Pracownia fizyczna II cz. 1

Znajomość wybranych działów fizyki (mechanika, termodynamika, fizyka atomowa i molekularna, elektryczność i magnetyzm, optyka, fizyka jądrowa) na poziomie wykładów z fizyki ogólnej, znajomość podstaw metod opracowywania pomiarów.

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.):

- wykonywanie doświadczeń w laboratorium - 90

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.):

- przygotowanie teoretyczne do wykonywania doświadczeń - 30

- przygotowanie raportu - 30

Łącznie: 150 godz. (5 ECTS)

W1: zna zaawansowane metody doświadczalne, obserwacyjne i numeryczne pozwalające zaplanować i przeprowadzić skomplikowany eksperyment fizyczny– K_W02

W2: zna podstawy działania systemów pomiarowych i aparatury badawczej z różnych obszarów fizyki– K_W03

U1: umie zastosować naukowe metody do rozwiązywania problemów, przeprowadzenia eksperymentów i formułowaniu wniosków– K_U01

U2: potrafi planować i przeprowadzać skomplikowane eksperymenty i obserwacji w różnych obszarach fizyki i jej zastosowań– K_U02

U3: posiada umiejętność krytycznej analizy wyników pomiarów i obserwacji wraz z oceną niepewności wyników– K_U03

U4: potrafi zaprezentować wyniki badań eksperymentalnych w formie pisemnej – K_U03

K1: zna ograniczenia swojej wiedzy i umiejętności; potrafi precyzyjnie formułować pytania; rozumie potrzebę dalszego kształcenia– K_K01

K2: ma świadomość problemów etycznych i uczciwości intelektualnej w kontekście rzetelności badawczej– K_K02

- doświadczeń
- klasyczna metoda problemowa
- laboratoryjna
- obserwacji

Pracownia fizyczna II jest pracownią dla zaawansowanych. Tematyka zadań obejmuje m.in.: fizykę jądrową, fizykę ciała stałego, badania rentgenowskie, spektroskopię atomową i molekularną, optykę (z wykorzystaniem m. in. laserów), zjawiska magnetooptyczne, zjawisko piroelektryczne, fale mechaniczne (ultradźwięki) i inne.

Wykaz zadań II Pracowni Fizycznej:

1. Rentgenograficzne badanie struktury kryształów i proszków

2. Własności promieniowania rentgenowskiego

3. Zjawisko pompowania optycznego

5. Anemometria laserowa (dopplerowska)

6. Pomiar polaryzacji fotoluminescencji roztworów barwników organicznych

7. Pomiar długości stojącej fali ultradźwiękowej w cieczy

8. Badania własności promieniowania laserowego lasera He-Ne

9. Badanie widm absorpcji roztworów barwników

10. Skręcenie magnetyczne płaszczyzny polaryzacji światła. Wyznaczanie stałej Verdeta

11. Wyznaczanie współczynnika dyfuzji metodą optyczną

12. Zjawisko interferencji i dyfrakcji

13. Interferometr Fabry'ego-Perota

14. Badanie struktury nadsubtelnej linii atomowych

15. Podwójny spektrograf siatkowy. Badanie struktury widm atomowych. Wyznaczanie defektu kwantowego

16. Zjawisko piroelektryczne

19. Wyznaczanie charakterystyk fotodetektorów

20. Wyznaczanie stosunku e/kB i przerwy energetycznej w półprzewodnikach

21. Elektronowy rezonans paramagnetyczny (EPR)

22. Doświadczenie Rutherforda

23. Reakcje jądrowe (n, γ)

24. Badania absorpcji promieniowania γ

26. Korelacje kątowe promieniowania γ

27. Efekt Comptona

29. Wyznaczanie prędkości fazowej i grupowej oraz związków dyspersyjnych dla sprzężonych układów drgających

30. Efekt Halla

31. Doświadczenie Francka-Hertza

32. Zjawisko Ramsauera-Townsenda

33. Elektroluminescencja

34. Transformacje optyczne

35. Badanie własności fal elektromagnetycznych mikrofalowego obszaru widmowego

36. Przestrajany impulsowy laser barwnikowy. Wyznaczanie średniego czasu gaśnięcia fotoluminescencji

38. Dyfrakcja elektronów na sieci krystalicznej

39. Promieniowanie ciała doskonale czarnego. Prawo Stefana-Boltzmanna

40. Liniowy efekt elektrooptyczny. Modulacja światła

41. Optyka geometryczna

42. Fotometria - pomiary spektroskopowe

43. Laser półprzewodnikowy

Literatura podstawowa:

1. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, T. 1-5, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2005/2006.

2. R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands. Feynmana wykłady z fizyki. T. 1-3. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.

3. Hermann Haken, Hans Christoph Wolf. Atomy i kwanty. Wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1997.

4. Wolfgang Demtröder. Spektroskopia laserowa. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1993.

5. Neil W. Ashcroft, N. David Mermin. Fizyka ciała stałego. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1986.

6. C. Kittel. Wstęp do fizyki ciała stałego. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1974.

7. K. W. Szalimowa. Fizyka półprzewodników. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1974.

8 Bernard Ziętek. Lasery. Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 2008.

9 Bernard Ziętek. Optoelektronika. Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 2004.

10. Koichi Shimoda. Wstęp do fizyki laserów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1993.

11. Ewa Skrzypczak, Zygmunt Szefliński. Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1995.

12 Adam Strzałkowski. Wstęp do fizyki jądra atomowego. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1979.

13 Janusz Araminowicz, Krystyna Małuszyńska, Marian Przytuła. Laboratorium fizyki jądrowej. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1978.

Literatura uzupełniająca:

Każde zadanie posiada odrębny wykaz literatury. Opiekun zadania pomaga studentowi w wyborze najbardziej właściwych pozycji lub sugeruje inne pozycje. Pracownia dysponuje własną biblioteką. Z książek można korzystać na miejscu lub wypożyczać na krótko do domu.

Metody oceniania:

kolokwium- W1, W2, U2, K1

raport – U1, U3, U4, K2

Kryteria oceniania:

Student zobowiązany jest do zaliczenia 4 zadań w ciągu semestru. Na zadanie składa się: zdanie kolokwium dotyczącego wiedzy teoretycznej na temat zadania, wykonanie zadania i przedstawienie pisemnego raportu zawierającego opis zadania i opracowanie wyników. Każde zadanie jest oceniane z uwzględnieniem wymienionych wyżej elementów.

ndst - < 50 %

dst - 50-59 %

dst plus - 60-69 %

db - 70-79 %

db plus - 80-89 %

bdb - 90-100%)

nie dotyczy