3. Katalog zajęć prowadzonych w Nauczycielskim Kolegium Fizyki

Przedmiot: N101 Fizyka I – Mechanika

Wykładowca: prof. dr hab. Mirosław Kozłowski

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.201N101

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Ruchy jednowymiarowe: definicje, dynamika w jednym wymiarze, proste przykłady całkowania równania ruchu.
2. Oscylator harmoniczny: tłumiony oscylator harmoniczny, tłumiony oscylator harmoniczny z siłą wymuszającą.
3. Ruchy w trzech wymiarach: elementy rachunku wektorowego, siły separowalne, ruch ładunku w polu elektromagnetycznym, ważenie cząstek elementarnych (elektronu i protonu), doświadczenie A.H. Bucherera (1908), doświadczenie R.A. Millika na (1911), gęstość elektronów w ciałach stałych, efekt Halla, zasada względności Galileusza.
4. Układy współrzędnych: układ współrzędnych biegunowych na płaszczyźnie, ruchome układy współrzędnych, ruchy punktów materialnych na ruchomej Ziemi, siły centralne: definicja i podstawowe własności, siły centralne typu F = K/r2, prawa Keplera, wzór Titiusa.
5. Szczególna teoria względności: wstęp do szczególnej teorii względności.
6. Szczególna teoria względności (STW): własności transformacji LE, ile wynosi c?
7. Dynamika relatywistyczna: masa i pęd cząstki swobodnej, II zasada dynamiki Newtona.
8. Fotony: fotony, nowe jednostki energii wewnętrznej, analiza doświadczenia Bertozziego, nowe jednostki długości, zjawisko fotoelektryczne, ważenie fotonów, efekt Comptona.
9. Elementarne własności czasoprzestrzeni: elementarne własności czasoprzestrzeni, era Plancka.

M. Kozłowski, Fizyka I.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N102 Matematyka I

Wykładowca: prof. dr hab. Henryk Kołakowski

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 3

Liczba godz. ćw./tydz.: 3

Kod: 11.101N102

Liczba punktów kredytowych: 7,5

1. Funkcje jednej zmiennej: zbiory, relacje, odwzorowania.
2. Zasada indukcji matematycznej: dowodzenie przez indukcję, definicje i wzory rekurencyjne.
3. Ciągi: granica ciągu, nieelementarne własności ciągów, ciągi rozbieżne do nieskończoności.
4. Funkcje ciągłe: definicja i podstawowe własności, nieelementarne własności funkcji ciągłych, granica funkcji, metoda kolejnych przybliżeń.
5. Rachunek różniczkowy: pochodna, podstawowe własności i obliczanie średniej, twierdzenia o wartości średniej i ich konsekwencje, pochodne wyższych rzędów, badanie funkcji, funkcje wypukłe, funkcja pierwotna.
6. Rachunek całkowy: całka Riemanna, twierdzenie podstawowe.

K. Napiórkowski, Matematyka.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N103 Informatyka

Wykładowca: mgr Milan Mrozowicz

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 0

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 11.001N103

Liczba punktów kredytowych: 5

1. Przeznaczenie i działanie komputera. Komputer osobisty i system operacyjny PC DOS. Wprowadzenie do języka Pascal. Kompilator języka Turbo Pascal. Przegląd instrukcji sterujących języka Pascal. Przegląd typowych zmiennych języka Pascal. Definiowanie procedur i funkcji.
2. Zasady projektowania i pisania programów – numeryczne rozwiązywanie konkretnych zagadnień z fizyki.
3. Obsługa i użytkowanie gotowych programów dydaktycznych z fizyki: proste metody numeryczne rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych. Metody Monte Carlo.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie na ocenę.

Przedmiot: N104 Higiena szkolna

Wykładowca: lek. med. Sławomir Fornal

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 0

Kod: 05.901N104

Liczba punktów kredytowych: 2,5

1. Rozwój psychiczny i somatyczny ze szczególnym uwzględnieniem okresu szkolnego. Ogólny zarys problemów zdrowotnych dotyczących dzieci i młodzieży.
2. Najczęstsze wady, choroby wrodzone i zaburzenia metaboliczne.
3. Wybrane choroby układu nerwowego i zakaźne (padaczka, wzw, AIDS)
4. Problemy żywienia dzieci i młodzieży.
5. Najczęstsze zaburzenia psychiczne wieku rozwojowego.
6. Organizacja i higiena pracy ucznia.
7. Higiena ogólna, działania zapobiegawcze i sprzyjające zdrowiu ze szczególnym uwzględnieniem wieku rozwojowego.
8. Zachowania agresywne wśród młodzieży – dyskusja.
9. Problemy toksykomanii młodocianych: alkoholizm, nikotynizm, narkomania.
10. Zespół dziecka maltretowanego; nadużycia wobec dzieci i młodzieży.
11. Pierwsza pomoc w nagłych wypadkach.
12. Resuscytacja krążeniowo-oddechowa.
13. Resuscytacja krążeniowo-oddechowa; ćwiczenia z fantomem.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Egzamin.

