1. SylabUZ
2. Wydział Nauk Ścisłych i Przyrodniczych
3. semestr zimowy 2024/2025
4. Fizyka - drugiego stopnia z tyt. magistra
5. Elementy fizyki współczesnej

Wygeneruj PDF dla tej strony

Elementy fizyki współczesnej - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

Przyswojenie przez studentów podstawowych pojęć, faktów i metod fizyki współczesnej z takich obszarów jak: szczególna i ogólna teoria względności, podstawy optyki kwantowej i fizyka laserów, wybrane aktualne zagadnienia fizyki kwantowej, elementy kwantowej teorii informacji i jej zastosowania, cząstki elementarne i oddziaływania fizyczne.

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Podstaw fizyki I-IV, mechanika klasyczna i relatywistyczna, podstawy fizyki kwantowej, elementy fizyki atomowej i jądrowej

Zakres tematyczny

1. Elementy szczególnej i ogólnej teorii względności. Transformacje Galileusza i Lorentza. Dylatacja czasu. Skrócenie Lorentza. Paradoks bliźniąt. Zakrzywienie czasoprzestrzeni.

2. Elementy teorii cząstek elementarnych. Cztery oddziaływania podstawowe, klasyfikacja cząstek elementarnych, oddziaływania cząstek i rozpady cząstek, detekcja cząstek elementarnych.

3.Elementy optyki kwantowej. Pojęcie kwantu światła. Oddziaływanie światła z materią w ujęciu kwantowym. Stany kwantowe światła. Lasery – budowa, zasada działania i ich zastosowania.

4. Przykładowe problemy z zakresu fizyki kwantowej. Zasada superpozycji, kot Schroedingera, korelacje kwantowe (np. splątanie), paradoks EPR, nierówności Bella, testy nierówności Bella. Elementy kwantowej teorii informacji jej zastosowania.

Metody kształcenia

Wykład konwencjonalny z elementami dyskusji

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład: Egzamin pisemny z oceną. Warunek zaliczenia przedmiotu - pozytywna ocena z egzaminu. Obciążenie pracą studenta:

- udział w wykładach: 15 tygodni x 2 godz. = 30 godz.

przygotowanie do wykładu 15 godz.

- przygotowanie do egzaminu 20 godz.

- udział w konsultacjach i egzaminie: 5 godz.

RAZEM: 70 godz., 3 ECTS

Nakład pracy związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela wynosi 35 godziny. Odpowiada to 1 ECTS.

Obciążenie pracą	Studia stacjonarne (w godz.)	Studia niestacjonarne (w godz.)
Godziny kontaktowe (udział w zajęciach; konsultacjach; egzaminie, itp.)	35	-
Samodzielna praca studenta (przygotowanie do: zajęć, kolokwium, egzaminu; studiowanie literatury przygotowanie: pracy pisemnej, projektu, prezentacji, raportu, wystąpienia; itp.)	40	-
Łącznie	75	-
Punkty ECTS	Studia stacjonarne	Studia niestacjonarne
Zajęcia z udziałem nauczyciela akademickiego	1	-
Zajęcia bez udziału nauczyciela akademickiego	2	-
Łącznie	3	-

Literatura podstawowa

[1] K. Krane, Modern Physics, 3rd edition, John Wiley & Sons, Inc, 2012

[2] S.T. Thornton, A. Rex, Modern Physics for Scientists and Engineers, 4th edition, Cengage Learnng, 2013

[3] P.A. Tipler, L.A. Llewellyn, Modern Physics, 6th edition, W.H. Freeman and Company, New York, 2012

[4] K.F. Renk, Basics of laser physics, 2nd edition, Springer International Publishing AG 2017

[5] O. Svelto, Principles of lasers, 5th edition, Springer Science+Business Media, LLC 2010

[6] W. Cai, V. Shalaev, Optical metamaterials, Springer Science+Business Media, LLC 2010

[7] H. Haken, H.Ch. Wolf, The Physics of Atoms and Quanta, Springer, Berlin, 2015

[8] E.L. Wolf, Nanophysics and nanotechnology, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 2004

[9] Materiały udostępnione przez prowadzących zajęcia.

Literatura uzupełniająca

[1] R.A. Serway, C.J. Moses, C.A. Moyer, Modern Physics, 3rd edition, Thomson Learning, Inc. 2005

[2] W.T. Silfvast, Laser Fundamentals, 2nd edition, Cambridge University Press, 2004

Uwagi

Zmodyfikowane przez dr Marcin Kośmider (ostatnia modyfikacja: 02-06-2024 17:53)