Wstęp do fizyki atomu i cząsteczki WM-FI-S1-E5-WAC
- https://e.uksw.edu.pl/course/view.php?id=39963 (w cyklu 2023/24_Z)
- https://e.uksw.edu.pl/course/view.php?id=44550 (w cyklu 2024/25_Z)
1.Wstęp. Atomizm materii. Odkrycie elektronu. Model atomu wg J.J. Thomsona. Eksperyment Millikana.
2.Doświadczenie Rutherforda. Promień jądra. Model planetarny atomu.
3.Postulaty Bohra. Liczba kwantowa. Stany energetyczne i widmo atomowe wodoru. Serie widmowe. Stała Rydberga.
4.Jony wodoropodobne. Teoria Sommerfelda atomu wodoru. Azymutalna liczba kwantowa. Stała struktury subtelnej.
5.Doświadczenie Francka-Hertza. Zjawisko fotoelektryczne. Promienie X (Roentgena). Wzór Bragga. Zjawisko Comptona.
6.Fale de Broglie’a. Pakiet falowy. Prędkość grupowa. Interpretacja probabilistyczna funkcji falowej. Zasada nieokreśloności Heisenberga.
7.Cząstka w studni potencjału. Równanie Schrödingera. Operator Hamiltona. Operatory po-łożenia i pędu. Funkcja własna i wartość własna.
8.Teoria kwantowa atomu wodoru. Liczby kwantowe.
9.Atom o dwu elektronach. Atom helu. Atomy wieloelektronowe. Struktura powłokowa. Zakaz Pauliego. Orbitalny moment pędu.
10.Moment magnetyczny elektronu. Magneton Bohra. Spin elektronu. Doświadczenie Sterna i Herlacha.
11.Całkowity moment pędu. Sprzężenie spin-orbita. Kolejność zapełniania orbitali elektronowych. Oznaczenie termów. Sprzężenie L-S. Sprzężenie j-j.
12.Reguły wyboru. Struktura subtelna i nadsubtelna w atomie wodoru. Zjawisko Zeemana w teorii klasycznej. Atom w polu elektrycznym. Zjawisko Starka.
13.Widma promieniowania rentgenowskiego. Prawo Moseleya. Absorpcja i monochromatyzacja promieniowania rentgenowskiego.
14.Oddziaływania między atomami. Cząsteczki (molekuły), wiązanie kowalencyjne i jonowe. Ruch oscylacyjny. Ruch rotacyjny. Liczby kwantowe, reguły wyboru. Widma cząsteczek.
15.Laser. Schematy procesu pompowania w laserze helowo-neonowym. Równania bilansu. Warunek akcji laserowej.
|
W cyklu 2021/22_Z:
1.Wstęp. Atomizm materii. Odkrycie elektronu. Model atomu wg J.J. Thomsona. Eksperyment Millikana. |
W cyklu 2023/24_Z:
1.Wstęp. Atomizm materii. Odkrycie elektronu. Model atomu wg J.J. Thomsona. Eksperyment Millikana. |
W cyklu 2024/25_Z:
1.Wstęp. Atomizm materii. Odkrycie elektronu. Model atomu wg J.J. Thomsona. Eksperyment Millikana. |
Dyscyplina naukowa, do której odnoszą się efekty uczenia się
E-Learning
W cyklu 2023/24_Z: E-Learning | W cyklu 2024/25_Z: E-Learning | W cyklu 2020/21_Z: E-Learning (pełny kurs) z podziałem na grupy | W cyklu 2021/22_Z: E-Learning (pełny kurs) z podziałem na grupy |
Grupa przedmiotów ogólnouczenianych
Opis nakładu pracy studenta w ECTS
Poziom przedmiotu
Symbol/Symbole kierunkowe efektów uczenia się
Typ przedmiotu
Wymagania wstępne
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Wykład
W1 - Zna istotę podstawowych zjawisk fizycznych występujących w atomie i cząsteczce (FIZ1_W02).
W2 - Zna najważniejsze prawa zachowania dla atomu (FIZ1_W03).
