- Nazwa przedmiotu:
- Fizyka 2
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. Jerzy Garbarczyk
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Papiernictwo i Poligrafia
- Grupa przedmiotów:
- Fizyka
- Kod przedmiotu:
- IP-IDW-FIZY2-4-09Z
- Semestr nominalny:
- 4 / rok ak. 2015/2016
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Sumaryczna liczba godzin pracy studenta: 120. Obejmuje:
1) Zajęcia kontaktowe z nauczycielem:
- obecność na wykładach 30 godz.
- obecność na zajęciach laboratoryjnych 30 godz.
- konsultacje 10 godz.
2) Zajęcia bez kontaktu z nauczycielem (Praca własna studenta) :
1. Przygotowywanie się do wykładu 10 godz.
2. Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych 10 godz.
Wykonanie sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych 20 godz.
3. Przygotowanie do egzaminu i udział w egzaminie 10 godz.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 3 punkty ECTS.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 3 punkty ECTS.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład450h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium450h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Przedmioty, na których bazuje dany przedmiot (prerekwizyty):
- [IP-IDW-FIZY1-4-09Z] Fizyka 1
- [IP-IDW-MATE1-5-09Z] Matematyka 1
- [IP-IDW-MATE2-5-09Z] Matematyka 2
- Limit liczby studentów:
- -
- Cel przedmiotu:
- Głównym celem przedmiotu "Fizyka 2" jest zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami, koncepcjami i aparatem matematycznym takich działów fizyki, jak: elektromagnetyzm, drgania i fale oraz wczesna teoria kwantów. Bardzo istotnym dodatkowym celem jest zapoznanie studentów z wybranymi zjawiskami fizycznymi, technikami pomiaru wielkości fizycznych oraz metodami interpretacji wyników pomiarowych w ramach zajęć w laboratorium fizycznym.
- Treści kształcenia:
- Treści kształcenia w zakresie wykładu:
Elektrostatyka: prawo Coulomba i prawo Gaussa, pole elektrostatyczne (natężenie, potencjał, energia potencjalna), natężenie jako gradient potencjału. Prąd elektryczny: prawo Ohma i odstępstwa od tego prawa, mikroskopowy opis prądu elektrycznego. Pole magnetyczne: doświadczenie Oersteda, prawo Gaussa dla magnetyzmu, definicja indukcji magnetycznej, siła Lorentza, prawo Ampera i jego zastosowania, siła elektrodynamiczna. Indukcja elektromagnetyczna: zjawisko Faradaya, prawo Maxwella i Maxwella-Ampera. Równania Maxwella w postaci całkowej. Drgania i fale: równanie oscylatora harmonicznego, klasyfikacja fal, zasada Fermata i zasada Huygensa, równanie falowe, fale elektromagnetyczne, interferencja fal, dyfrakcja fal, polaryzacja fal. Podstawy doświadczalne fizyki kwantowej: promieniowanie cieplne, rozkład Plancka, zjawisko fotoelektryczne, zjawisko Comptona, dualizm falowo-cząstkowy promieniowania i materii, hipoteza de Broglie'a, model Bohra budowy atomu, absorpcja i emisja światła, linie widmowe, zasada korespondencji.
Treści kształcenia w zakresie laboratorium fizyki:
Ćwiczenia laboratoryjne z zakresu wybranych zjawisk: mechanicznych, elektrycznych, elektromagnetycznych, optycznych, termodynamicznych i jądrowych. Tematy ćwiczeń: Wyznaczanie pracy wyjścia elektronów w metalu metodą prostej Richardsona, Optyczna analiza widmowa, Efekt fotoelektryczny zewnętrzny, Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego. Wyznaczanie ciepła parowania wody. Rezonans w obwodzie RLC. Drgania harmoniczne tłumione. Wyznaczanie długości fali światła za pomocą siatki dyfrakcyjnej. Interferencja światła i interferometr Michelsona. Wyznaczanie dyspersji optycznej pryzmatu. Zjawisko skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła. Ruch elektronu w polu magnetycznym i elektrycznym. Wyznaczanie modułu piezoelektrycznego. Wyznaczanie podatności magnetycznej paramagnetyków i diamagnetyków. Badanie pętli histerezy ferromagnetyków. Badanie przewodnictwa cieplnego metali. Dyfrakcja elektronów i światła na sieci krystalicznej.
Studenci kierunków "Zarządzanie" i "Poligrafia" wykonują w ramach laboratorium ćwiczenia z fizyki jądrowej:
Charakterystyka licznika Geigera-Mullera, Badanie własności promieniowania gamma, Badanie promieniowania rentgenowskiego, Badanie własności cząstek alfa.
- Metody oceny:
- Ocena końcowa jest średnią ważoną oceny z egzaminu pisemnego (z wagą 60%) oraz oceny z laboratorium fizyki (z wagą 40%).
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1) W.Bogusz, J.Garbarczyk, F.Krok, "Podstawy fizyki", wyd.4., OW PW, Warszawa 2010.
2) D.Halliday, R.Resnick, J.Walker, "Podstawy fizyki", PWN, Warszawa 2005.
3) Zestaw instrukcji do ćwiczeń laboratoryjnych, dostępnych na stronie www.if.pw.edu.pl/~labfiz1p.
- Witryna www przedmiotu:
- www.if.pw.edu.pl/~garbar
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt FIZY2_W1
- Ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia i opisu podstawowych zjawisk fizycznych z elektrostatyki, magnetostatyki, elektromagnetyzmu, fal elektromagnetycznych, podstaw mechaniki kwantowej.
Weryfikacja: Kolokwia w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych. Ocena sprawozdań z przeprowadzonych doświadczeń. Pisemny egzamin.
Powiązane efekty kierunkowe:
PK1A_W02
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W01, T1A_W02
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt FIZY2_U1
- Student umie - na podstawie nabytej wiedzy w trakcie wykładu, w wyniku studiowania zalecanej literatury lub innych źródeł fachowej wiedzy - przeprowadzić doświadczenie przewidziane w ramach zajęć, dokumentować wyniki pracy, zinterpretować uzyskane wyniki i przedstawić je w formie pisemnego opracowania. Student umie obliczyć niepewności wyznaczonych wielkości.
Weryfikacja: Ocena sprawozdań z przeprowadzonych doświadczeń.
Powiązane efekty kierunkowe:
PK1A_U01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt FIZY2_K1
- Razem z innymi uczestnikami zespołu aktywnie współpracuje nad przeprowadzeniem doświadczenia oraz opracowaniem wyników. W trakcie prac zespołu dzieli się sposób konstruktywny posiadaną wiedzą i
umiejętnościami z innymi uczestnikami. Umie odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania. Potrafi współpracować w zespole 2-3 osobowym w ramach laboratorium fizycznego
Weryfikacja: Obserwacja studenta w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe:
PK1A_K03
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K03