K - Politechnika Rzeszowska

POLITECHNIKA RZESZOWSKA
ZAŁĄCZNIK DO
ZARZĄDZENIA NR 24/2000
REKTORA PRZ z dnia 13 listopada 2000 r.
Im. IGNACEGO ŁUKASIEWICZA
W RZESZOWIE
WYDZIAŁ
Elektrotechniki i Informatyki
KIERUNEK
Informatyka (FD1 i DUMFL)
SPECJALNOŚĆ
Dzienne magisterskie
RODZAJ STUDIÓW
KARTA PRZEDMIOTU
Fizyka
N AZWA
P RZEDMIOTU
IMIĘ I NAZWISKO, STOPIEŃ, TYTUŁ NAUKOWY, NAUCZYCIELA AKADEMICKIEGO ODPOWIEDZIALNEGO ZA PRZEDMIOT
(NR. TELEFONU, ADRES E-MAIL)
Tadeusz Paszkiewicz, prof. dr hab., profesor zwyczajny, 865-1417, [email protected]
ZAKŁAD/KATEDRA
Katedra Fizyki
R ODZAJ Z AJĘĆ
W*
Ć*
L*
P*
K*
REALIZOWANYCH W
RAMACH PRZEDMIOTU
semestr:1 2003/2004
s e m e s t r: .1
s e m e s t r:
s e m e s t r:
s e m e s t r:
sem. z – 30 godz.
sem. z godz.. 30
L ICZBA G ODZIN
PROWADZONYCH ZAJĘĆ
W DANYM S E M E S T R Z E
PLANOWANA TEMATYKA ZAJĘĆ** WG PROWADZONYCH RODZAJÓW ZAJĘĆ
LICZBA
GODZIN
1.
Wykład: Informacja zawarta w fundamentalnych stałych fizyki: Stała struktury subtelnej, wielkości o 4
wymiarze długości – promień Bohra, długość fali Comptona elektronu, klasyczny promień elektronu,
długość Plancka. Inne wielkości: energia Fermiego, pęd Fermiego, prędkość Fermiego, energia
spoczynkowa elektronu, energia Plancka i masa Plancka, magneton Bohra, monopol Diraca, kwant oporu
elektrycznego, ciśnienie Bohra, ciśnienie Plancka. Hierarchia oddziaływań, oddziaływania efektywne,
hierarchiczna budowa materii. Związek charakterystycznych wielkości z etapami ewolucji Wszechświata.
Rodzaje sił obserwowane w Przyrodzie – silne, słabe, elektromagnetyczne i grawitacyjne. Energia jądrowa i
energia chemiczna. Zastosowanie stałych fundamentalnych elektrodynamiki kwantowej do opisu elektronów
w metalach. Najprostsze indywidualne charakterystyki metali. (tekst i prezentacja).
Ćwiczenia: Analiza wymiarowa wielkości zbudowanych ze stałych fundamentalnych wprowadzonych na 4
wykładzie. Liczbowe wartości wielkości zbudowanych ze stałych fundamentalnych wprowadzonych na
wykładzie
2.
Teoria metali Drudego: podstawowe założenia modelu. Zderzenia a czasy relaksacji. Przewodnictwo prądu 10
stałego. Zjawisko Halla i magnetooporność. Przewodnictwo elektryczne prądu zmiennego w metalach.
3.
Wykład:Równanie falowe Schrödingera: opis własności cząstki swobodnej. Tunelowanie cząstek 8
mikroskopowych przez bariery potencjału. Cząstka w studni potencjału – kwantowanie jej energii.
Cwiczenia: Stacjonarny strumień cząstek padających na próg potencjału. Paczki falowe.
2
Teoria pasmowa elektronów w krystalicznych ciałach stałych: model Kroniga-Penney’a, kwantowanie pędu
elektronów, związki dyspersyjne, pasmowa struktura widma energetycznego, pasma wzbronione, pierwsza
10
strefa Brillouina.
4.
5.
6.
Podstawowe własności spinu elektronów
1
Krystaliczne ciało stałe zawierające dużą liczbę elektronów: elektrony walencyjne, dziury, pasmo
walencyjne i pasmo przewodnictwa, dielektryki, metale i półprzewodniki.
4
7.
Ruch elektronu w krystalicznym ciele stałym: paczki falowe, grupowa prędkość elektronu, masa
efektywna.
2
8.
Wpływ domieszek na przewodnictwo półprzewodników: Prąd elektryczny w półprzewodnikach.
3
9.
Transport ładunku w półprzewodnikach: Nośniki ładunku w półprzewodnikach samoistnych. Funkcja
Fermiego i jej zależność od temperatury. Gęstość stanów pędowych i energetycznych. Koncentracja
elektronów. Koncentracja dziur. Półprzewodniki samoistne. Energia jonizacji atomów domieszkowych w
półprzewodnikach krystalicznych. Koncentracja nośników ładunku w półprzewodnikach domieszkowanych.
10
10
Półprzewodnik w stanie nierównowagi termodynamicznej: wstrzykiwanie nośników: nierównowagowa, 2
przestrzenie jednorodna koncentracja nośników. Równania opisujące ewolucję koncentracji nośników
ładunku i jego rozwiązania. Równanie dyfuzji opisujące przestrzennie niejednorodną koncentrację nośników.
