background image

 
 
 
 
 

 

S Y L A B U S   P R Z E D M I O T U 

 
 

NAZWA PRZEDMIOTU: . 

Fizyka II 

 

 

 

    Physics II

 

Kod przedmiotu:      

WMLAXCSI

–Fiz2, WMLAXCNI–Fiz2

 

Podstawowa jednostka organizacyjna (PJO): ..............................

WTC

...........................................

 

(prowadząca kierunek studiów)

 

Kierunek studiów:      

mechatronika

 

Specja

lność:   

wszystkie specjalności

 

Poziom studiów: ………………….

studia pierwszego stopnia

………………………. 

Forma studiów: ………….….….…..

studia stacjonarne

………………………………….. 

Język prowadzenia: ................................................

polski.

.........................................

 

Sylabus ważny dla naborów od roku akademickiego ............................

2012/2013

......... 

 

 

1. REALIZACJA PRZEDMIOTU  

 

Osoba(-

y) prowadząca(-e) zajęcia (koordynatorzy):

 

dr hab. inż. Jerzy ZIELIŃSKI prof. WAT ; 

doc. dr Tomasz KOSTRZYŃSKI; prof. dr hab. inż. Stanisław KŁOSOWICZ 

PJO/instytut/katedra/zakład

 

WTC / 

Instytut Fizyki Technicznej / Zakład Fizyki i Technologii 

Kryształów 

 
 

2. ROZLICZENIE GODZINOWE 
 

a.  studia stacjonarne 

 

semestr 

forma zajęć, liczba godzin/rygor 

(x egzamin,     + zaliczenie,     # projekt) 

punkty 

ECTS 

razem 

wykłady 

ćwiczenia 

laboratoria 

projekt 

seminarium 

II 

60 

20/x 

22/+ 

18/+ 

 

 

razem 

60 

20/x 

22/+ 

18/+ 

 

 

 

b.  studia niestacjonarne 

 

semestr 

forma 

zajęć, liczba godzin/rygor 

(x egzamin,     + zaliczenie na ocenę,     z zaliczenie) 

punkty 

ECTS 

razem 

wykłady 

ćwiczenia 

laboratoria 

projekt 

seminarium 

II 

52 

16x 

18+ 

18+ 

 

 

razem 

52 

16 

18 

18 

 

 

 
 

"Z A T W I E R D Z A M" 

Dziekan Wydziału Mechatroniki i Lotnictwa

 

  

 
 
 

Prof. dr hab. inż. Radosław TRĘBIŃSKI 

 

         Warszawa, dnia .......................... 

Załącznik Nr 4  

do decyzji Nr 52/PRK/2011 

z dnia 16 grudnia 2011r.     

background image

 

 
 

3. 

PRZEDMIOTY WPROWADZAJĄCE WRAZ Z WYMAGANIAMI WSTĘPNYMI 

 

 

Matematyka  -  

Wymagania wstępne: umie posługiwać się rachunkiem wektorowym, 

różniczkowym  i  całkowym  w  zakresie  niezbędnym  do  zrozumienia  praw  fizyki  i  roz-
wiązania prostych zadań.

 

 

Fizyka  I 

–  Zna  materiał  fizyki  I  w  zakresie  niezbędnym  do  zrozumienia  wykładu  i 

uczestniczenia w ćwiczeniach rachunkowych i laboratoryjnych

 

 

4. ZAKŁADANE EFEKTY KSZTAŁCENIA 
 

Symbol 

Efekty kształcenia 

odniesienie do 

efektów kształce-

nia dla kierunku 

W1 

ma wiedzę w zakresie fizyki, obejmującą mechanikę, optykę, elektrycz-
ność i fale elektromagnetyczne oraz fizykę ciała stałego, w tym wiedzę 
niezbędną do zrozumienia podstawowych zjawisk fizycznych występują-
cych w elementach, układach, urządzeniach, instalacjach  i systemach 
statku powietrznego oraz w ich systemach eksploatacji i otoczeniu 

K_W02,  

W2 

Zna podstawowe metody rozwiązywania zadań z fizyki z ww. zakresu

 

K_W02 

W3 

ma podstawową wiedzę z zakresu metrologii wielkości elektrycznych 
i nieelektrycznych

 

K_W12 

U1 

potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; 
potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, 
a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie

 

K_U01 

U2 

ma umiejętność samokształcenia się m.in. w celu podnoszenia kompetencji 
zawodowych

 

K_U05 

U3 

potrafi zidentyfikować zjawiska fizyczne występujące w układach mecha-
tronicznych

 

K_U08,  

K1 

rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się (studia II i 
III stopnia, studia podyplomowe, kursy) – podnoszenia kompetencji zawo-
dowych i społecznych

 

K_K01 

 
 