Przedmiot: N105 Psychologia

Wykładowca: mgr Jadwiga Krajewska

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 1

Kod: 05.801N105

Liczba punktów kredytowych: 2,5

1. Psychologia jako nauka i jej praktyczne zastosowanie. Przedmiot psychologii rozwojowej. Czynniki warunkujące rozwój psychiczny człowieka: genetyczne, środowiskowe i aktywność własna.
2. Charakterystyka okresów rozwojowych. Cechy dojrzałej osobowości.
3. Przedmiot psychologii wychowawczej. Wychowanie do wartości. Cechy prawidłowej relacji wychowawczej. Trudności wychowawcze i sposoby ich pokonywania.
4. Ćwiczenie umiejętności usprawniających kontakty międzyosobowe: komunikacja; zasady skutecznego porozumiewania się - ich praktyczne zastosowanie; nauka umiejętności aktywnego słuchania; jak mówić, aby inni nas słuchali i rozumieli? C zytelność komunikatów.
5. Czy konflikty niszczą, czy budują? Konstruktywne sposoby rozwiązywania konfliktów i prowadzenia negocjacji. Sytuacje trudne, nowe – jak sobie z nimi radzić? Co robić z przykrymi emocjami? Wiedza “zimna” i “gorąca”.
6. Rola metod aktywizujących w dydaktyce.

J. Krajewska, Pomoc w samorozwoju osobowości.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N106 Fizyka II – Elektryczność i magnetyzm

Wykładowca: prof. dr hab. Michał Nawrocki

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.201N106

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Mechanika bryły sztywnej. Statyka i dynamika bryły sztywnej. Obrót wokół ustalonej osi. Uproszczony opis bąka.
2. Elektrostatyka. Prawo Coulomba. Podstawowe pojęcia opisu polowego. Prawo Gaussa. Potencjał. Pole w obecności przewodników i dielektryków.
3. Prąd stały. Natężenie. “Mikroskopowe” i “makroskopowe” prawo Ohma. Ciepło Joule'a. Prawa Kirchoffa. Prądy w metalach, półprzewodnikach, roztworach elektrolitów i w gazach.
4. Magnetostatyka. Pole magnetyczne ładunku punktowego. Pole prądów stałych, prawa Biota-Savarta i Ampera. Mierniki i silniki. Ruch naładowanych cząstek w polach E i B.
5. Prądy powoli zmienne. Indukcja elektromagnetyczna. Obwody RC, RL, LC, RLC. Moc prądu przemiennego. Prądnica, transformator.
6. Właściwości magnetyczne materii. Para-, dia- i ferromagnetyki.
7. Prawa Maxwella.

J. Ginter, Fizyka II.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N107 Matematyka II

Wykładowca: prof. dr hab. Kazimierz Napiórkowski

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 3

Liczba godz. ćw./tydz.: 3

Kod: 11.101N107

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Algebra liniowa i geometria. Liczby zespolone (z zastosowaniem do obwodu prądu zmiennego): interpretacja geometryczna liczb zespolonych, pierwiastkowanie liczb zespolonych, własności wielomianów w dziedzinie zespolonej, zastosow anie liczb zespolonych, historia liczb zespolonych, funkcje elementarne z innego punktu widzenia. Wektorowa przestrzeń euklidesowa: baza i wymiar przestrzeni wektorowej, równania prostych i płaszczyzn, współrzędne. Układy równań i przekształcenia liniowe: rząd macierzy, układy równań liniowych, wyznacznik, iloczyn wektorowy, odwzorowania liniowe i macierze, odwzorowania liniowe symetryczne. Krzywe i powierzchnie drugiego stopnia: styczna do krzywej drugiego stopnia, ogniska i kierownice krzywych drug iego stopnia.
2. Równania różniczkowe zwyczajne: zagadnienia początkowe, elementarne metody, ilustracje komputerowe. Układy równań liniowych o stałych współczynnikach i równania wyższego rzędu – jednorodne i niejednorodne.

K. Napiórkowski, Matematyka.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N108 Rudiments of mechanics

Wykładowca: prof. dr hab. Mirosław Kozłowski

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 1

Liczba godz. ćw./tydz.: 0

Kod: 13.201N108

Liczba punktów kredytowych: 1

1. Kinematics in one dimension: differential calculus, integral calculus.
2. Dynamics in one dimension: Newton’s First Law of Motion, Newton’s Second Law, Newton’s Third Law.
3. Force as a function of position.
4. The harmonic oscillator.
5. Central forces.
6. Special relativity: Galilean relativity, Einstein relativity.
7. Application of special relativity to high energy particles.
8. The derivation of relativistic energy from Lorentz factor gamma.

M. Kozłowski, Rudiments of Mechanics.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Egzamin.

Przedmiot: N109 English in Calculus

Wykładowca: prof. dr hab. Kazimierz Napiórkowski

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 0

Liczba godz. ćw./tydz.: 1

Kod: 11.101N109

Liczba punktów kredytowych: 1

1. The most common structures in mathematical sentences.
2. Text from a book on calculus.

K. Napiórkowski, English in Calculus.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie na ocenę.

Przedmiot: N111 Socjologia

Wykładowca: dr Jadwiga Królikowska

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 0

Kod: 14.201N111

Liczba punktów kredytowych: 2,5

1. Socjologiczna perspektywa w ujmowaniu problemów życia zbiorowego.
2. Pojęcie życia społecznego. Społeczna natura człowieka. Oddziaływanie czynników przyrodniczych na charakter życia społecznego.
3. Kulturowe podstawy życia społecznego. Instytucje upowszechniania kultury.
4. Teoria grup społecznych. Typologia i charakterystyka zbiorowości ludzkich.
5. Teorie rozwoju społecznego. Czynniki zmiany, rozwoju i postępu społecznego.
6. Więź społeczna. Wzory oddziaływań społecznych.
7. Społeczne instytucje wychowania – rodziny, otoczenia sąsiedzkie i społeczności lokalne, grupy rówieśnicze.
8. Wpływ wartości religijnych na procesy wychowawcze.
9. Socjologiczne problemy szkoły. Opis czynników determinujących dostęp do wykształcenia we współczesnych społeczeństwach.
10. Wychowanie do demokracji. Ideały, wartości, zasady i prawa demokracji.
11. Współczesne innowacje wychowawcze i edukacyjne. Socjalizacyjna i dydaktyczna rola wartości moralnych i osobowych.

