Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Fizyka ciała stałego

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-FCST
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Fizyka ciała stałego
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy:
Punkty ECTS i inne: 6.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

- znajomość zagadnień omawianych w ramach kursów "Fizyka ogólna" (1-4)

- znajomość podstaw mechaniki kwantowej

Rodzaj przedmiotu:

przedmiot obowiązkowy

Całkowity nakład pracy studenta:

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (60 h):

- udział w wykładach: 45 h

- udział w ćwiczeniach: 15 h

- konsultacje z nauczycielem akademickim: zależnie od woli studenta

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (120 h):

- przygotowanie do ćwiczeń: 30 h

- przygotowanie do kolokwiów: 30 h

- przygotowanie do egzaminu: 60 h

Łącznie: 180 h (6 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza:

W1: posiada podstawową wiedzę z fizyki ciała stałego, obejmującą m.in. strukturę krystaliczną, drgania sieci krystalicznej, teorię pasmową, własności elektryczne i magnetyczne, jak również zna najważniejsze urządzenia i techniki bazujące na fizyce ciała stałego (fizyka: K_W01, K_W05; fizyka techniczna: K_W01)

W2: rozumie rolę eksperymentu fizycznego oraz metod teoretycznych i komputerowych w metodologii badań naukowych prowadzonych w zakresie fizyki ciała stałego, mając przy tym świadomość ograniczeń technologicznych, aparaturowych i metodologicznych (fizyka: K_W02; fizyka techniczna: K_W03)

Efekty uczenia się - umiejętności:

U1: potrafi w sposób zrozumiały, używając formalizmu matematycznego, przedstawiać podstawowe prawa fizyki ciała stałego (fizyka: K_U01; fizyka techniczna: K_U01)

U2: potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze polskiej i anglojęzycznej dotyczącej fizyki ciała stałego (fizyka: K_U05; fizyka techniczna: K_U04)

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1: zna ograniczenia własnej wiedzy (fizyka: K_K01, fizyka techniczna: K_K01)

K2: rozumie potrzebę popularyzacji wiedzy fizycznej w społeczeństwie (fizyka: K_K04, fizyka techniczna: K_K08)

Metody dydaktyczne eksponujące:

- pokaz

Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład problemowy

Metody dydaktyczne poszukujące:

- ćwiczeniowa
- klasyczna metoda problemowa
- obserwacji

Skrócony opis:

Wykład stanowi akademicki kurs z podstaw fizyki ciała stałego, podczas którego studenci poznają najważniejsze zagadnienia z tej gałęzi fizyki współczesnej. Oprócz strony teoretycznej poszczególnych zagadnień przedstawione zostają też najważniejsze zastosowania praktyczne.

Pełny opis:

W trakcie zajęć omawiane są następujące zagadnienia:

1) Podstawowe wiadomości o kryształach

2) Sieć odwrotna

3) Rodzaje wiązań krystalicznych

4) Drgania sieci krystalicznej

5) Gaz Fermiego elektronów swobodnych

6) Struktura pasmowa ciał stałych

7) Półprzewodniki

8) Zjawiska optyczne w kryształach

9) Nadprzewodnictwo

10) Własności magnetyczne ciał stałych

11) Rezonans magnetyczny

12) Fizyka cienkich warstw

13) Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią

14) Podstawy spektroskopii ciała stałego

15) Zjawisko scyntylacji

16) Defekty sieci krystalicznej

17) Ciała amorficzne

Literatura:

Literatura podstawowa:

C. Kittel, "Wstęp do fizyki ciała stałego", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1999 (lub nowsze wydanie)

Literatura uzupełniająca:

J. Garbarczyk, "Wstęp do fizyki ciała stałego", Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000

A. Sukiennicki, A. Zagórski, "Fizyka ciała stałego", Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1984

T. Stacewicz, A. Witowski, J. Ginter, "Wstęp do optyki i fizyki ciała stałego", Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2002

W.L. Boncz-Brujewicz, S.G. Kałasznikow, "Fizyka półprzewodników", Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1985

K.W. Szalimowa, "Fizyka półprzewodników", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1974

Z. Bojarski, M. Gigla, K. Stróż, M. Surowiec, "Krystalografia", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007

G. Burns, "Solid State Physics", Academic Press Inc., San Diego 1990

B. Henderson, G.F. Imbusch, "Optical Spectroscopy of Inorganic Solids", Clarendon Press, Oxford 1989 (lub nowsze wydanie)

G.C. Wang, T.M. Lu, "RHEED Transmission Mode and Pole Figures: Thin Film and Nanostructure Texture Analysis", Springer, New York 2014

Metody i kryteria oceniania:

Metody oceniania - weryfikacja efektów:

- egzamin pisemny - W1, W2, U1

- egzamin ustny - W1, W2, U2, K1, K2

- kolokwia – W1, U1, U2

Kryteria oceniania - wykład:

Wykład kończy się egzaminem. Warunkiem koniecznym do przystąpienia do egzaminu jest wcześniejsze zaliczenie ćwiczeń. Egzamin ma formę pisemną i zawiera zarówno pytania otwarte, jak i zamknięte. Ocena z części pisemnej zależy od liczby zdobytych punktów następująco:

> 25 pkt bdb (5.0)

24-25 pkt db+ (4.5)

21-23 pkt db (4.0)

19-20 pkt dst+ (3.5)

15-18 pkt dst (3.0)

< 15 pkt ndst (2.0)

Studenci, którzy otrzymają ocenę pozytywną z części pisemnej, względnie zabrakło im do oceny dostatecznej nie więcej niż 10% maksymalnej liczby punktów (zdobyli 12-14 pkt), mają prawo przystąpić do (nieobowiązkowej) części ustnej. Pomyślny przebieg egzaminu ustnego będzie oznaczał poprawę oceny z części pisemnej o co najwyżej cały stopień.

Kryteria oceniania - ćwiczenia:

(do ustalenia z prowadzącym ćwiczenia)

Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-21 - 2022-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Czesław Koepke
Prowadzący grup: Czesław Koepke, Krzysztof Wiśniewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)

Okres: 2023-02-20 - 2023-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Czesław Koepke
Prowadzący grup: Czesław Koepke, Krzysztof Wiśniewski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)

Okres: 2024-02-20 - 2024-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Winicjusz Drozdowski
Prowadzący grup: Beata Derkowska-Zielińska, Winicjusz Drozdowski
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Ćwiczenia - Zaliczenie na ocenę
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.2.0-1 (2024-03-12)