Struktura fizyki 0900-FS1-3STF
Wykład (WYK) Rok akademicki 2019/20

Literatura zalecana:

1. David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Podstawy fizyki, PWN 2008

Literatura dodatkowa:

1. L.N. Cooper, Istota i struktura fizyki, PWN Warszawa 1975

2. Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna, PWN, Warszawa 1967.

3. Encyklopedia Fizyki Współczesnej, PWN, Warszawa 1983

4. R.P.Feynman, R.B.Leighton, M.Sands, Feymana wykłady z fizyki, wyd. VI, PWN Warszawa 2007.

5. Andrzej Kajetan Wróblewski, Historia Fizyki, Wydawnictwo Naukowe PWN 2007

Student:

1. Rozumie strukturę fizyki jako dyscypliny naukowej, uzyskuje świadomość powiązań poszczególnych dziedzin i teorii, zna przykłady błędnych hipotez fizycznych i błędnych teorii fizycznych (K_W04).

2. Zna ograniczenia stosowalności wybranych teorii fizycznych, modeli obiektów fizycznych i opisu zjawisk fizycznych (K_W05).

3. Rozumie formalną strukturę podstawowych teorii fizycznych, potrafi użyć odpowiednich narzędzi matematycznych do ilościowego opisu zjawisk z wybranych działów fizyki (K_W07).

4. Umie w sposób popularny przytoczyć podstawowe fakty z poznanych działów fizyki, zarysować strukturę fizyki jako dyscypliny naukowej oraz przedstawić wpływ wybranych odkryć w dziedzinie fizyki na rozwój technologii, gospodarki i rozwój cywilizacyjny (K_U01).

5. Umie przygotować opracowanie, w tym także adresowane do masowego odbiorcy, dotyczące badań w zakresie poznanych działów fizyki, wykorzystując uzyskaną wiedzę oraz literaturę i zasoby Internetu (K_U02).

6. Potrafi samodzielnie wyszukiwać informacje w literaturze i zasobach Internetu, także w językach obcych (K_K05).

Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie oceny, która uwzględnia obecność i aktywność na zajęciach, umiejętność prezentacji wybranych na seminarium tematów oraz umiejętność dyskusji na tematy związane z przedmiotem.

Tematy wykładu:

1. Przedmiot badań fizyki, nauki fizyczne, elementy składowe fizyki (pojęcia, prawa, zasady, hipotezy, teorie), struktury pojęciowe w fizyce wg. H.Heisenberga.

2. Układ fizyczny, układ odniesienia, ruch, układy inercjalne i nieinercjalne, siła, moment siły, pęd, moment pędu, energia, zasady dynamiki Newtona, prawa Keplera, punkty Lagrange’a, siły bezwładności, siła Coriolisa, tarcie, mechanika bryły sztywnej.

3. Więzy, zasada d’Alamberta, Równania Lagrange’a pierwszego i drugiego rodzaju, równania kanoniczne Hamiltona, zasada Hamiltona.

4. Oscylatory anharmoniczne, diagram w przestrzeni fazowej, atraktor, basen traktorowy, diagram Poincare, chaos deterministyczny.

5. Zasady zachowania w fizyce: energii, pędu, momentu pędu, ładunku elektrycznego, liczby barionowej, liczby leptonowej, a także parzystości i izospinu, twierdzenie Noether.

6. Transformacja Lorentza.

7. Równania Maxwella.

8. Potencjał elektryczny, równanie Poisson’a i Laplace’a, ruch ładunku w skrzyżowanych polach: elektrycznym i magnetycznym, cyklotron, synchrotron, efekt Halla, oddziaływanie przewodników z prądem.

9. Przewodniki, półprzewodniki i izolatory, dia- para- i ferro-magnetyki.

10. Fale elektromagnetyczne i fale materii.

11. Zasady termodynamiki.

12. Podstawy fizyki statystycznej.

13. Mechanika kwantowa – stan, funkcja falowa, obserwable, pomiar, równanie Schrödingera.

14. Mechanika kwantowa – zakaz Pauliego, budowa atomu, orbitale.

15. Cząstki elementarne.

Wykład przygotowany w PowerPoint, ilustrowany modelowaniami numerycznymi efektów fizycznych.