1. S. Kosiński, Socjologia ogólna.
2. P. Berger, Zaproszenie do socjologii.
3. F. Znaniecki, Socjologia wychowania.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie na ocenę.

Przedmiot: N112 Kurs kolonijny i Praktyka kolonijna

Opiekun:

Semestr: letni

Liczba godzin kursu: 21

Czas trwania praktyki: 2 tygodnie

Kod: 05.702N112

Liczba punktów kredytowych: 4,5

Kurs kolonijny: planowanie pracy wychowawczej, metoda harcerska pracy z dziećmi, zajęcia kulturalno oświatowe, obowiązki i zadania wychowawcy grupy, zajęcia plastyczne, terenoznawstwo i turystyka, dynamika grup i style kierowania gr upą, gry i zajęcia świetlicowe, organizacja obozów i prowadzenie finansów, przepisy dotyczące organizacji wypoczynku dzieci oraz bezpieczeństwo życia i zdrowia uczestników placówek.

W okresie wakacji student I roku jest zobowiązany do odbycia 2-tygodniowej praktyki kolonijnej jako wychowawca.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenia praktyki dokonuje kierownik kursu kolonijnego po przedstawieniu: zaświadczenia o odbyciu praktyki wystawionego przez organizatora kolonii, ankiety wypełnionej przez organizatora kolonii, ankiety wypełnionej przez praktykanta.

Przedmiot: N201 Fizyka III – Fale

Wykładowca: prof. dr hab. Tadeusz Stacewicz

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.202N201

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Fale mechaniczne: fale w ośrodkach jedno-, dwu- i trójwymiarowych, fale dźwiękowe. Impulsy falowe i fale sinusoidalne. Klasyczne równanie falowe. Energia fal. Interferencja. Dyfrakcja. Polaryzacja. Fale stojące (struny), piszcza łki, membrany.
2. Optyka fizyczna. “Bezdyfrakcyjna” interferencja światła. Dyfrakcja, siatki dyfrakcyjne. Widma liniowe i ciągłe. Prędkość światła. Hipoteza Maxwella. Widmo fal elektromagnetyczn ych. Promieniowanie. Energia promieniowania. Polaryzacja.
3. Optyka geometryczna: podstawowe pojęcia. Prawa odbicia i załamania. Zwierciadła, pryzmaty i soczewki. Przyrządy optyczne, oko. Dyfrakcja Fresnela, zdolność rozdzielcza przyrządów optycznych. Dyspersja fal elektromagnetycznych. Prędk ość fazowa i grupowa. Dwójłomność.
4. Ruch źródeł i obserwatorów: zjawisko Dopplera dla fal mechanicznych i elektromagnetycznych. Doświadczenie Michelsona-Morleya.

J. Ginter, Fizyka III.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N202 Matematyka III

Wykładowca: prof. dr hab. Kazimierz Napiórkowski

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 3

Liczba godz. ćw./tydz.: 3

Kod: 11.102N202

Liczba punktów kredytowych: 7,5

1. Funkcje wielu zmiennych. Rachunek różniczkowy: granica i ciągłość funkcji wielu zmiennych, pochodna funkcji wielu zmiennych, lokalna odwracalność, funkcje uwikłane, ekstrema związane, styczna do powierzchni. Rachunek całkowy: ca łkowanie funkcji wielu zmiennych, całki krzywoliniowe i powierzchniowe, twierdzenie Stokesa i pokrewne.
2. Rachunek prawdopodobieństwa. Prawdopodobieństwo warunkowe. Zdarzenia niezależne. Zmienna losowa. Wartość oczekiwana. Interpretacja prawdopodobieństwa.

K. Napiórkowski, Matematyka.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N204 Pedagogika

Wykładowca: dr Stefania Elbanowska

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 2

Kod: 05.702N204

Liczba punktów kredytowych: 5

W zależności od potrzeb zajęcia będą miały formę wykładu, seminarium, dyskusji, referatu, ćwiczeń. O przyjętej formie zdecyduje prowadzący zależnie od realizowanej tematyki. Przewiduje się udział zaproszonych gości. W ramach pedagog iki studenci zobowiązani są do odbycia praktyki szkolnej w wymiarze 25 godzin lekcyjnych w semestrze. Praktyki szkolne będą przedmiotem analizy na ćwiczeniach.

1. Pedagogika, jej podstawowe pojęcia, związek z innymi naukami.
2. Metody i techniki badań w pedagogice (eksperyment pedagogiczny, monografia pedagogiczna, metoda indywidualnych przypadków, sondaż diagnostyczny, wywiad, ankieta, badanie dokumentów).
3. Filozoficzne podstawy pedagogiki. Buddyzm jako przykład religii filozofii Wschodniej. Koncepcja natury człowieka i celów życia według katolicyzmu. Wybrane systemy areligijne (epikureizm, totalitaryzm).
4. Elementy historii wychowania (wychowanie w społeczeństwie pierwotnym, szkolnictwo starożytnego Rzymu, rewolucja nowożytna, powstanie nowoczesnej nauki, druk, system klasowo - lekcyjny, specyfika polskiego nauczania).
5. Współczesne szkolnictwo na świecie, analiza w wybranych krajach (Wielka Brytania, Stany Zjednoczone, Japonia, Francja, kraje postkomunistyczne).
6. Współczesne szkolnictwo polskie, analiza aktualnej sytuacji w oświacie, projekty na przyszłość.
7. Cele pedagogiczne ogólne i szczegółowe: poznawcze, emocjonalne, psychoruchowe.
8. Metody i formy nauczania.
9. Teorie dydaktyczne a problematyka celów i treści wychowania (dydaktyka herbartowska jako podstawa szkoły tradycyjnej, dydaktyka deweyowska jako podstawa szkoły progresywnej).
10. Psychologiczne uwarunkowania procesu nauczania - uczenia się (zapamiętywanie, rola uczucia i woli, wydajność pracy umysłowej, efektywność kształcenia).
11. Zasady pracy w systemie klasowo-lekcyjnym (lekcja i jej struktura, praca domowa ucznia, metody sprawdzania wiadomości, praca pozalekcyjna).
12. Procesy wychowania i ich organizacja. Postępowanie w sytuacjach trudnych wychowawczo. Sylwetka wychowawcy.

