Wstęp do fizyki atomowej i cząsteczkowej WM-FI-S1-E5-WFAiC

https://e.uksw.edu.pl/course/view.php?id=32682

Celem przedmiotu jest stosowania fizyki ogólnej i podstaw mechaniki kwantowej do opisu i analizy własności atomów i cząsteczek z uwzględnieniem oddziaływania z zewnętrznym polem elektrycznym i magnetycznym. Fizyka atomu i cząsteczki rozszerza wiedzę zdobytą w ramach Fizyki IV. Szczególna uwagę poświęca się właściwościom atomów wieloelektronowych.

W cyklu 2022/23_Z:

1. Wstęp. Atomizm materii. Odkrycie elektronu. Doświadczenie Rutherforda. Promień jądra. Model planetarny atomu.
2. Jony wodoropodobne. Teoria Sommerfelda atomu wodoru. Azymutalna liczba kwantowa. Stała struktury subtelnej.
3. Fale de Broglie’a. Pakiet falowy. Prędkość grupowa. Interpretacja probabilistyczna funkcji falowej. Zasada nieokreśloności Heisenberga.
4. Teoria kwantowa atomu wodoru. Liczby kwantowe.
5. Atom o dwu elektronach. Atom helu. Atomy wieloelektronowe. Struktura powłokowa. Zakaz Pauliego. Orbitalny moment pędu.
6. Całkowity moment pędu. Sprzężenie spin-orbita. Kolejność zapełniania orbitali elektronowych. Oznaczenie termów. Sprzężenie L-S. Sprzężenie j-j.
7. Oddziaływania między atomami. Cząsteczki (molekuły), wiązanie kowalencyjne i jonowe. Ruch oscylacyjny. Ruch rotacyjny. Liczby kwantowe, reguły wyboru. Widma cząsteczek.

Dyscyplina naukowa, do której odnoszą się efekty uczenia się

nauki fizyczne

E-Learning

E-Learning (pełny kurs) z podziałem na grupy

Opis nakładu pracy studenta w ECTS

Wykład Udział w wykładzie: 15 h. Lektura zadanej literatury: 17 h. Przygotowanie do egzaminu: 18 h. Suma godzin: 50 Liczba ECTS: 50/25 = 2 ECTS Ćwiczenia Udział w ćwiczeniach: 15 h. Prace domowe: 17 h. Przygotowanie do weryfikacji: 18 h. Suma godzin: 50 Liczba ECTS: 50/25 = 2 ECTS

Poziom przedmiotu

podstawowy

Symbol/Symbole kierunkowe efektów uczenia się

Wykład FIZ1_W02; FIZ1_U01; FIZ1_K01 Ćwiczenia FIZ1_W03; FIZ1_U05;

Wymagania wstępne

Wymagana jest wiedza z zakresu fizyki opartą na gruntownych podstawach nauk matematyczno-przyrodniczych, wykładana w ramach Fizyki I, II, III, IV, oraz podstaw Mechaniki Kwantowej.

Koordynatorzy przedmiotu

Iaroslav Shopa

Efekty kształcenia

Wykład
W1 - Zna istotę zjawisk fizycznych występujących w atomie
U1 - Opisuje właściwości atomu na podstawie struktury powłok elektronowych.
K1 - Wykorzystuje materiały naukowe i dydaktyczne do pogłębienia wiedzy o atomach i cząsteczkach.

Ćwiczenia
W2 - Nazywa najważniejsze prawa kwantowe dla atomu.
U2 - Stosuje podstawowe zasady fizyki kwantowej do opisu atomu i cząsteczki.

Kryteria oceniania

ocena 5: osiągnięty w pełni (bez uchwytnych niedociągnięć)
ocena 4,5: osiągnięty niemal w pełni i nie są spełnione kryteria przyznania wyższej oceny
ocena 4: osiągnięty w znacznym stopniu i nie są spełnione kryteria przyznania wyższej oceny
ocena 3,5: osiągnięty w znacznym stopniu – z wyraźną przewagą pozytywów – i nie są spełnione kryteria
przyznania wyższej oceny
ocena 3: osiągnięty dla większości przypadków objętych weryfikacją i nie są spełnione kryteria przyznania
wyższej oceny
ocena 2: nie został osiągnięty dla większości przypadków objętych weryfikacją

Praktyki zawodowe

Brak

Literatura

Literatura obowiązkowa
[1] R.Eisberg, R.Resnick, Fizyka kwantowa atomów, cząsteczek, ciał stałych, jąder i cząstek elementarnych, PWN 1983.
[2] Samuel J. Ling, Jeff Sanny, William Moebs, Fizyka dla szkół wyższych. Tom III. OpenStax Polska. 2018.
[3]. D.Halliday, R.Resnick, J.Walker, Podstawy fizyki, t.5, PWN 2005.

Literatura uzupełniająca
[1] H.Haken, H.Ch.Wolf, Atomy i kwanty: wprowadzenie do współczesnej spektroskopii atomowej, PWN 2002 (wydanie 2).
[2] J.Ginter, Wstęp do fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego.

W cyklu 2022/23_Z:

Uwagi

W cyklu 2022/23_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:

Strona przedmiotu WM-FI-S1-E5-WFAiC w USOSweb