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/+

6

razem

60

20/x

22/+

18/+

6

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+

6

razem

52

16

18

18

6

"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.

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.

2

2

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.

2

4

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.

2

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

.

2

2

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.

2

2

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

2

2

9.

Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych – praca kontrolna

2

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

2.

Wektor indukcji magnetycznej. Pole magnetyczne prądu

4

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.

2

5.

Funkcje falowe. Równanie Schrödingera. Jama i bariera
potencjału.

2

6.

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

4/2*

7.

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

2

8.

Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych – praca kontrolna

2

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

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