S. Elbanowska, Pedagogika.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N205 Fizyka IV – Termodynamika

Wykładowca: prof. dr hab. Jacek Ciborowski

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.202N205

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Śledzenie pojedynczych mikroobiektów. Komora Wilsona. Ruch w polach E i B. Spektrometr masowy, pułapki jonowe. Masa atomowa. Mikroskop jonowy i tunelowy. Metoda MBE.
2. Budowa chemiczna. Wiązania metaliczne, atomowe, jonowe i molekularne. Budowa mikroskopowa a makroskopowe właściwości.
3. Wykres stanu. Wykresy fazowe typowych substancji. Zależność objętości od ciśnienia i temperatury. Wykres stanu, równanie stanu.
4. Hydrostatyka i aerostatyka. Ciśnienie. Uzyskiwanie niskich i wysokich ciśnień. Ciśnienie w polu grawitacyjnym. Pływanie ciał.
5. Oddziaływania międzycząsteczkowe. Mikroskop sił atomowych. Napięcie powierzchniowe. Przyleganie.
6. Równowaga termodynamiczna. Podstawowe pojęcia, zerowa zasada termodynamiki. Temperatura i jej pomiary.
7. Równowaga w opisie statystycznym. Gaz doskonały. Podstawowe pojęcia fizyki statystycznej. Rozkład kanoniczny. Kluczowe eksperymenty (rozkład Maxwella-Boltzmanna, paramagnetyzm itp.).
8. Energia wewnętrzna. Podstawowe pojęcia. Ciepło molowe gazów, cieczy i ciał stałych. Pierwsza zasada termodynamiki. Przemiany gazu doskonałego. Silniki cieplne i chłodziarki.
9. Entropia. Entropia w ujęciu statystycznym i termodynamicznym. Maksymalna sprawność silników cieplnych. Termodynamiczne równania Maxwella, C_p i C_v.
10. Przejścia fazowe. Okolice punktu krytycznego, równanie van der Waalsa. Skraplanie gazów. Inne przejścia fazowe, energia przemiany.
11. Zjawiska transportu. Przewodnictwo cieplne. Dyfuzja.
12. Przemiany nieodwracalne. Opis statystyczny i fenomenologiczny. Druga zasada termodynamiki.

J. Ginter, Fizyka IV.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N206 Astronomia ogólna

Wykładowca: dr Grzegorz Pojmański

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 2

Kod: 13.702N206

Liczba punktów kredytowych: 5

1. Nośniki informacji astronomicznych i ich charakterystyki. Promieniowanie elektromagnetyczne. Promieniowanie korpuskularne (promienie kosmiczne). Neutrina. Fale grawitacyjne. Meteoryty.
2. Rodzaje obserwacji astronomicznych: obserwacje pozycyjne, obserwacje fotometryczne, obserwacje polarymetryczne, sondy kosmiczne.
3. Instrumenty astronomiczne do prowadzenia obserwacji w różnych dziedzinach widma elektromagnetycznego: teleskopy optyczne; radioteleskopy, radiointerferometry i sieci interferometryczne; teleskopy i interferometry mikrofalowe; telesk opy IR, UV, X, gamma.
4. Astronomia klasyczna (sferyczna). Trygonometria sferyczna. Układy współrzędnych astronomicznych. Czas gwiazdowy, słoneczny, efemerydalny. Jednostki czasu, kalendarz, elementy nawigacji. Precesja, nutacja. Refrakcja, aberracja, paral aksa.
5. Wyniki klasycznych obserwacji Układu Słonecznego. Obserwowane i rzeczywiste ruchy Słońca, Księżyca i planet. Zaćmienia i ich powtarzalność. Pomiar promienia orbity Ziemi i względnych promieni orbit pozostałych planet. Prawa Kep lera, prawa Titiusa-Bodego.
6. Satelitarne badania Układu Słonecznego: krótka historia, najważniejsze osiągnięcia.
7. Opis Układu Słonecznego. Słońce: budowa, cykl aktywności. Planety: budowa wewnętrzna, rotacja, pola magnetyczne, systemy księżyców. Ciała drobne: planetoidy, komety, meteoroidy. Rozproszona materia międzyplanetarna, wiatr słoneczny. Kosmogonia (współczesne hipotezy dotyczące powstania Układu Słonecznego.
8. Podstawy mechaniki nieba. Zagadnienie dwóch ciał, perturbacje. Ograniczone zagadnienie trzech ciał.
9. Astronomia gwiazdowa. Wielkości gwiazdowe, wyznaczanie odległości gwiazd. Zliczenia gwiazd, podstawowe dane o budowie Galaktyki (kształt, populacje). Kinematyka Galaktyki. Dynamika gromad gwiazdowych. Ramiona spiralne jako fale gęst ościowe. Materia międzygwiazdowa: dane uzyskane z obserwacji optycznych i radiowych.