5. METODY DYDAKTYCZNE  

 

  Wykład w formie audiowizualnej z  pokazami , 
  Ćwiczenia  rachunkowe  rozwiązywanie  zadań  pod kierunkiem  nauczyciela  z  wykorzystaniem 

podstawowych  praw  fizyki  omawianych  na wykładzie,  (rachunek  wektorowy,  różniczkowy  i 
całkowy) 

  Ćwiczenia laboratoryjne ukierunkowane na nauczenie samokształcenia i samodzielne opano-

wanie materiału teoretycznego, (ponieważ tematyka laboratorium w części przypadków sta-
nowi rozszerzenie lub uszczegółowienie zagadnień omawianych na wykładzie). Obejmuje bu-
dowę  stanowiska  pomiarowego,  wykonanie  pomiarów  oraz  opracowanie  wyników  i  wnio-
sków. 

 

6. 

TREŚCI PROGRAMOWE 

 

lp 

temat/tematyka zajęć 

liczba godzin 

wykł.  ćwicz. 

lab. 

proj.  semin. 

1.   

Stały prąd  elektryczny.  Ruch ładunków. Prąd elektrycz-
ny.  Natężenie  i  gęstość  prądu.  Równanie  ciągłości  prądu. 

 

 

 

background image

 

Siła  elektromotoryczna.  Prawo  Ohma  i  prawo  Joule’a-
Lenza. I i II prawo Kirchhoffa. Łączenie oporów, konden-
satorów  i  źródeł.  Klasyczna  teoria  przewodnictwa  metali. 
Prądy w cieczach i gazach. Prawa elektrolizy Faraday’a.  

2.   

Magnetostatyka. Siły magnetyczne działające na ładunek i 
na  przewodnik  z  prądem.  Wektor  indukcji  magnetycznej. 
Pole  magnetyczne  prądu  stałego.  Prawo  Ampera.  Prawo 
Gaussa dla magnetyzmu.  
Ruch  cząstek  naładowanych  w  polach  elektrycznym  i  ma-
gnetycznym.  Efekt  Halla.  Potencjał  wektorowy  pola  ma-
gnetycznego. Prawo Biota-Sawarta. Siła magnetyczna mię-
dzy przewodnikami z prądem.  

 

 

 

3.   

Zmienne  pole  elektromagnetyczne  -  Elektromagnetyzm. 
Indukcja  elektromagnetyczna.  Prawo  indukcji  Faraday’a. 
Wirowe pole elektryczne. Reguła Lenza. Zjawisko samoin-
dukcji  (indukcyjność)  i  indukcji  wzajemnej.  Energia  i  gę-
stość  energii  pola  elektromagnetycznego.  Równania 
Maxwella.  Równanie  Ampera-Maxwella.  Prąd  przesunię-
cia. Fale elektromagnetyczne.

 

  

4/2* 

 

 

 

4.   

Optyka  geometryczna  i  falowa.  Dualizm  korpuskular-
no  –  falowy.
  Ogólne  własności  światła.  Prawa  optyki 
geometrycznej.  Zasada  Fermata.  Elementy  optyczne.  Pry-
zmat,  soczewki.  Przyrządy  optyczne.  Dyfrakcja  i  interfe-
rencja  światła.  Siatka  dyfrakcyjna.  Promieniowanie  ciepl-
ne. Wzory Rayleygha-Jeansa i Wiena. Katastrofa nadfiole-
towa. Prawo Plancka Efekt  fotoelektryczny i efekt Comp-
tona.  Hipoteza  de’Broglie.  Doświadczenie  Davissona  i 
Germera. Funkcja falowa, zasada nieoznaczoności

.

  

 

 

 

5.   

Podstawy  budowy  atomu.  Podstawy  mechaniki  kwanto-
wej.  Budowa  atomu.  Model  Schrödingera.    Funkcje  falo-
we.  Równanie  Schrödingera.    Jama  i  bariera  potencjału. 
Równanie Schrödingera dla atomu wodoru. Liczby kwan-
towe. Zakaz Pauliego. Układ okresowy pierwiastków.  

 

 

 

6.   

Laser.  Podstawy  fizyczne  generacji  światła  laserowego. 
Budowa lasera. Szczególne właściwości światła laserowe-
go. Zastosowanie laserów w technice i nauce  

2/ * 

 

 

 

 

7.   

Podstawy  fizyki  ciała  stałego.  Struktura  ciała  stałego. 
Rodzaje wiązań. Sieci krystalograficzne, defekty.  Podsta-
wy pasmowej teorii ciał stałych. Półprzewodniki samoistne 
i  domieszkowane.  Statystyka  elektronów  i  dziur  w  pół-
przewodniku.    Złącze  p-n.  Przyrządy  półprzewodnikowe, 
modele pasmowe, podstawy  fizyczne pracy diody, tranzy-
stora bipolarnego, tranzystora polowego (unipolarnego)  

6/4* 

4/2* 

 

 

 

8.   

