach konwersatoryjnych student:
• Do rozwiązania zadań i zagadnień fizycznych wykorzystuje rachunek wektorowy, różniczkowy i całkowy.
• Utrwala wyprowadzone podczas wykładu równania i zapamiętuje przykłady.
• Uczy sie fizycznej interpretacji rozwiązywanych zadań.
• Poznaje stronę praktyczną zjawisk i rachunków omawianych na wykładzie.
W ramach pracy własnej student:
• W oparciu o notatki z wykładów, literaturę uzupełniającą i wiadomości z internetu, dąży do utrwalenia uzyskanej wiedzy.
• Doskonali swoje umiejętności matematyczne.
• Rozwiązuje zadania zaproponowane przez prowadzącego konwersatorium. |
Wymagania wstępne: | Wiedza z podstaw fizyki i matematyki w zakresie szkoły średniej i I roku studiów podstaw fizyki
Zaliczenie wykładów i ćwiczeń z podstaw fizyki, Mechanika oraz Elektryczność i magnetyzm.
|
Literatura podstawowa: | (brak informacji) |
Efekt modułowy | Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5] |
---|---|
Rozumie cywilizacyjne znaczenie optyki i fizyki atomu w rozwoju fizyki i zastosowaniach w biologii i medycynie [1FM_04_1] |
KFM_W01 [4/5] |
Zna podstawowe zagadnienia z dziedziny optyki geometrycznej i falowej oraz fizyki atomu [1FM_04_2] |
KFM_W03 [4/5] |
Zna opis matematyczny i rozumie podstawowe prawa rządzące zjawiskami falowymi [1FM_04_3] |
KFM_W05 [5/5] |
Potrafi opisać oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią, w tym, z materiałem biologicznym [1FM_04_4] |
KFM_W19 [5/5] |
Rozumie sens fizyczny dualizmu falowo – korpuskularnego materii [1FM_04_5] |
KFM_U01 [4/5] |
Zna zasady działania podstawowych przyrządów optycznych i potrafi je wykorzystać w praktyce [1FM_04_6] |
KFM_U05 [4/5] |
Typ | Opis | Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji |
---|---|---|
kolokwium [1FM_04_w_1] | Dwa razy w semestrze; terminy kolokwium podane do wiadomości studentów przed rozpoczęciem zajęć w semestrze. Zadania podobne do zadań rozwiązywanych na zajęciach konwersatorium. Skala ocen 2 – 5 . |
1FM_04_1 |
aktywność na zajęciach [1FM_04_w_2] | Rozwiązywanie zadań, interpretacja fizyczna wyników, odpowiedzi ustne, udział w dyskusji. Skala ocen 2 – 5. Ocena końcowa jest średnia arytmetyczną ocen cząstkowych. |
1FM_04_1 |
egzamin pisemny/ustny/testowy [1FM_04_w_3] | 1FM_04_fs_1Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie konwersatorium. Zakres materiału – wszystkie zagadnienia omawiane na wykładach; skala ocen 2 – 5 . |
1FM_04_1 |
Rodzaj prowadzonych zajęć | Praca własna studenta | Sposoby weryfikacji | |||
---|---|---|---|---|---|
Typ | Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) | Liczba godzin | Opis | Liczba godzin | |
wykład [1FM_04_fs_1] | Wykład jest prowadzony z użyciem tablicy i wykorzystaniem prezentacji multimedialnych. Uzupełnieniem wykładu są doświadczenia i pokazy ilustrujące omawiane zjawiska fizyczne |
30 | praca z podręcznikiem i notatkami z wykładu |
50 |
egzamin pisemny/ustny/testowy [1FM_04_w_3] |
konwersatorium [1FM_04_fs_2] | Rozwiązywanie zadań rachunkowych na tablicy. Omawianie problemów zasugerowanych zarówno przez prowadzącego konwersatorium, jak i przez studentów. Omawianie przykładów zasugerowanych przez wykładowcę. |
30 | Praca z podręcznikiem i zbiorami zadań. Przyswajanie wiadomości z pomocą np. internetu. |
70 |
kolokwium [1FM_04_w_1] |
Załączniki |
---|
Opis modułu (PDF) |
Sylabusy (USOSweb) | ||
---|---|---|
Semestr | Moduł | Język wykładowy |
(brak danych) |