M. Kubiak, Gwiazdy i Materia Międzygwiazdowa.

M. Jaroszyński, Galaktyki i budowa Wszechświata.

P. Artymowicz, Astrofizyka Układów Planetarnych.

J. Mietelski, Astronomia w geografii.

E. Rybka, Astronomia Ogólna.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N207 Dydaktyka fizyki

Wykładowca: dr Magdalena Staszel

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 2

Kod: 05.102N207

Liczba punktów kredytowych: 5

Metodologia fizyki a metodologia dydaktyki fizyki. Fizyka jako przedmiot nauczania. Cele nauczania fizyki. Język w nauczaniu fizyki. Trudności poznawcze uczniów. Kontrola i ocena wyników nauczania. Modele w fizyce i w nauczaniu fizy ki. Metody aktywizujące w nauczaniu fizyki. Tendencje integracyjne w nauczaniu przedmiotów przyrodniczych. Analizy dydaktyczne wybranych działów i zagadnień fizyki.

B. Arons, A Guide to Introductory Physics Teaching.

R. Driver, E. Guesne, A. Tiberghien, Childrens’ Ideas in Science.

J. Salach, Dydaktyka fizyki: zagadnienia wybrane.

J.L. Lewis, Nauczanie fizyki.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N208 Pracownia Dydaktyki Fizyki

Wykładowca: doc. dr hab. Tadeusz Pniewski

Semestr: zimowy i letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 0

Liczba godz. ćw./tydz.: 3

Kod: 05.102N208

Liczba punktów kredytowych: 8

Celem pracowni jest zapoznanie studentów z rolą i miejscem eksperymentów w nauczaniu fizyki, oraz techniką eksperymentu szkolnego.

W toku zajęć studenci wykonują doświadczenia podzielone na sześć grup tematycznych:

1. Mechanika
2. Fale
3. Termodynamika
4. Elektromagnetyzm
5. Indywidualne ćwiczenia uczniowskie
6. Zastosowanie komputerów w nauczaniu fizyki.

Każda grupa doświadczeń wykonywana jest w ciągu czterech tygodni.

Szkolne podręczniki fizyki, oraz inne opracowania dostępne dla studentów w Zakładzie Dydaktyki Fizyki.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Studenci NKF: Zaliczenie wszystkich sześciu grup doświadczeń na podstawie wykazania się znajomością związanej z nimi tematyki, poprawnego ich wykonania i pozytywnie ocenionych opisów.

Studenci fizyki: Zaliczenie pięciu spośród sześciu grup doświadczeń w tym: indywidualnych ćwiczeń uczniowskich oraz ćwiczeń z zastosowaniem komputerów w nauczaniu fizyki.

Przedmiot: N209 Kultura żywego słowa

Wykładowca: mgr Czesław Jaroszyński

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 0

Liczba godz. ćw./tydz.: 2

Kod: 05.902N209

Liczba punktów kredytowych: 2,5

1. Rys historyczny: w kręgu kultury łacińskiej. Retoryka w Polsce.
2. Fonetyka - środki przekazu. Budowa narządów mowy i ich działanie. Oddech, ćwiczenia oddechu. Podział wypowiedzi: fraza, słowa, sylaba, głoska, ćwiczenia wymowy.
3. Przekaz - środki wyrazu. Środki wyrazu dotyczące formy wypowiedzi: tempo, rytm, siła głosu, wysokość, barwa głosu, pauza, dykcja. Środki wyrazu dotyczące treści wypowiedzi: wyobrażenie, uczucie, “pierwiastki intelektualne”, osobowoś ć. Zasady akcentowania w języku polskim. Słowo mówione a znaki przestankowe. Teoria periodu retorycznego. Niektóre figury stylistyczne. Interpretacja. Ćwiczenia nad tekstami literackimi.
4. Badanie wymowy słuchaczy ewentualne usuwanie błędów wymowy.
5. Ćwiczenia relaksacyjne.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie.

Przedmiot: N210 Filozofia

Wykładowca: mgr Przemysław Kędzierski

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 0

Kod: 08.102N210

Liczba punktów kredytowych: 2,5

1. Filozofia starożytna (od VI w. p.n.e. do VI w. n.e.): okres powstania – jońska filozofia przyrody (Tales z Miletu, Anaksymander, Heraklit, Demokryt), okres oświecenia i systemów starożytnych (Sokrates, Platon, Arystoteles), okre s synkretyczny – starożytne chrześcijaństwo (Orygenes, św. Augustyn).
2. Filozofia średniowiecza (od VI w. do XIV w.): pierwszy okres do XII w. (św. Anzelm), drugi okres – systemy średniowieczne XIII w. (św. Tomasz z Akwinu), końcowy okres filozofii średniowiecznej – okres krytyki, XIV w. (Ockham, Eckhar t).
3. Filozofia nowożytna (od XV w.): drugi okres filozofii nowożytnej – systemy, XVII w. (Kartezjusz, Spinoza, Leibniz): trzeci okres filozofii nowożytnej – okres oświecenia i krytyki, XVIII w. (Kant), czwarty okres filozofii n owożytnej – nowy okres systemów, XIX w. (Hegel, Comte, Marks, Nietzsche), filozofia XX w.(Whithead, Heidegger, Sartre).