Podstawy fizyki jądrowej. Jądro atomowe. Siły jądrowe. 
Modele  budowy  jądra  atomowego.  Radioaktywność  natu-
ralna i sztuczna. Prawo rozpadu. Reakcje jądrowe. Energe-
tyka jądrowa. Oddziaływanie promieniowania z materią  

 

 

 

9.   

Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych – praca kontrolna 

 

 

 

 

 

 RAZEM Fizyka II 

– studia stacjonarne 

20 

22 

18*** 

 

 

 

 RAZEM Fizyka II 

– studia niestacjonarne 

16* 

18* 

18*** 

 

 

 

TEMATY ĆWICZEŃ RACHUNKOWYCH 

 

1.   

Prawo  Ohma  i  prawo  Joule’a-Lenza.  I  i  II  prawo  Kir-
chhoffa. Łączenie oporów, kondensatorów i źródeł.  

 

 

 

 

2.   

Wektor  indukcji  magnetycznej.  Pole  magnetyczne  prądu 

 

 

 

 

background image

 

stałego. Prawo Ampera. Prawo Gaussa dla magnetyzmu.  
 Prawo  Biota-Sawarta.  Siła  magnetyczna  między  przewod-
nikami z prądem.  

3.   

Energia i gęstość energii pola elektromagnetycznego. Rów-
nania Maxwella. Fale elektromagnetyczne.

 

  

 

4/2* 

 

 

 

4.   

Zasada  Fermata.  Elementy  optyczne.  Pryzmat,  soczewki. 
Efekt  fotoelektryczny i efekt Comptona.  

 

 

 

 

5.   

Funkcje  falowe.  Równanie  Schrödingera.    Jama  i  bariera 
potencjału.  

 

 

 

 

6.   

Półprzewodniki  samoistne  i  domieszkowane.  Statystyka 
elektronów i dziur w półprzewodniku.   

 

4/2* 

 

 

 

7.   

Siły  jądrowe.  Modele  budowy  jądra  atomowego.  Reakcje 
jądrowe. Energetyka jądrowa.  

 

 

 

 

8.   

Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych – praca kontrolna 

 

 

 

 

 

 RAZEM 

ćwiczenia Fizyka II – studia stacjonarne 

 

22 

 

 

 

 

 RAZEM 

ćwiczenia Fizyka II – studia niestacjo-

narne 

 

18* 

 

 

 

*

 

godzin dla studiów niestacjonarnych – pozostałe godziny realizowane w trybie indywidual-

nym 
***

Laboratoria będą realizowane wg. planu pracowni w wymiarze zgodnym z programem 

 

7. LITERATURA 
 
podstawowa:  

 

Cz. Bobrowski „Fizyka -  krótki kurs” 

  Jay OREAR  

Fizyka cz. 1. 2” 

 

D. Holliday R. Resnick  „Fizyka t.1,2” 

 

S. Bartnicki i inni „Fizyka ogólna . Ćwiczenia laboratoryjne cz. I, II” 

uzupełniająca: 

 

A. Rogalski „Podstawy fizyki dla elektroników cz. I, II 

  Z. Raszewski, J. Zie

liński, T. Kostrzyński „Wybrane zagadnienia z fizyki” 

 

8. 

SPOSOBY WERYFIKACJI ZAKŁADANYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA  

 

Przedmiot zaliczany jest na podstawie:   egzaminu  

  Egzamin jest przeprowadzany w formie pisemno-ustnej 

– student losuje zestaw 4-ech 

pytań i w formie pisemnej odpowiada na 3 z nich. 

 

W formie ustnej pytań wyjaśniających sprawdzane są umiejętności wyjaśniania opi-

sanych praw oraz interpretacji fizycznej różnych zagadnień   

 

Do ustalenia ostatecznej oceny z egzaminu są brane pod uwagę oceny z ćwiczeń ra-

chunkowych i laboratoryjnych jako oceny cząstkowe. 

  Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest 

wcześniejsze zaliczenie na ocenę pozy-

tywna ćwiczeń rachunkowych i laboratoryjnych  

  Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia 

ćwiczeń rachunkowych jest uzyskanie 

pozytywnej oceny średniej z pracy kontrolnej oraz indywidualnych odpowiedzi w cza-
sie zajęć
 

  Warunek konieczny do uzyskania zaliczenia laboratorium jest wykonanie wszystkich 

ćwiczeń, opracowanie sprawozdań, i zaliczenie ich na pozytywną ocenę. 
 

