Agrofizyka

Kurs opisujący zagadnienia z dziedziny agrofizyki - nauki z pogranicza fizyki i agronomii. Przedstawione zostaną podstawowe wiadomości z zakresu fizyki potrzebne do zrozumienia metod spektroskopowych stosowanych w agrofizyce. Omówiony zostanie wpływ czynników fizycznych i chemicznych na organizmy żywe.

W ramach ćwiczeń laboratoryjnych studenci nabywać będą doświadczenie z aparaturą badawczą wykorzystywaną do badań parametrów fizycznych materiałów związanych z rolnictwem.

Celem kursu jest zapoznanie studentów z opisem ekosystemów i obiektów biologicznych kształtowanych poprzez działalność człowieka za pomocą metod nauk ścisłych – w szczególności fizyki.

Kurs obejmuje 15 godzin wykładów i 30 godzin ćwiczeń laboratoryjnych (2h tygodniowo)

Tematy wykładów:

1. Wstęp do agrofizyki – zakres agrofizyki, znaczenie dla nauk przyrodniczych, powiązanie agrofizyki z fizyką (2h).

2. Podstawowe prawa i wielkości fizyczne - omówienie oddziaływań występujących w przyrodzie, budowa świata, układy jednostek miar (2h).

3. Jednostki fizyczne, wzorce miar (1h).

4. Metody obliczania niepewności pomiarowych – błędy bezpośrednie i pośrednie, przypadkowe, systematyczne i grube, odchylenie standardowe, metoda pochodnej logarytmicznej i różniczki zupełnej (2h).

5. Ruch i jego znaczenie w przyrodzie, zasady dynamiki, tarcie, zasady zachowania wielkości fizycznych (4h).

6. Termodynamiczne charakterystyka niektórych zjawisk w glebie i roślinie (2h).

7. Oddziaływanie światła z materiałem biologicznym – przedsiewna stymulacja nasion, wpływ światła na grzyby ento- i fitopatogenne (2h).

Tematy ćwiczeń:

1. Przepisy BHP obowiązujące na pracowni agrofizycznej (2h).

2. Badanie ciepła właściwego i właściwości termodynamicznych substancji występujących w środowisku (4h).

3. Badanie procentowego stężenia substancji (np. chlorofilu) w roztworach przy użyciu spektrofotometru (2h).

4. Badanie współczynnika załamania cieczy przy użyciu refraktometru (2h).

5. Badanie współczynnika załamania ciał stałych przy użyciu mikroskopu optycznego (2h).

6. Badanie widma emisyjnego gazów występujących w atmosferze przy użyciu spektrometru pryzmatycznego (2h).

7. Badanie długości fali światła przy użyciu spektrometru wyposażonego w siatkę dyfrakcyjną (2h).

8. Badanie stężenia cukru w roztworach przy użyciu polarymetru (2h).

9. Badanie gęstości ciał stałych i cieczy przy użyciu piknometru (2h).

10. Badanie gęstości ciał stałych i cieczy przy użyciu wagi hydrostatycznej (2h).

11. Badanie lepkości cieczy przy użyciu wiskozymetru kapilarnego (2h).

12. Badanie wilgotności powietrza (2h).

13. Badanie napięcia powierzchniowego cieczy (2h).

14. Badanie sprawności energetycznej urządzeń (2h).

Statystyka przedmiotu:

1. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot obowiązkowy Godziny:100 ; ECTS: 4

2. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot do wyboru Godziny: -; ECTS: -

3. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje poprzez bezpośredni kontakt z nauczycielem

akademickim (wykłady, ćwiczenia, seminaria....) Godziny: 45; ECTS: 1,8

4. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach praktycznych np. laboratoryjne,

projektowe, terenowe, warsztaty Godziny: 30; ECTS: 1,2

5. Przewidywany nakład pracy własnej (bez udziału prowadzącego lub z udziałem w ramach konsultacji) konieczny do

realizacji zadań programowych przedmiotu. Godziny: 55; ECTS: 2,2

1. D. Halliday, R.Resnick, J.Walker,;Podstawy Fizyki; tom 1-3, PWN 2007

2. W. Demtroder, "Spektroskopia laserowa", PWN Warszawa 1986

3. Y. Posudin, "Practical Spectroscopy in Agriculture and Food Science", Science Publishers; 1 edition, 2007

4. J.R.Meyer-Arendt, Wstęp do optyki, PWN Warszawa 1979

5. F. Kaczmarek, "Wstep do fizyki laserów", PWN Warszawa 1988

6. H. Szydłowski, "Pracownia Fizyczna"

Materiały do wykładu będą pojawiać się na stronie www kursu.

Wiedza

- student posiada podstawowa wiedzę na temat praw fizycznych związanych z agrofizyką

- student zna podstawowe metody badawcze wykorzystywane w badaniach ekosystemów i obiektów biologicznych kształtowanych przez działalność człowieka

Umiejętności

- student umie określić wpływ światła na materiał biologiczny,

- student potrafi opracowywać dane pomiarowe i szacować błędy wynikające z pomiarów, potrafi wykonać pomiary podstawowych wielkości fizycznych.

- student potrafi obsługiwać podstawową aparaturę pomiarową (suwmiarki, wagi, multimetry cyfrowe, mikroskopy itp.)

- student potrafi dokonać opisu procesów fizycznych zachodzących w glebie i roślinach

Kompetencje społeczne

- student na ćwiczeniach w ramach zespołu dokonuje rozdziału zadań lub spełnia wyznaczone funkcje

Efekty kształcenia oceniane będą na podstawie:

1. cotygodniowych kolokwiów ustnych przeprowadzanych w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych (1-5)

2. przygotowywanych sprawozdań z wykonywanych ćwiczeń laboratoryjnych (4)

3. egzaminu ustnego z materiału przedstawianego na wykladzie (1-4)

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W,

U lub K) przedmiotowych efektów kształcenia student uzyska mniej niż 50% obowiązujących efektów dla danej

składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K)

efektów kształcenia student uzyska przynajmniej 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U

lub K) efektów kształcenia (średnio 61-70%).

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0 - średnio 71-80%),

ponad dobrej (4,5 - średnio 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 - średnio >90%).

UWAGA: Prowadzący zajęcia, na podstawie stopnia opanowania przez studenta obowiązujących treści programowych

danego przedmiotu, w oparciu o własne doświadczenie dydaktyczne, formułuje ocenę, posługując się podanymi wyżej

kryteriami formalnymi.