K. Ajdukiewicz, Zagadnienia i kierunki filozofii.

J. Legowicz, Historia filozofii starożytnej Grecji i Rzymu.

B. Stępień, Wprowadzenie do metafizyki.

W. Tatarkiewicz, Historia filozofii.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Egzamin.

Przedmiot: N211 Praktyka pedagogiczna II roku

Kierownik: dr Stefania Elbanowska

Semestr: zimowy

Czas trwania: 25 godzin lekcyjnych

Kod: 05.702N211

Liczba punktów kredytowych: 4,5

Studenci II roku NKF w semestrze zimowym odbywają praktyki w szkołach. Celem praktyk jest przybliżenie studentom następujących zagadnień: organizacja pracy szkoły, prowadzenie dziennika lekcyjnego, przygotowanie nauczyciela d o lekcji, obserwacja lekcji fizyki prowadzonych różnymi metodami, organizacja pracowni fizycznej, sposób prowadzenia lekcji wychowawczych, przeprowadzenie ankiet i pomiarów socjometrycznych.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Forma zaliczenia:

Zaliczenia praktyki dokonuje kierownik praktyk studenckich po przedstawieniu zaświadczenia o odbyciu praktyki wystawionego przez szkołę.

Przedmiot: N301 Fizyka V – Mechanika kwantowa I

Wykładowca: prof. dr hab. Jan Bartelski

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.203N301

Liczba punktów kredytowych: 10

A. Narodziny mechaniki kwantowej:

1. Promieniowanie ciała doskonale czarnego: rozkład Plancka.
2. Zjawisko fotoelektryczne: kwantowa teoria Einsteina.
3. Zjawisko Comptona.
4. Fale de Broglie'a: falowa natura cząstek.
5. Modele atomu wodoru. Widma atomowe.

B. Mechanika kwantowa:

1. Równanie Schrödingera.
2. Interpretacja Borna funkcji falowej.
3. Matematyczne podstawy mechaniki kwantowej.
4. Zasada nieoznaczoności Heisenberga.
5. Zastosowania równania Schrödingera niezależnego od czasu.
6. Atom jednoelektronowy w mechanice kwantowej.
7. Spin.
8. Układy jednakowych cząstek i zakaz Pauliego.
9. Atom helu.
10. Atomy wieloelektronowe.
11. Wzbudzenia optyczne atomów.
12. Statystyki kwantowe.

R. Eisberg, R. Resnick, Fizyka kwantowa.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N302 Przestrzeń i ruch

Wykładowca: prof. dr hab. Andrzej Szymacha

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 3

Liczba godz. ćw./tydz.: 0

Kod: 13.203N302

Liczba punktów kredytowych: 3,5

1. Kinematyka. Geometria - najstarszy dział fizyki. Położenie punktu, wektory. Ruchy względne ciał swobodnych. Czasoprzestrzeń. Prędkość, przyspieszenie. Ruchy na płaszczyźnie. Zasada demokracji. Przekształcenia.
2. Zasady dynamiki. Grawitacja. Prawo zachowania masy i pędu. Siły: równanie Newtona, siły grawitacyjne. Energia: energia pojedynczego punktu materialnego, energia układu ciał, energia wewnętrzna.
3. Mechanika ciał ziemskich. Rodzaje oddziaływań w przyrodzie. Ciśnienie gazu. Napęd rakietowy. Opory w ośrodku. Tarcie. Sprężystość: natura sprężystości, oscylator. Spoistość: wahadło, klocki i linki.
4. Bryła sztywna. Momenty: energia ruchu obrotowego. Moment sił: moment sił skupionych, moment sił rozciągłych. Dynamika ruchu obrotowego: związek momentu sił z przyśpieszeniem kątowym. Moment pędu: moment pędu bryły, moment pędu punkt u materialnego.
5. Uzupełnienia. Orbity planet.

A. Szymacha, Przestrzeń i ruch.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie na ocenę.

Przedmiot: N303 Dydaktyka matematyki

Kierownik: prof. dr hab. Wojciech Guzicki

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 2

Kod: 05.103N303

Liczba punktów kredytowych: 5

Celem wykładu jest próba odpowiedzi na niektóre pytania dotyczące nauczania matematyki w szkole.

Próba odpowiedzi na przykładowe pytania:

1. Jakie są cele nauczania matematyki?
2. Co oznacza “rozumienie matematyki”?
3. Jak przebiega proces rozwiązywania zadania matematycznego przez ucznia?
4. W jaki sposób można nauczyć rozwiązywania zadań?

Wydaje się, że zastanowienie się nad odpowiedziami na te i podobne pytania, pomoże przyszłemu nauczycielowi w pracy z uczniami.

Na ćwiczeniach zostaną przeanalizowane programy nauczania i podręczniki szkolne – głównie starszych klas szkoły podstawowej i gimnazjum. Niektóre zajęcia będą przeprowadzane w pracowni komputerowej, zostaną pokazane możliwości wykorzyst ania komputerów w nauczaniu matematyki.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Forma zaliczenia:

Przedmiot: N304 Elektronika – wykład i pracownia

Wykładowca: mgr Stanisław Chudzyński (wykład) i dr hab. Wojciech Dominik (pracownia)

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 3

Kod: 06.503N304

Liczba punktów kredytowych: 6,5

Elementy elektroniczne, prawo Ohma, twierdzenie Thevenina i Nortona (układy zastępcze). Układ TTL ( bramki). Przerzutniki, liczniki, dekodery, wyświetlacze. Inne układy cyfrowe. Układy RCL. Oscyloskop. Dioda i prostownik, dioda i de tektor, fotodioda, dioda Zenera, prosty zasilacz. Nadawanie i odbiór fal radiowych. Wzmacniacz operacyjny. Tranzystor i wzmacniacz.

Pracownia elektroniczna:

Zasilacze, przyrządy pomiarowe (woltomierz, amperomierz, omomierz), wstępne zapoznanie się z generatorem i oscyloskopem. Zapoznanie się z bramkami logicznymi. Stoper cyfrowy w zastosowaniu do pomiarów fizycznych. Realizacja wł asnych pomysłów. Generator i oscyloskop. Pomiary, dzielnik napięcia i układ całkujący RC. Zasilacz stabilizowany z diodą Zenera. Detekcja światła. Odbiornik detektorowy. Wzmacniacz małej częstotliwości. Jednotranzystorowy wzmacniacz akustyczny. Wykorzysta nie poznanych (i zbudowanych) konstrukcji w doświadczeniach fizycznych.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie na ocenę.