Symbol efek-
tu 

Sposób sprawdzania osiągnięcia danego efektu kształcenia 

W1 

ustny i pisemny na egzaminie, ustny na ćwiczeniach rachunkowych i laboratoryjnych 

background image

 

W2 

Pisemny i ustny na ćwiczeniach rachunkowych 

W3 

Pisemny i ustny na ćwiczeniach laboratoryjnych, ustny na egzaminie 

U1 

sprawdzenie pisemno - ustne na egzaminie 

U2 

pisemny na egzaminie 

U3 

sprawdzenie pisemno - ustne na egzaminie 

K1 

ustne na egzaminie 

 

Ocena 

Opis wiedzy / 

umiejętności 

5,0  

(bdb) 

1. 

Potrafi bezbłędnie i samodzielnie rozwiązywać zadania fizyki wykraczające poza średnie 

realizowane na ćwiczeniach 

2. 

Potrafi bezbłędnie i samodzielnie - językiem inżynierskim - wyjaśniać w formie mówionej i 

na piśmie prawa, zjawiska fizyczne i ich wzajemne powiązania 

3. 

Potrafi samodzielnie znaleźć i omówić związki pomiędzy różnymi efektami (zjawiskami) fi-

zycznymi. 

Wszystkie ww. zagadnienia przy szczególnym uwzględnieniu zjawisk 

fizycznych występujących 

w realnych elementach, układach, urządzeniach, instalacjach  i systemach mechatronicznych

 

4,5  

(db+) 

1. 

Potrafi samodzielnie rozwiązywać zadania fizyki na średnim poziomie realizowanym na 

ćwiczeniach 

2. 

Potrafi bezbłędnie i samodzielnie - językiem inżynierskim - wyjaśniać w formie mówionej i 

na 

piśmie prawa, zjawiska fizyczne i ich wzajemne powiązania 

3. 

Potrafi samodzielnie znaleźć i omówić związki pomiędzy różnymi efektami (zjawiskami) fi-

zycznymi. 

Wszystkie ww. zagadnienia przy szczególnym uwzględnieniu zjawisk 

fizycznych występujących 

w realnych elementach, układach, urządzeniach, instalacjach  i systemach mechatronicznych

 

4,0    

(db) 

1. 

Potrafi bezbłędnie i samodzielnie rozwiązywać zadania fizyki na średnim poziomie realizo-

wanym 

na ćwiczeniach 

2. 

Potrafi bezbłędnie i samodzielnie - językiem inżynierskim - wyjaśniać w formie mówionej i 

na piśmie prawa, zjawiska fizyczne i ich wzajemne powiązania 

3. 

Potrafi samodzielnie znaleźć i omówić związki pomiędzy różnymi efektami (zjawiskami) fi-

zycznymi. 

Wszystkie ww. zagadnienia przy szczególnym uwzględnieniu zjawisk 

fizycznych występujących 

w realnych elementach, układach, urządzeniach, instalacjach  i systemach  mechatronicznych

 

3,5 

(dst+) 

1.  Potrafi 

bezbłędnie rozwiązywać zadania fizyki na średnim poziomie realizowanym na ćwi-

czeniach

, przy wsparciu podręcznika, lub tabel wzorów i praw. 

2. 

Potrafi wyjaśniać w formie mówionej i na piśmie prawa, zjawiska fizyczne i ich wzajemne 

powiązania 

3.  Potrafi przy niewielkiej podpowiedzi nauczyciela 

znaleźć i omówić związki pomiędzy różny-

mi efektami (zjawiskami) fizycznymi. 

Wszystkie w

w. zagadnienia przy szczególnym uwzględnieniu zjawisk 

fizycznych występujących 

w uproszczonych elementach, układach, urządzeniach, instalacjach  i systemach mechatro-
nicznych

 

3,0 

(dst) 

1.  Potrafi 

przy pomocy podręcznika (wzory) rozwiązywać zadania fizyki na średnim poziomie 

realizowanym 

na ćwiczeniach 

2. 

Potrafi w formie mówionej i na piśmie formułować definicje praw fizycznych 

3.  Potrafi przy pomocy nauczyciela 

omówić związki pomiędzy różnymi efektami (zjawiskami) 

fizycznymi. 

Wszystkie ww. zagadnienia przy szczególnym uwzględnieniu zjawisk 

fizycznych występujących 

w uproszczonych elementach, układach, urządzeniach, instalacjach  i systemach mechatro-
nicznych

 

 
 
 
 
 
 

kierownik jednostki organizacyjnej 

odpowiedzialnej za przedmiot  

 

................................ 

Prof. dr hab. inż. Leszek JAROSZEWICZ

 

autor(rzy) sylabusa  

 
 

................................ 

Dr hab. inż. Jerzy ZIELIŃSKI prof. WAT  

Doc. dr Tomasz KOSTRZYŃSKI