ŁĄCZNIE LICZBA GODZIN
L. p.
60
WYKAZ ZALECANEJ LITERATURY
1.
Neil W. Ascroft, N. David Mermin, Fizyka ciała stałego, PWN, Warszawa, 1986
2.
Grzegorz Białkowski, Mechanika kwantowa – o czym to jest? Biblioteczka Delta, t. 4, Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1983
3.
Iwo Białynicki-Birula, Marek Cieplak ,Jerzy kamiński, Teoria Kwantów, Mechanika falowa,
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001
4.
S. Brandt, H.D. Dahmen, Mechanika kwantowa w obrazach, PWN, Warszawa, 1989
5.
Richard P. Feynaman, Robert B. Leighton, Matthew Sands, Feynmana wykłady z fizyki, t. 3,
Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2004
6.
Robert Gilmore, Alicja w krainie kwantów, Alegoria fizyki kwantowej, Pruszyński, 2000
7.
M.I Kaganow, Elektrony, fonony, magnony..., Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1978
8.
M. Kaganow, Etiudy o fizyce ciała stałego, Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław,
1993
9.
Charles Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, Wydawnictwo Naukowe, PWN, Warszawa, 1999
10.
Bohdan Kozarzewski, Fizyka Zjawisk Mikroskopowych, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej,
Kraków 1998
FORMA I WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU
(RODZAJU ZAJĘĆ)
I rok FD i DUMFL r. a. 2005/2005
Zasady oceny wyników ćwiczeń rachunkowych z fizyki
1.
Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa – jedna nieobecność jest dopuszczalna. Każda następna pomniejsza o 4% wkład
do ogólnej oceny.
2.
O osobach, które będą miały więcej niż 3 nieusprawiedliwione nieobecności będę informował Dziekana. Nieobecności należy
usprawiedliwiać bezpośrednio po powrocie na zajęcia. Materiał z opuszczonych zajęć, można zaliczyć w czasie konsultacji.
Nieobecność można odrobić z inną grupą ćwiczeniową.
3.
Osoby uczestniczące w ćwiczenia powinny znać materiał dotyczący wywieszanych list zadań. Nieumiejętność rozwiązania
zadania nie zwalnia z obowiązku przedstawienia i wyjaśnienia trudności, jakie napotkała osoba przedstawiająca zadanie.
4.
Trudności w rozwiązaniu zadań można omawiać z prowadzącym na podczas konsultacji odbywających się w p. 4 w budynku
K w piątki w godz. 12-13.
5.
Zaliczenie będzie odbywało się na podstawie (i) ocen ze sprawdzianów, (ii) ocen z odpowiedzi, (iii) aktywności, (iv)
obecności na zajęciach.
6.
Sprawdziany nie będą zapowiadane – obowiązuje znajomość zagadnień z list zadań i wykładów. Sprawdziany można
poprawić podczas konsultacji.
7.
Aktywność na ćwiczeniach (w tym wyszukiwanie materiałów związanych z ćwiczeniami i wykładem w Internecie) będzie
premiowana 2% wkładem do oceny wynikającej z algorytmu.
8.
Ocena zaliczenia wynika ze wzoru:
a.
Procentowa ocena wyraża się wzorem:
OCP   OC _ SPR  0.05   0.02  A  0.04  1  NN   0.1  OD  3  100% ,
gdzie
OC _ SPR – średnia ocena ze sprawdzianów
A – określa aktywność. Jest to liczba aktów dobrowolnego zgłaszania się „do tablicy” lub przedstawionych
interesujących informacji znalezionych w Internecie.
NN – liczba nieobecności nieusprawiedliwionych
<OD> – ocena średnia z odpowiedzi w semestrze ( w skali od 2do 5).
Oceny z ćwiczeń wpisywane do indeksu będą zależały od procentowej oceny następująco:
OCP
Ocena w indeksie
0% do 54%
brak zaliczenia
55% do 64%
Dostateczna
65% do 74%
plus dostateczna
75% do 84%
Dobra
85% do 94%
plus dobra
powyżej 94%
bardzo dobra
b.
Osoby, które nie uzyskały zaliczeń w czasie trwania semestru będą miały możliwość jednokrotnego pisania
kolokwium zaliczeniowego. Ostateczna ocena uzyskana w wyniku tego sposobu zaliczenia będzie odpowiednio
niższa.
Dodatkowe informacje o zajęciach, listy zadań, listy obecności i aktualny stan osiągnięć będą zamieszczane na stronie:
http://www.prz.rzeszow.pl/~tapasz
Obecność na wykładach z fizyki będzie sprawdzana. Końcowa za zajęcia z fizyki ocena będzie zależała od zaliczenia ćwiczeń,
obecności na wykładach i stopnia uzyskanego na egzaminie końcowym
9.
PODPISY:
.......................................................................................................................................................................... ......
nauczyciela akademickiego odpowiedzialnego za przedmiot
data
..........................................................................................................................................................................................................................
kierownika zakładu/katedry akceptującego kartę
data