Przedmiot: N306 Praktyka pedagogiczna III roku

Kierownik: dr Stefania Elbanowska

Semestr: zimowy i letni

Czas trwania: w październiku 5 godz./ tydz.,

w pozostałych miesiącach 4 godz./tydz.

Kod: 05.703N306

Liczba punktów kredytowych: 0

Studenci III roku NKF, którzy mają zaliczone cztery semestry wykładów fizyki i trzy semestry wykładów matematyki, przez cały rok akademicki odbywają praktyki w szkołach. W ramach praktyk prowadzą lekcje fizyki w jednej klasie. Do ka żdej lekcji przygotowują konspekty, które akceptuje nauczyciel – opiekun praktykanta.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenia praktyki dokonuje kierownik praktyk studenckich po przedstawieniu: kompletu konspektów lekcji, sprawozdania z praktyki wypełnionego przez studenta, pozytywnej opinii o praktykancie wystawionej przez nauczyciela – opi ekuna praktyk.

Przedmiot: N307 Fizyka VI – Mechanika kwantowa II

Wykładowca: prof. dr hab. Jan Bartelski

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.203N307

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Struktura materii, historyczne odkrycia i modele tej struktury.
2. Rodzaje cząstek elementarnych.
3. Klasyfikacja hadronów, model kwarkowy.
4. Struktura wewnętrzna nukleonów, model partonowy.
5. Oddziaływanie między elementarnymi składnikami materii.
6. Modele unifikujące oddziaływania elementarne.
7. Kosmologia, ewolucja Wszechświata, model “Wielkiego Wybuchu”.
8. Własności jąder atomowych (liczba atomowa i masowa, masy i energie wiązania, rozmiary i gęstości jąder, hiperjądra).
9. Modele jądrowe.
10. Rozpady jądrowe, szeregi promieniotwórcze.
11. Reakcje jądrowe, ciepło reakcji.
12. Rozszczepienie jąder atomowych, reaktory.
13. Cykle jądrowe w gwiazdach, powstawanie ciężkich pierwiastków, supernowe.
14. Mechanizmy wiązań cząsteczkowych.
15. Widma cząsteczkowe.
16. Rodzaje ciał stałych.
17. Typy i cechy wiązań krystalicznych.
18. Teoria pasmowa ciał stałych, metale i półprzewodniki.
19. Ruch elektronu w sieci periodycznej, masa efektywna.
20. Przewodnictwo elektryczne w metalach i półprzewodnikach.
21. Nadprzewodnictwo.
22. Własności magnetyczne ciał stałych.

R. Eisberg, R. Resnick, Fizyka kwantowa .

F. Close, Kosmiczna cebula.

V. Acosta, C.L. Cowan, B. J. Graham, Podstawy fizyki współczesnej.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N308 Chemia

Wykładowca: dr Anna Czerwińska

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 0

Kod: 13.303N308

Liczba punktów kredytowych: 2,5

1. Układ okresowy. Konfiguracja elektronowa. Rozmiary atomów i jonów (okresowość). Elektroujemność.
2. Struktura cząsteczek. Liczba koordynacyjna. Wartościowość. Izometria. Konformacje. Przewidywanie struktury cząsteczek (metoda VSEPR).
3. Typy związków organicznych: grupy funkcyjne i ich przemiany.
4. Wiązania chemiczne: typowe wiązania jonowe, kowalencyjne, koordynacyjne, metaliczne, wodorowe. Energie wiązań. Promienie jonowe. Elektroujemność. “Twardość/miękkość”, a trwałość połączeń chemicznych.
5. Mechanizmy reakcji.
6. Równowaga chemiczna. Stała równowagi: definicja i związek z termodynamiką. Czynniki zewnętrzne a równowaga (reguła przekory).
7. Roztwory: Solwatacja. Jony w roztworach. Równowagi kompleksowania.
8. Utlenianie i redukcja. Procesy redoks jako przekaz elektronu. Potencjały standardowe półogniw: konwencje, zastosowanie do przewidywania kierunku reakcji i potencjałów ogniw, szlachetność metali.
9. Kwasy i zasady: Koncepcje: Boyle, Arrhenius, Lewis, Bronsted (koncepcja przekazu protonu). pH jako miara kwasowości roztworu. PK jako miara mocy kwasu. Co wpływa na moc kwasu? Czy kwas może być zasadą?
10. Analityka. Proste sposoby oceny zawartości chlorków, żelaza lub miedzi w wodzie z kranu. Ilościowe oznaczenie wapnia w wodzie z kranu, mleku lub tabletkach.
11. Przemiany chemiczne w środowisku naturalnym (seminarium studenckie).
12. Chemia w gospodarce - wybrane procesy (np. kraking węglowodorów, polimeryzacja, gotowanie potraw).

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Egzamin

Przedmiot: N309 Pracownia chemiczna

Wykładowca: dr Maria Pachulska

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 0

Liczba godz. ćw./tydz.: 3

Kod: 13.303N309

Liczba punktów kredytowych: 4

Program:

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie na ocenę.

