Elementy fizyki ciała stałego Kierunek studiów: Biofizyka
Kod programu: 03-S1BF12.2019

Nazwa modułu: Elementy fizyki ciała stałego
Kod modułu: 0305-1BF-12-36
Kod programu: 03-S1BF12.2019
Semestr: semestr zimowy 2021/2022
Język wykładowy: polski
Forma zaliczenia: zaliczenie
Punkty ECTS: 2
Opis:
Na wykładzie student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami: • Przypomnienie podstawowych pojęć z krystalografii i krystalochemii (struktura kryształów, symetrie sieci, grupy punktowe i przestrzenne, sieć odwrotna oraz rodzaje wiązań występujących w kryształach) • Drgania sieci opisane dla modeli: kryształ jednowymiarowy z jednym rodzajem atomów, kryształ jednowymiarowy z dwoma rodzajami atomów, gałęzie dyspersyjne, strefy Brillouina, rozszerzenie opisu na kryształ trójwymiarowy z nieskończoną liczbą atomów. Fonony i ich rola w opisie oddziaływań ze światłem czy falami materii • Model elektronów swobodnych (teoria Drudego) w opisie przewodnictwa elektronów w metalach. Struktura pasmowa ciał stałych, poziom Fermiego, energia Fermiego (kwantowy opis przewodnictwa w ciele stałym). Klasyfikacja własności elektrycznych ciał ze względu na strukturę pasmową • Magnetyzm ciał stałych. Budowa atomu w podejściu kwantowym i przedstawienie pochodzenia magnetyzmu jako oddziaływania elektronów w atomie. Istota diamagnetyzmu. Paramagnetyzm oraz mechanizm pojawiania się uporządkowania magnetycznego. • Eksperymentalne metody badania ciał stałych. Wyznaczanie ciepła właściwego w funkcji temperatury, pomiar oporu właściwego i przewodnictwa elektrycznego. Wyznaczanie podatności magnetycznej. Określenie energii wiązania elektronów. • Zjawisko nadprzewodnictwa. Na zajęciach konwersatoryjnych student: • poznane na wykładach zagadnienia i modele fizyki ciała stałego stosuje do rozwiązywania zadań rachunkowych i problemów teoretycznych; poznaje ograniczenia stosowanych modeli teoretycznych; • uczestniczy w wyprowadzeniu i przedyskutowaniu niektórych wzorów i przykładów z wykładów; • uczy się przedstawiać problemy fizyki ciała stałego w sposób zrozumiały; W ramach pracy własnej student: • w oparciu o notatki z wykładów oraz literaturę uzupełniającą dąży do utrwalenia pozyskanej wiedzy; • doskonali umiejętności matematyczne niezbędne do rozwiązywania zadań i problemów z fizyki ciała stałego; • podejmuje próby rozwiązania zadań zaproponowanych przez prowadzącego konwersatorium;
Wymagania wstępne:
Fizyka doświadczalna, Krystalochemia, Fizyka atomów i cząsteczek
Literatura podstawowa:
(brak informacji)
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
rozumie cywilizacyjne znaczenie fizyki ciała stałego i jej zastosowań w technice oraz w życiu codziennym [1BF_36_1]
 KBF_W01 [4/5]
zna podstawowe prawa, wzory i modele fizyki ciała stałego [1BF_36_2]
 KBF_W02 [5/5]
posiada podstawową wiedzę z fizyki fazy skondensowanej dotyczącą budowy ciał stałych, właściwości elektrycznych, termicznych, magnetycznych, optycznych; [1BF_36_3]
 KBF_W03 [5/5]
rozumie podstawowe teorie opisujące właściwości ciał stałych, zna formalizm matematyczny przydatny w analizie stosowanych modeli fizycznych [1BF_36_4]
 KBF_W07 [3/5]
na gruncie zdobytej wiedzy teoretycznej umie opisać podstawowe mikro- i makroskopowe właściwości ciała stałego [1BF_36_5]
 KBF_W07 [4/5] KBF_U01 [4/5]
umie wyjaśnić na gruncie zdobytej wiedzy zjawiska zachodzące w otaczającym go środowisku [1BF_36_6]
 KBF_W07 [4/5] KBF_U03 [4/5]
posiada umiejętność samokształcenia się, pozyskując informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować pozyskane informacje i dokonywać ich interpretacji, wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie; zna ograniczenia własnej wiedzy [1BF_36_7]
 KBF_U13 [3/5]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
kolokwium [1BF_36_w_1]
dwa razy w semestrze; termin kolokwium podany do wiadomości studentów dwa tygodnie wcześniej; zadania podobnego typu do zadań rozwiązywanych na konwersatorium; skala ocen 2-5;
 1BF_36_1 1BF_36_2 1BF_36_3 1BF_36_4 1BF_36_5
aktywność na zajęciach [1BF_36_w_2]
rozwiązywanie zadania - odpowiedź ustna; udział w dyskusji; skala ocen 2-5; ocena końcowa równa średniej ocen cząstkowych
 1BF_36_1 1BF_36_2 1BF_36_3 1BF_36_4 1BF_36_5 1BF_36_6 1BF_36_7
zaliczenie [1BF_36_w_3]
warunkiem przystąpienia do zaliczenia wykładu jest zaliczenie konwersatorium; zakres materiału – wszystkie zagadnienia omawiane na wykładach; skala ocen 2-5;
 1BF_36_1 1BF_36_2 1BF_36_3 1BF_36_4 1BF_36_5 1BF_36_6 1BF_36_7
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [1BF_36_fs_1]
wykład wybranych zagadnień podstawowych z wykorzystaniem pomocy audiowizualnych
 15
lektura uzupełniająca, praca z podręcznikiem
 30 kolokwium [1BF_36_w_1] aktywność na zajęciach [1BF_36_w_2]
konwersatorium [1BF_36_fs_2]
rozwiązywanie zadań rachunkowych na tablicy: analiza, wybór metody, przeprowadzenie obliczeń i dyskusja wyników; wyprowadzenie niektórych wzorów i omówienie wybranych przykładów zasygnalizowanych na wykładach; dyskusja stosowanych modeli teoretycznych;
15
przyswojenie wiedzy z wykładów; praca z podręcznikiem i zbiorami zadań
 30 zaliczenie [1BF_36_w_3]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)