Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Wszechświat wysokich energii

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-WWE
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0530) Nauki fizyczne nieokreślone dalej Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Wszechświat wysokich energii
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy: Fizyka s2, przedmioty wszystkie
Przedmioty z fizyki wysokich energii
Strona przedmiotu: http://galaxy.astro.uni.torun.pl/~kat/
Punkty ECTS i inne: 3.00 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:

Wymagana jest znajomości podstawowych praw fizyki z zakresu elektromagnetyzmu, szczególnej teorii względności oraz podstawowa wiedza o typach i własnościach cząstek elementarnych.

Całkowity nakład pracy studenta:

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 35 godz.):

- udział w wykładach – 30

- konsultacje z nauczycielem akademickim – 5


Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 55 godz.):

- przygotowanie do wykładu – 15

- przygotowanie do egzaminu – 40


Łącznie: 90 godz. (ECTS 3)

Efekty uczenia się - wiedza:

W1 - posiada wiedzę na temat ważniejszych badań i odkryć, które doprowadziły do zapoczątkowania obserwacji astronomicznych w zakresie promieniowania X i gamma (K_W04, K_W05)

W2 - potrafi wymienić najważniejsze instrumenty, które prowadziły lub nadal prowadzą badania w zakresie promieniowania rentgenowskiego oraz podać ważne okrycia jakich dokonano przy ich pomocy (K_W04, K_W05),

W3 - zna ważniejsze satelitarne o naziemne obserwatoria promieniowania gamma, potrafi opisać odkrycia dokonane za ich pomocą (K_W04, K_W05),

W4 - potrafi opisać techniki detekcji promieniowania jakie są stosowane w pomiarach emisji X i gamma (K_W04, K_W05),

W5 - posiada wiedzę o procesach fizycznych, które prowadzą do emisji X i gamma w źródłach astronomicznych (K_W03),

W6 - umie opisać podstawowe procesy przyspieszania cząstek w źródłach astronomicznych (K_W03).

Efekty uczenia się - umiejętności:

U1 - potrafi opisać wszystkie ważniejsze procesy fizyczne, które są obserwowane w źródłach promieniowania X i gamma (K_U03, K_U04, K_U05),

U2 - zdolny jest przygotować i przedstawić referat popularnonaukowy na temat wybranego zagadnienia z astrofizyki wysokich energii (K_U08)

U3 - potrafi podjąć dalsze zgłębianie wiedzy w zakresie astrofizyki wysokich energii na podstawie profesjonalnych prac naukowych (K_U11).

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K1 - zna ograniczenia własnej wiedzy, ale wie gdzie może uzyskać więcej informacji z zakresu astrofizyki wysokich energii (K_K01),


Metody dydaktyczne podające:

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Skrócony opis:

W trakcie kursu omawiane są zaganiania związane z emisją źródeł astronomicznych w zakresie wysokich energii. Omawiane są instrumenty i metody pomiarowe oraz procesy fizyczne prowadzące do emisji X i gamma.

Pełny opis:

Zagadnienia omawiane w trakcie wykładu:

Wstęp historyczny - omówienie najważniejszych odkryć związanych z badaniami astrofizycznymi w wysokich energiach.

Badania promieniowania X - charakterystyka satelitów rentgenowskich oraz odkryć, które przy ich pomocy zostały dokonane.

Obserwacje gamma - instrumenty i odkrycia, w tym naziemne obserwatoria promieniowania Czerenkowa.

Podstawy opisu procesów promieniowania - podstawowe definicje, równanie transferu promieniowania.

Procesy, które prowadzą do emisji w zakresie wysokich energii: anichilacja, bremsstrahlung, promieniowanie synchrotronowe, odwrotne rozpraszanie comptonowskie.

Ewolucja rozkładu energii cząstek - opis zmian w widmie energii cząstek przy pomocy tzw. równania kinetycznego.

Przyspieszanie cząstek - procesy Fermiego pierwszego i drugiego typu, przyspieszanie cyklotronowe oraz rekoneksja magnetyczna.

Literatura:

High energy astrophysics – Malcolm S. Longair

Tom 1 – Particles, photons and their detection

Tom 2 – Stars, the Galaxy and the interstellar medium

Cambridge University Press, 1997, wydanie drugie

poprawione oraz wydania nowsze.

Radiative processes in astrophysic – George B. Rybicki

i Alan P. Lightman z Harvard–Smithsonian Center for

Astrophysics, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co KGaH, 1979,

oraz nowsze, poprawione wydania.

Gwiazdy i materia międzygwiazdowa – Marcin Kubiak,

Wydawnictwo Naukowe PWN, 1994

Galaktyki i budowa Wszechświata – Michał Jaroszyński,

Wydawnictwo Naukowe PWN, 1993

Transparencje wykorzystane w trakcie wykładu.

Metody i kryteria oceniania:

Wykład zaliczany jest na podstawie, jednego, końcowego egzaminu pisemnego. W trakcie egzaminu należy omówić trzy z zagadnień prezentowanych w trakcie wykładu. Zagadnienia te mogą mieć charakter opisowy (np. technika obserwacji i odkrycia danego instrumentu, W1, W2, W3, W4, U2, U3, K1) oraz matematyczny, gdzie trzeba będzie przedstawić/wyprowadzić opis danego zjawiska fizycznego (W5, W6, U1). Skala ocen:

ndst - <5 pkt. (<50 %)

dst - 5 pkt. (50 %)

dst plus - 6 pkt. (60 %)

db - 7 pkt. (70 %)

db plus - 8 pkt. (80 %)

bdb - 9 pkt. (90 %)

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

Okres: 2023-02-20 - 2023-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Katarzyński
Prowadzący grup: Krzysztof Katarzyński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/25" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2025-02-24 - 2025-09-30
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Krzysztof Katarzyński
Prowadzący grup: Krzysztof Katarzyński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
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 mapa serwisu USOSweb 7.0.4.0-2 (2024-05-20)