Fizyka B

chemia

obowiązkowe

Znajomość podstawowych pojęć fizyki oraz matematyki na poziomie gimnazjum i liceum.

w sali

Umiejętność analizy związków przyczynowo-skutkowych: prawa i zasady fizyki klasycznej z elementami f. kwantowej ze szczególnym uwzględnieniem ich konsekwencji w chemii, fizyce atomowej i molekularnej. Umiejętność poparta opisem matematycznym wymagającym podstaw analizy matematycznej i algebry.

Zasada zachowania ładunku. Ładunek elektryczny jako źródło pola skalarnego i wektorowego . Indukcja elektrostatyczna; ładunek swobodny i związany. Prawo Gaussa. Przewodniki i izolatory. Oddziaływania w chemii jako oddziaływania ładunków. Praca w polu elektrostatycznym, potencjał elektryczny. Energia układu ładunków, energia pola. Przewodnik naładowany; pojemność, kondensator. Dipol elektryczny. Polaryzacja dielektryczna, opis makroskopowy i molekularny. Przenikalność elektryczna. Prąd elektryczny: prądy przewodzone, prąd przesunięcia. Opór elektryczny, prawo Ohma. Prawa Kirchhoffa; zasada zachowania ładunku i energii. Siła elektromotoryczna; źródła prądu. Pole magnetyczne prądów i poruszającego się ładunku. Wektor indukcji magnetycznej, strumień indukcji, siły działające na poruszające się ładunki i na przewodniki z prądem, względność ruchu. Prawa Biota-Savarta i Amper´a. Pętla z prądem - dipol magnetyczny w polu: siła, moment siły, precesja, rezonans. Magnetyczne własności materii. Przenikalność magnetyczna, namagnesowanie. Moment magnetyczny elektronu, precesja. Para- , ferromagnetyzm. Prawo indukcji Faraday'a. Samoindukcja a geometria przewodnika, siła elektromotoryczna indukcji. Indukcja wzajemna. Energia pola magnetycznego. Prąd zmienny; wartości średnie, chwilowe i skuteczne, przesunięcia fazowe, moc. Drgania elektromagnetyczne w obwodach RLC, zawada. Zastosowanie liczb zespolonych. Drgający ładunek; promieniowanie elektromagnetyczne. Współczynnik załamania: dyspersja, absorpcja. Oddziaływanie fal em z materią - przegląd metod spektroskopowych. Zasada najmniejszego działania. Prawa Maxwella. Równanie falowe - fale elektromagnetyczne, energia fali, energia fotonu. Rozpraszanie fal. Polaryzacja światła, anizotropia optyczna. Dwójłomność, aktywność optyczna, dichroizm. Widmo sygnału EM, analiza Fouriera. Dyfrakcja i interferencja fal EM i fal materii. Cząstka swobodna jako paczka falowa.

Ćwiczenia rachunkowe stanowią ilustrację do wykładu. Mają na celu nauczenie studenta samodzielnego rozwiązywania prostych problemów dotyczących zagadnień omawianych na wykładzie, przy wykorzystaniu poznanego aparatu matematycznego. Odbywają się one w mniejszych grupach i polegają na wspólnym rozwiązywaniu zadań.

Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa, nieobecności podlegające usprawiedliwieniu - maksymalnie 3.

Wykład + ćwiczenia = 75 godzin

Kolokwia ( 4 +k. zaliczeniowe) = 10 godzin

Samodzielne rozwiązywanie zadań domowych oraz ewentualnie konsultacje 2-4 godz/ tydzień = 30 – 60 godzin

Przygotowanie do kolokwiów i egzaminu =60 godzin

Razem = 175-205 godzin

1.R. Resnick, D. Holliday, "Fizyka 2", PWN, Warszawa, 1998

2.B. Gadomska, B. Janowska-Dmoch, W. Gadomski, "Skrypt do Wykładu i Ćwiczeń rachunkowych z fizyki", tom II, Wydział Chemii U.W., 2005

3.R. Purcell, ""Elektryczność i Magnetyzm", PWN, Warszawa, 1972

4. R. Feynman, "Wykłady z Fizyki", tom I część II, PWN, Warszawa, 1969, 1974

5.A. H. Piekara, "Elektryczność i Magnetyzm", PWN, Warszwa, 1970

6. F.C. Crawford, "Fale", PWN, Warszawa, 1972

7.A. R. Von Hippel, " Dielektryki i Fale", PWN, Warszawa, 1963

8.S. Striełkow, I. Elcin, I. Jakowlew, "Zbiór zadań z fizyki", PWN, Warszwa, 1965

WIEDZA:

1. Opisać i objaśnić zjawiska fizyczne omawiane na wykładzie

2. Zrozumieć prawa rządzące przyrodą

3. Opisać te prawa językiem matematyki

UMIEJĘTNOŚCI:

1. Dostrzegać związki przyczynowo-skutkowe w przyrodzie

2. Formułować problem z fizyki i go rozwiązać

3. Interpretować prawa fizyki i wyciągać z nich wnioski

4. Wykorzystać swoją wiedzę z dziedziny fizyki w pracy chemika

POSTAWY:

1. Współpracować w grupie nad wspólnym rozwiązywaniem problemów

2. Zadawać pytania w celu rozwiania swoich wątpliwości

3. Wyjaśnić problem z fizyki kolegom

Zaliczenie ćwiczeń:

- na ocenę na podstawie kolokwiów pisemnych: cztery kolokwia cząstkowe oraz kolokwium zaliczeniowe dla osób, którym nie udało się zaliczyć ćwiczeń na podstawie kolokwiów cząstkowych

Zaliczenie ćwiczeń jest warunkiem koniecznym do przystąpienia do egzaminu.

Zaliczenie całego przedmiotu: – egzamin pisemny – test jednokrotnego wyboru z koniecznością uzasadnienia udzielonych odpowiedzi plus kilka problemów obliczeniowych