Strona w budowie! 


Spis wykładów z Fizyki

z linkami do notatek studenckich

Kierunek: Automatyka

                  1.  Podstawowe pojęcia i zastosowania:
               
1. rachunku wektorowego,
                2. różniczkowego i całkowego w fizyce klasycznej
                3. Rachunek niepewności pomiaru

                 2. Kinematyka - pojęcia podstawowe dla ruchu prostoliniowego i krzywoliniowego

3. Dynamika

1.      Zasady dynamiki Newtona

2.      Praca, energia kinetyczna i moc

3.      Zasady dynamiki dla układów o zmiennej masie

4.      Przyspieszenie i siła Coriolisa

 

4. Grawitacja

1.      Wielkości charakteryzujące pole grawitacyjne: natężenie, potencjał, energia potencjalna, strumień

2.      Prawo Gaussa i przykłady jego zastosowań (rozkład masy liniowy, sferyczny, objętościowy)

3.      Energia grawitacyjna kuli

4.      Prawa Kepplera

5.      Przyspieszenie ziemskie (wahadło Facoulta)

6.      Twierdzenie o wiriale (temperatura Słońca)

 

5. Dynamika bryły sztywnej

1.      Środek masy

2.      Zderzenia

3.      Podstawowe pojęcia ruchu obrotowego punktu materialnego i bryły sztywnej

4.      Tensor momentu bezwładności i twierdzenie Steinera

5.      Przykłady obliczeń momentu bezwładności (pręt, kula, dysk)

6.      Równanie Eulera

7.      Precesja - przykłady: bąk i spin elektronu

 

6. Elektrostatyka

1.      Podstawowe pojęcia: pole, potencjał, energia potencjalna, strumień

2.      Dipol elektryczny

3.      Przykłady zastosowania prawa Gaussa (liniowy, powierzchniowy objętościowy rozkład ładunków

4.      Dielektryki - prawo Gaussa dla dielektryków, wektory E, P, D

5.      Piezoelektryczność

 

7. Prąd stały

1.      Prąd i prawo Ohma

2.      SEM - siła elektromotoryczna i opór wewnętrzny

3.      Przewodnictwo elektryczne w metalach

4.      Przewodnictwo elektryczne w półprzewodnikach

5.      Prawa Kirchoffa

6.      Obwód RC

 

8. Pole magnetyczne

1.      Wektor indukcji B

2.      Siła Lorentza (ładunek w polu B)

3.      Siła elektrodynamiczna

4.      Przykłady: efekt Halla, e/m, cyklotron (ładunki na orbitach)

5.      Prawo Ampera (nieskończenie długi przewodnik, solenoid)

6.      Prawo Biota Savarta

7.      Prawo Faraday'a i reguła Lenza

8.      Indukcyjność i samoindukcja

9.      Obwód RL

10.  Energia pola B

                  11. Magnetyzm materii i jego zastosowania

 

9. Drgania

1.      Oscylator liniowy ruchu drgającego prostego (punktu materialnego i obwodu LC)

2.      Drgania tłumione (mechaniczne i RLC)

3.      Drgania wymuszone (mechaniczne i RLC z zasilaniem zmiennym w czasie)

4.      Rezonans (amplituda i przesunięcie fazowe)

5.      Wahadła (fizyczne, matematyczne i torsyjne)

6.      Składanie drgań

 

10. Fale i elementy termodynamiki, hydrodynamiki

1.      Podstawowe pojęcia

2.      Równanie fali płaskiej w przestrzeni

3.      Równanie falowe

4.      Fala sprężysta w ciele stałym

5.      Fala sprężysta w gazach

                  6.      Fala stojąca

7.      Podstawowe pojęcia z akustyki

8.      Efekt Dopplera


 

 
 

SPIS TEMATÓW DO EGZAMINU W SEMESTRZE LETNIM

9.      Podstawy termodynamiki i praw gazowych

10.  Hydrodynamika - pojęcia podstawowe (prawo Bernulliego, ciągłości strugi, lepkość)

 

11. Elektromagnetyzm - równania Maxwella

1.      Dywergencja - definicja (dywergencja w układzie kartezjańskim - przykłady)

2.      Rotacja - definicja (rotacja w układzie kartezjańskim - przykłady)

3.      Twierdzenie Stokesa

4.      Magnetyzm materii (wektory B, H, M, podatność, przenikalność, zapis i odczyt informacji na nośniku magnetycznym)

                  5.   Prąd przesunięcia

6.   Indukowane pole i E

7.      Zestawienie równań Maxwella: postać całkowa i różniczkowa

 