W3 - Zna reguły zapełniania powłok elektronowych oraz powstawania charakterystycznych widm rentgenowskich (FIZ1_W05).
W4 - Zna podstawowe zasady fizyki kwantowej i ich zastosowanie do opisu struktury i właściwości atomów i cząsteczek (FIZ1_W07).
Ćwiczenia
U1 - Posiada umiejętność rozumienia i ścisłego opisu widm atomowych i cząsteczkowych (FIZ1_U01).
U2 - Posługuje się aparatem matematycznym i metodami matematycznymi w opisie i modelowaniu zjawisk i procesów fizycznych w atomach (FIZ1_U03).
U3 - Potrafi formułować problem rozpoznania widm atomowych i cząsteczkowych oraz wykorzystywać metodykę obliczeń stanów energetycznych (FIZ1_U05).
U4 - Potrafi wykorzystywać formalizm fizyki kwantowej do opisu stanów energetycznych w atomie wodoru.
U5 - Potrafi samodzielnie zdobywać wiedzę z właściwości atomów i cząsteczek, korzystać z literatury fachowej i specjalistycznych baz danych (FIZ1_U14).
K1 - Zna ograniczenia własnej wiedzy o atomach i cząsteczkach i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (FIZ1_K01).
Kryteria oceniania
Wykład
W1 - Zna istotę podstawowych zjawisk fizycznych występujących w atomie i cząsteczce (FIZ1_W02).
W2 - Zna najważniejsze prawa zachowania dla atomu (FIZ1_W03).
W3 - Zna reguły zapełniania powłok elektronowych oraz powstawania charakterystycznych widm rentgenowskich (FIZ1_W05).
W4 - Zna podstawowe zasady fizyki kwantowej i ich zastosowanie do opisu struktury i właściwości atomów i cząsteczek (FIZ1_W07).
Ćwiczenia
U1 - Posiada umiejętność rozumienia i ścisłego opisu widm atomowych i cząsteczkowych (FIZ1_U01).
U2 - Posługuje się aparatem matematycznym i metodami matematycznymi w opisie i modelowaniu zjawisk i procesów fizycznych w atomach (FIZ1_U03).
U3 - Potrafi formułować problem rozpoznania widm atomowych i cząsteczkowych oraz wykorzystywać metodykę obliczeń stanów energetycznych (FIZ1_U05).
U4 - Potrafi wykorzystywać formalizm fizyki kwantowej do opisu stanów energetycznych w atomie wodoru.
U5 - Potrafi samodzielnie zdobywać wiedzę z właściwości atomów i cząsteczek, korzystać z literatury fachowej i specjalistycznych baz danych (FIZ1_U14).
K1 - Zna ograniczenia własnej wiedzy o atomach i cząsteczkach i rozumie potrzebę dalszego kształcenia (FIZ1_K01).
Metody i kryteria oceniania:
Dla wykładu:
W1-W4: egzamin ustny
Kryteria oceny efektów kształcenia:
W1
5,0 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć opisuje podstawowe właściwości fizyczne występujące w atomie i cząsteczce.
4,5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni opisuje podstawowe właściwości fizyczne występujące w atomie i cząsteczce.
4,0 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu opisuje podstawowe właściwości fizyczne występujące w atomie i cząsteczce.
3,5 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu poprawnie lecz niekonsekwentnie opisuje podstawowe właściwości fizyczne występujące w atomie i cząsteczce.
3,0 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków opisuje podstawowe właściwości fizyczne występujące w atomie i cząsteczce.
2,0 – weryfikacja nie wykazuje, że opisuje podstawowe właściwości fizyczne występujące w atomie i cząsteczce.
W2
5,0 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć formułuje prawa zachowania dla atomu i cząsteczki.
4,5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni formułuje prawa zachowania dla atomu i cząsteczki.
4,0 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu formułuje prawa zachowania dla atomu i cząsteczki.
3,5 – weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu poprawnie lecz niekonsekwentnie formułuje prawa zachowania dla atomu i cząsteczki.
3,0 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków formułuje prawa zachowania dla atomu i cząsteczki.
