Set of Diploma Courses I: Soft Matter Kierunek studiów: Fizyka
Kod programu: W4-S2FZA22.2022

Nazwa modułu: Set of Diploma Courses I: Soft Matter
Kod modułu: W4-2F-22-22
Kod programu: W4-S2FZA22.2022
Semestr:
  • semestr letni 2024/2025
  • semestr letni 2023/2024
  • semestr letni 2022/2023
Język wykładowy: angielski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 3
Opis:
W trakcie wykładu student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami: 1. Charakterystyka fizyki miękkiej materii, zagadnienia podstawowe: oddziaływania międzycząsteczkowe, budowa miękkiej materii, klasyfikacja przejść fazowych. 2. Rodzaje wiązań chemicznych, ich klasyfikacja i charakterystyka. 3. Podstawowe właściwości cieczy, szkieł, polimerów, ciekłych kryształów, koloidów, polimerów 4. Metody eksperymentalne w fizyce miękkiej materii. Metody spektroskopowe: spektroskopia w podczerwieni z wykorzystaniem transformaty Fouriera (spektroskopia FTIR), spektroskopia Ramana, spektroskopia UV-VIS. Metody dyfrakcyjne, tj. dyfrakcja rentgenowska i mikroskopowa, mikroskopia sił atomowych AFM. 5. Wprowadzenie do dielektryków, klasyfikacja materiałów pod względem przewodnictwa elektrycznego, mechanizmy przewodzenia prądu w różnych materiałach. Podstawowe pojęcia elektrostatyki. Pojemność elektryczna, wyprowadzenie wzoru, podatność i przenikalność dielektryczna, zachowanie dielektryczne w stałym i zmiennym polu elektrycznym, zjawisko polaryzacji i jego rodzaje, zjawisko relaksacji. 6. Dynamika molekularna 7. Analiza właściwości dielektrycznych za pomocą szerokopasmowej spektroskopii dielektrycznej (BDS) 8. Podstawowe parametry i funkcje opisujące właściwości fizykochemiczne materiałów metodami analizy termicznej z wykorzystaniem różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). 9. Nowe materiały - metody otrzymywania nowych materiałów o określonych/kontrolowanych właściwościach na przykładzie jedno- (cienkich warstw), dwuwymiarowego ograniczenia przestrzennego, czyli matryc nanoporowatych. Podczas zajęć laboratoryjnych studenci będą posługiwać się wybranymi metodami charakteryzowania materii miękkiej, głównie BDS i DSC. Po wykonaniu eksperymentu student przedstawia sprawozdanie zawierające teoretyczne wprowadzenie do problemu; przyjętą metodologię, opis badania, analizę i omówienie wyników oraz ich znaczenie dla podobnych badań. Moduł jest opcjonalny. Studenci wybiorą dwa z czterech zaproponowanych modułów. Egzamin przedmiotowy jest obowiązkowy.
Wymagania wstępne:
znajomość: podstaw fizyki, elementów fizyki materii miękkiej, wybranych zagadnień matematyki wyższej
Literatura podstawowa:
Literatura: 1) P. W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2003 2) M. Kleman, O. D. Lavrentovich Soft Matter Physics, Springer, 2001 3) J.M. Janik. Fizyka Chemiczna – dynamika molekuł na tle różnych metod badawczych. PWN, Warszawa 1989
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
ma podstawową wiedzę z różnych działów nanotechnologii, zna wybrane podstawowe prawa i wzory fizyki, zna podstawowe twierdzenia z wybranych działów matematyki [2F_22_1]
 KF_W02 [4/5] KF_W03 [4/5] KF_W04 [4/5]
rozumie podstawowe teorie i procesy fizyczne, zna formalizm matematyczny przydatny w budowie i analizie modeli fizycznych nanostruktur, potrafi zastosować formalizm matematyczny do analizy modeli fizycznych [2F_22_2]
 KF_W05 [4/5] KF_U04 [4/5]
potrafi wyjaśnić podstawowe procesy zachodzące w otaczającym środowisku w oparciu o prawa fizyki i chemii, potrafi opisać podstawowe mikro- i makroskopowe właściwości materii w oparciu o zdobytą wiedzę teoretyczną [2F_22_3]
 KF_U04 [4/5] KF_U05 [4/5]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
egzamin [2F_22_w_1]
egzamin ustny lub pisemny sprawdzający opanowanie materiału wykładowego, skala ocen: 2-5
 2F_22_1 2F_22_2 2F_22_3
raport [2F_22_w_2]
za każdy wykonany eksperyment obowiązkowy raport zawierający teoretyczne wprowadzenie do danego problemu, przyjętą metodologię opis badania, analizę i omówienie wyników oraz ich znaczenia dla podobnych badań, skala ocen: 2-5
 2F_22_1 2F_22_2 2F_22_3
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [2F_22_fs_1]
wykład wprowadza w podstawowe pojęcia miękkiej materii, bardziej szczegółowo omawia niektóre rzeczywiste przykłady; wykład z wykorzystaniem pomocy audiowizualnych; moduł jest opcjonalny; studenci wybiorą dwa z czterech proponowanych modułów
 20
przyswajanie wiedzy z wykładu, lektura uzupełniająca
 20 egzamin [2F_22_w_1]
laboratorium [2F_22_fs_2]
wykonywanie eksperymentów pod okiem prowadzącego
 10
przed laboratorium zapoznanie się z literaturą dotyczącą teorii i techniki eksperymentu; po zakończeniu badania przygotowywany jest raport
 10 raport [2F_22_w_2]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)