12. Fale elektromagnetyczne

1.      Fale elektromagnetyczne w próżni - wyprowadzenie równania falowego

2.      Zależności pomiędzy prędkością współczynnikiem załamania (n) a stałymi przenikalności magnetycznej i elektrycznej

3.      Eenergia fali elektromagnetycznej

4.      Wektor Poytinga (przykład - wydzielenie mocy w przewodniku)

5.      Widmo fali elektromagnetycznej

 

13. Optyka

1.      Zasada Fermata (przykład prawo załamania)

2.      Interferencja - doświadczenie Younga wyznaczenie długości fali

3.      Interferencja - obliczenie natężenia, interferencja w cienkich warstwach

4.      Dyfrakcja na 1-szczelinie i na 2-szczelinach (obliczenie natężenia)

5.      Siatka dyfrakcyjna

6.      Promieniowanie rentgenowskie (widmo ciągłe i charakterystyczne)

7.      Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego (prawo Bragga)

8.      Polaryzacja przez odbicie

9.      Dwójłomność (polaryzacja liniowa, kołowa i eliptyczna)

10.  Prędkość światła (metody pomiaru, teoria eteru)

 

 

14. Teoria względności

1.      Transformacja Lorentza

2.      Kontrakcja długości, dylatacja czasu

3.      Prędkość w układach inercjalnych

4.      Masa, energia

 

15. Zjawiska korpuskularno-falowe

1.      Promieniowanie termiczne

2.      Zjawisko fotoelektryczne

3.      Zjawisko Comptona

4.      Model atomu Bohra


15.Zjawiska korpuskularno-falowe - nowe opracowanie


16. Fale materii

1.      Hipoteza de Broglie

2.      Doświadczenie Davissona Germera

3.      Zasada nieoznaczoności Heisenberga

4.      Równanie Schroedingera (postać ogólna)

5.      Funkcja falowa i jej własności

6.      Przykłady zastosowań równania Schroedingera: swobodny elektron, nieskończona studnia potencjału (przypadek 1- i 3-wymiarowy), potencjał schodkowy, potencjał w postaci bariery (tunelowanie)

7.      Podsumowanie - omówienie przykładów zastosowań.


16. Równanie Schroedingera- tunelowanie - nowe opracowanie

 

17. Fizyka atomu

1.      Wzbudzony stan energetyczny atomu (doświadczenie Francka-Hertza)

2.      Dyskretne widmo atomowe (emisja spontaniczna, wymuszona, rezonansowa)

3.      Boltzmannowski rozkład obsadzeń

4.      Inwersja obsadzeń (antyboltzmanowski rozkład obsadzeń)

5.      Laser gazowy (He-Ne - pompowanie elektronowe)

6.      Laser rubinowy (pompowanie optyczne)

7.      Liczby kwantowe (główna, orbitalna, magnetyczna i spinowa, magneton Bohra, związki pomiędzy momentem orbitalnym, magnetycznym, spinowym)

8.      Obsadzenie stanów, funkcje rozkładu: Boltzmanna, Diraca, Bosego-Einsteina

9.      Gaz Fermiego w przestrzeni k (wektor Fermiego, energia Fermiego)

 

17. Statystyka - nowe opracowanie
17. Lasery - nowe opracowanie
17. Liczby kwantowe - nowe opracowanie


18. Elementy fizyki ciała stałego

1.      Typy wiązań atomowych

2.      Funkcja gęstości stanów

3.      Elektron w sieci periodycznej (model Kroeniga-Penneya)

4.      Masa efektywna

5.      Półprzewodniki samoistne i domieszkowe- patrz I semestr

6.      Przewodnictwo samoistne i domieszkowe, zależności temperaturowe przewodnictwa, ruchliwość ładunków

7.      Złącze p-n (obliczenie prądu równowagi)

8.      Złącze p-n spolaryzowane (obliczenie ch-ki I(U))

9.      Nadprzewodniki


18. Podstawy fizyki ciała stałego, wiązania, masa efektywna - nowe opracowanie
18.
Podstawy fizyki ciała stałego - półprzewodniki samoistne - nowe opracowanie
18. Podstawy fizyki ciała stałego - półprzewodniki domieszkowe - nowe opracowanie


e-mail: mailto:stobieck@galaxy.uci.agh.edu.pl