Podstawy fizyki : Fale, optyka i budowa materii Kierunek studiów: Fizyka
Kod programu: 03-S1FZ12.2017

Podczas wykładu student zapoznaje się z następującymi zagadnieniami: • Drgania harmoniczne; Proste oscylatory harmoniczne i opisujące je równania różniczkowe • Drgania tłumione, drgania wymuszone i zjawisko rezonansu. Równania różniczkowe oscylatorów. • 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 się 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.

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.

(brak informacji)