2,0 – weryfikacja nie wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć formułuje prawa zachowania dla atomu i cząsteczki.
W3
5,0 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć określa reguły zapełniania powłok elektronowych oraz powstawania charakterystycznych widm rentgenowskich.
4,5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni określa reguły zapełniania powłok elektronowych oraz powstawania charakterystycznych widm rentgenowskich.
4,0 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu określa reguły zapełniania powłok elektronowych oraz powstawania charakterystycznych widm rentgenowskich.
3,5 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu poprawnie lecz niekonsekwentnie określa reguły zapełniania powłok elektronowych oraz powstawania charakterystycznych widm rentgenowskich.
3,0 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków określa reguły zapełniania powłok elektronowych oraz powstawania charakterystycznych widm rentgenowskich.
2,0 – weryfikacja nie wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć określa reguły zapełniania powłok elektronowych oraz powstawania charakterystycznych widm rentgenowskich.
W4
5,0 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć posługuje się zasadami fizyki kwantowej do opisu konfiguracji i właściwości atomów i cząsteczek.
4,5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni posługuje się zasadami fizyki kwantowej do opisu konfiguracji i właściwości atomów i cząsteczek.
4,0 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu posługuje się zasadami fizyki kwantowej do opisu konfiguracji i właściwości atomów i cząsteczek.
3,5 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu – z wyraźną przewagą pozytywów – posługuje się zasadami fizyki kwantowej do opisu konfiguracji i właściwości atomów i cząsteczek.
3,0 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków posługuje się zasadami fizyki kwantowej do opisu konfiguracji i właściwości atomów i cząsteczek.
2,0 – weryfikacja nie wykazuje, że posługuje się zasadami fizyki kwantowej do opisu konfiguracji i właściwości atomów i cząsteczek.
Dla ćwiczeń
U1-U5: weryfikacja ciągła, aktywność na zajęciach, prace domowe, kolokwia
K1 - praca na zajęciach, weryfikacja ciągła, prace domowe
K1:
5.0 - weryfikacja wykazuje, że bez uchwytnych niedociągnięć uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe
4.5 - weryfikacja wykazuje, że niemal w pełni uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe
4.0 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe
3.5 - weryfikacja wykazuje, że w znacznym stopniu poprawnie lecz niekonsekwentnie uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe
3.0 - weryfikacja wykazuje, że w większości przypadków uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe
2.0 - weryfikacja nie wykazuje, że uczestniczy w zajęciach i odrabia prace domowe
Praktyki zawodowe
brak
Literatura
Literatura obowiązkowa
1 Fizyka doświadczalna : podręcznik dla studentów szkół wyższych. Cz. 5, Fizyka atomu / Szczepan Szczeniowski. Warszawa : PWN; 1973.
2 Wstęp do fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego / Andrzej Twardowski. Warszawa : UW; 2002
3 H.Haken, H.Ch.Wolf, Atomy i kwanty: wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej, PWN 2002 (wydanie 2).
4 D.Halliday, R.Resnick, J.Walker, Podstawy fizyki, t.5, PWN 2005.
5 Samuel J. Ling, Jeff Sanny, William Moebs, Fizyka dla szkół wyższych. Tom III. OpenStax Polska. 2018.
Literatura uzupełniająca
Materiały zamieszczone na platformie e-learningowej.
|
W cyklu 2021/22_Z:
Literatura obowiązkowa |
W cyklu 2023/24_Z:
Literatura obowiązkowa |
W cyklu 2024/25_Z:
Literatura obowiązkowa |
Uwagi
|
W cyklu 2021/22_Z:
Wymagana jest wiedza wykładana w ramach Fizyki I, II, III, IV, oraz podstaw Mechaniki Kwantowej. |
W cyklu 2023/24_Z:
Wymagana jest wiedza wykładana w ramach Fizyki I, II, III, IV, oraz podstaw Mechaniki Kwantowej. |
W cyklu 2024/25_Z:
Wymagana jest wiedza wykładana w ramach Fizyki I, II, III, IV, oraz podstaw Mechaniki Kwantowej. |
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: