Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Fizyka

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: T.1s.FIZY.SI.TJBJY.R
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Fizyka
Jednostka: Zakład Fizyki
Grupy:
Punkty ECTS i inne: (brak) 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.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Celem wykładu jest dostarczenie teoretycznych podstaw umożliwiających opis podstawowych zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie. Liczne prezentacje doświadczeń i ich opisy przedstawiane na wykładach wraz z ćwiczeniami laboratoryjnymi mają na celu wykształcenie umiejętności projektowania i realizacji pomiarów wielkości fizycznych oraz prezentacji ich wyników. Materiał wykładów obejmuje zagadnienia z mechaniki, termodynamiki, elektromagnetyzmu, optyki geometrycznej i falowej, fizyki atomowej oraz fizyki jądrowej konieczne dla dalszego kształcenia specjalisty od jakości i bezpieczeństwa żywności w zakresie przedmiotów przyrodniczych i technicznych.

Ćwiczenia laboratoryjne przeprowadzane są w studenckiej pracowni fizycznej. Pomiary wykonywane są w dwuosobowych zespołach. Każdy zespół realizuje w czasie trwania semestru doświadczenia i opracowuje ich wyniki. Tematy doświadczeń obejmują zagadnienia z zakresu: mechaniki, akustyki, termodynamiki, elektryczności, magnetyzmu i optyki.

Pełny opis:

Wykłady

Tematyka zajęć:

POMIARY i ich DOKŁADOŚĆ

Pomiary bezpośrednie i pośrednie. Skale cyfrowe i analogowe. Noniusz. Błędy grube, systematyczne i przypadkowe. Ocena błędów pomiarów bezpośrednich i pośrednich.

ELEMENTY FIZYKI JĄDROWEJ

Podstawowe składniki materii. Atom. Liczba atomowa. Liczba masowa. Okrycie jądra atomowego. Nukleony. Siły jądrowe. Promień jądra atomu. Izotopy trwałe i promieniotwórcze. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Czas połowicznego zaniku. Pomiary radiometryczne skażenia środowiska izotopami promieniotwórczymi. Instytucje prowadzące pomiary radiologiczne w Polsce.

ELEMENTY TERMODYNAMIKI FENOMENOLOGICZNEJ

Ciepło. Przewodzenie, konwekcja i promieniowanie. Pojęcie temperatury. Skale temperatur. Metody pomiaru temperatury. Termometry cieczowe, bimetaliczne i opornościowe.

KALORYMETRIA

Kalorymetria. Równanie bilansu cieplnego. Pomiar ciepła właściwego ciał stałych i cieczy. Przemiany fazowe.

ELEKTRYCZNE WŁAŚCIWOŚCI MATERII

Obrazowanie pola elektrycznego. Kondensator. Dipol elektryczny. Prąd elektryczny. Przewodniki i izolatory. Pomiary napięcia elektrycznego i natężenia prądu. Prawo Ohma. Opór elektryczny. Zależność oporu od wymiarów przewodnika. Podział materiałów ze względu na opór właściwy. Zależność oporu od temperatury. Nadprzewodnictwo.

MAGNETYCZNE WŁAŚCIWOŚCI MATERII

Obrazowanie pola magnetycznego. Wektor natężenia pola magnetycznego H w solenoidzie. Wektor indukcji magnetycznej B. Czujniki pola magnetycznego. Ferromagnetyki, paramagnetyki i diamagnetyki.

ELEMENTY OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

Podstawy optyki geometrycznej. Odbicie, załamanie, całkowite wewnętrzne odbicie. Przyrządy optyczne. Refraktometria.

MIKROSKOPIA OPTYCZNA I ELEKTRONOWA

Podstawy budowy i działania mikroskopów optycznych. Powiększenie i zdolność rozdzielcza. Mikroskop skaningowy i fluoroscencyjny. Kontrast fazowy. Fale materii. Mikroskop elektronowy.

ELEMENTY OPTYKI FALOWEJ

Widmo fal elektromagnetycznych. Falowa natura światła. Polaryzacja liniowa światła. Dyfrakcja na szczelinach. Siatka dyfrakcyjna. Interferencja. Równanie siatki dyfrakcyjnej. Pomiar długości fali światła. Polarymetria.

SPEKTROSKOPIA ATOMOWA i MOLEKULARNA

Kwantowo-mechaniczne modele budowy atomu. Poziomy energetyczne atomu. Liczby kwantowe. Widma atomowe optyczne i rentgenowskie. Cząsteczki. Poziomy energetyczne: elektronowe, oscylacyjne i rotacyjne. Prawa absorpcji promieniowania. Spektrofotometry.

HYDROSTATYKA CIECZY

Ciśnienie hydrostatyczne. Siła parcia. Przykłady obliczeniowe dotyczące ciśnienia hydrostatycznego i sił parcia. Naczynia połączone. Kapilary. Siła wyporu i prawo Archimedesa. Waga Mohra

HYDRODYNAMIKA CIECZY

Równanie ciągłości i równanie Bernoulliego. Przepływy rzeczywiste. Współczynnik lepkości.

PODSTAWY MECHANIKI KLASYCZNEJ

Zakres zastosowań mechaniki klasycznej. Liczby, skalary i wektory. Działania na wektorach. Definicja pracy mechanicznej. Przykłady obliczeniowe. Twierdzenie o pracy i energii. Dynamometr. Statyczny pomiar siły. Siły bezwładności w układach nieinercjalnych. Sedymentacja.

MODEL GAZU DOSKONAŁEGO

Modele w fizyce. Równanie gazu doskonałego. Praca sprężania i rozprężania gazu. Maszyny cieplne. Urządzenia chłodnicze.

DRGANIA I FALE MECHANICZNE

Drgania harmoniczne swobodne, tłumione, wymuszone. Rezonans. Składanie drgań. Fale mechaniczne. Podstawowe zjawiska falowe: odbicie i załamanie, interferencja, dyfrakcja, absorpcja. Dźwięki i ultradźwięki.

Ćwiczenia laboratoryjne

Tematyka zajęć:

Pomiary bezpośrednie i pośrednie. Dyskusja błędu. Prezentacja wyniku pomiaru. Wykresy. Przepisy BHP obowiązujące w pracowni fizycznej. Sprawozdania

Wyznaczanie gęstości ciał stałych. Wyznaczanie gęstości cieczy. Pomiar ciężaru właściwego. Lub: Przyspieszenie ziemskie. Wahadło matematyczne i fizyczne. Ruch harmoniczny. Wyznaczanie przyspieszenia ziemskiego.

Barometr i poprawki barometryczne. Zależność temperatury wrzenia wody od ciśnienia. Wyznaczanie współczynnika rozszerzalności liniowej i objętościowej. Lub: Wyznaczanie wilgotności bezwzględnej i względnej powietrza.

Przygotowanie do ćwiczeń z elektromagnetyzmu. Prąd elektryczny stały. Prawo Ohma, prawa Kirchhoffa. Pomiar oporu przewodnika i jego oporu właściwego. Lub: Wyznaczanie siły elektromotorycznej i oporu wewnętrznego źródła napięcia stałego. Lub: Pomiar natężenia ziemskiego pola magnetycznego.

Wyznaczanie współczynnika napięcia powierzchniowego cieczy. Lub: Wyznaczanie współczynnika lepkości dynamicznej cieczy.

Elementy termodynamiki fenomenologicznej. Kalorymetria. Wyznaczanie ciepła topnienia lodu. Lub: Elektrokalorymetryczne wyznaczanie ciepła właściwego cieczy. Lub: Pomiar ciepła właściwego ciał stałych.

Fale mechaniczne. Wyznaczanie prędkości fal akustycznych w powietrzu. Lub: Fale elektromagnetyczne. Natężenie promieniowania. Absorpcja. Prawa absorpcji. Spektroskopia. Rodzaje widm molekularnych. Wyznaczanie stężenia roztworu za pomocą spektrofotometru. Lub: Spektrometr pryzmatyczny. Podstawy analizy widmowej.

Dyspersja współczynnika załamania. Całkowite wewnętrzne odbicie. Refraktometr. Pomiar współczynnika załamania i dyspersji. Lub: Interferencja i dyfrakcja światła. Pomiar długości fali światła za pomocą siatki dyfrakcyjnej.

Literatura:

Podstawowa

1. Przestalski S., Elementy fizyki, biofizyki i agrofizyki. WUW, Wrocław, 2009.

2. Halliday D., Resnick R., Walker J., Podstawy fizyki, Tom 1-5, PWN, Warszawa 2003.

3. Materiały do ćwiczeń laboratoryjnych z fizyki dla studentów przygotowane przez pracowników Zakładu Fizyki UR (dostępne w internecie).

Uzupełniająca

1. Kane J.W., Sternheim, W.W., Fizyka dla przyrodników, Cz.1-3. PWN, Warszawa 1988.

2. Hewitt P.G., Fizyka wokół nas, PWN, Warszawa 2006.

Efekty uczenia się:

WIEDZA - absolwent zna i rozumie:

Ma podstawową wiedzę z zakresu wybranych działów fizyki, która daje podstawy do zrozumienia zjawisk i procesów zachodzących w środowisku oraz w materiałach poddawanych badaniom laboratoryjnym. Zna standardowe metody badawcze pomiarowe i modelowe.

UMIEJĘTNOŚCI - absolwent potrafi:

Potrafi wykonać pomiar podstawowych wielkości fizycznych, opracować i zaprezentować wyniki tych pomiarów łącznie z oszacowaniem dokładności pomiaru.

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - absolwent jest gotów do:

Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się i podnoszenia kwalifikacji zawodowych oraz rozwoju osobowego.

Wykazuje zdolność do pracy w zespole, umiejętnie zarządza czasem.

Metody i kryteria oceniania:

Wykłady

Egzamin w formie pisemnej (minimum 50% poprawnych odpowiedzi w celu uzyskania oceny 3.0), student odpowiada na 10 pytań wybranych z 15. Udział w ocenie końcowej modułu 50%.

Ćwiczenia laboratoryjne

Zaliczenie teorii dotyczącej każdego z wykonywanych ćwiczeń w formie ustnej lub pisemnej (ocena pozytywna dla min. 50% punktów) oraz zaliczenie pisemnego sprawozdania z ćwiczenia (warunkiem zaliczenia jest oddanie wszystkich indywidualnych sprawozdań). Udział w ocenie końcowej modułu 50%.

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)