Przedmiot: N310 Historia fizyki

Wykładowca: prof. dr hab. Andrzej K. Wróblewski

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 0

Kod: 13.203N310

Liczba punktów kredytowych: 5

Program: patrz wykład OG3

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Forma zaliczenia:

Przedmiot: N401 Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych

Wykładowca: prof. dr hab. Marta Kicińska-Habior

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.504N401

Liczba punktów kredytowych: 10

Program:

1. Składniki materii i podstawowe oddziaływania. Kwarki i leptony. Hadrony: bariony i mezony. Jądra atomowe i ich składniki. Podstawowe oddziaływania i ich nośniki. Prawa zachowania. Eksperymenty w fizyce jądrowej i wysokich energii.

2. Własności trwałych jąder atomowych. Potencjał jądrowy. Gęstość materii jądrowej. Promienie jąder. Metody wyznaczania rozmiarów jąder. Kształty jąder. Masa i energia wiązania jąder. Wyznaczanie mas atomowych i mas jąder trwałych. Pół empiryczny wzór na masę - model kroplowy jądra. Granice trwałości jąder. Spin jądra. Parzystość stanów jądrowych. Jądrowe momenty elektromagnetyczne. Pomiar spinów i momentów magnetycznych jąder metodami spektroskopii optycznej. Metody rezonansowe pomiaru spinów i momentów magnetycznych jąder. Magnetyczny rezonans jądrowy (NMR). Elektryczny moment kwadrupolowy jądra. Izospin stanów jądrowych. Multiplety izospinowe.
3. Niestabilność nietrwałych jąder atomowych. Stany wzbudzone jąder (wprowadzenie). Promieniowanie elektromagnetyczne – rozpady gamma . Prawo rozpadu. Czasy życia jąder. Pomiar stałej rozpadu. Zjawisko konwersji wewnętrznej. Izomery. Zjawisko Mössbauera. Rozpad alfa. . Rozpad beta . Neutrino i antyneutrino. Eksperymenty mające na celu wykazanie istnienia neutrin. Masa neutrino. Szeregi promieniotwórcze. Emisja nukleonów. Otrzymywanie pierwiastków transuranowych i superciężkich. Rozszczepienie jądra.
4. Oddziaływanie promieniowania jądrowego i cząstek z ośrodkiem materialnym. Przekrój czynny. Oddziaływanie cząstek naładowanych z ośrodkiem materialnym. Oddziaływanie kwantów X i gamma z ośrodkiem materialnym. Oddziaływanie neutronów z ośrodkiem materialnym.
5. Detekcja promieniowania jądrowego i cząstek elementarnych. Detektory: śladowe, gazowe jonizacyjne, półprzewodnikowe, scyntylacyjne. Spektrometry magnetyczne. Duże układy detektorowe.
6. Spektroskopia promieniowania gamma . Pomiar energii kwantów gamma . Pomiary czasów życia (czasów rozpadu) stanów jądrowych.
7. Akceleratory. Elementy układu akceleracji czastek. Akceleratory liniowe stałego napięcia. Akceleratory liniowe zmiennego napięcia. Akceleratory kołowe. Warszawski cyklotron U 200P
8. Podstawy ochrony radiologicznej
9. Wykorzystanie izotopów promieniotwórczych w technice, w medycynie. Datowanie przy wykorzystaniu naturalnych izotopów promieniotwórczych.
10. Siły jądrowe. Stan związany N-N. Teoria deuteronu. Rozpraszanie nukleon-nukleon. Zależność sił jądrowych od spinu. Teoria mezonowa sił jądrowych
11. Jądra wielonukleonowe. Modele jądrowe. Model powłokowy. Model kolektywny.
12. Reakcje jądrowe. Kinematyka reakcji. Reakcje przez jądro złożone. Reakcje wprost. Reakcje jądrowe z udziałem ciężkich jonów.
13. Rozszczepienie jądra. Reakcje syntezy lekkich jąder
14. Hadrony. Mezony pi. Rezonanse. Cząstki dziwne
15. Leptony
16. Model kwarkowy. Kwarkowa struktura hadronów. Eksperymentalne potwierdzenie istnienia kwarków.
17. Zapach i kolor kwarków. Oddziaływanie kwarków. Chromodynamika kwantowa.
18. Model standardowy. Rozszerzenia modelu standardowego.
19. Reakcje i rozpady w modelu kwarkowym.

Proponowane podręczniki:

I. Strzałkowski, Wstęp do fizyki jądra atomowego

T. Mayer-Kuckuk, Fizyka jądrowa.

E. Skrzypczak, Z. Szefliński, Wstęp do fizyki jądra atomowego i fizyki cząstek elementarnych.

D.H. Perkins, Wstęp do fizyki wysokich energii.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N402 Metody matematyczne fizyki

Wykładowca: mgr Piotr Stachura

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 3

Liczba godz. ćw./tydz.: 3

Kod: 11.104N402

Liczba punktów kredytowych: 7,5

1. Rachunek wariacyjny. Ekstrema funkcji wielu zmiennych. Długość krzywej i pole powierzchni dwuwymiarowej. Przykłady zagadnień wariacyjnych. Równania Eulera. Zagadnienia z nieruchomymi końcami. Zadania z ruchomymi końcami. Przypad ek wielu zmiennych. Zagadnienia izoperymetryczne. Niezmienniczość a całki pierwsze.
2. Równania różniczkowe cząstkowe. Równania quasiliniowe pierwszego rzędu. Obwiednia rodziny krzywych lub powierzchni. Całka zupełna. Równanie falowe. Drgania i fale w ośrodku jednowymiarowym. Przykłady zagadnień początkowo – brze gowych. Zastosowanie szeregów Fouriera. Równanie falowe w przestrzeni trój- i dwuwymiarowej. Szeregi Fouriera i transformacja Fouriera. Szeregi Fouriera. Transformacja Fouriera. Równanie przewodnictwa cieplnego. Rozchodzenie się ciepła w nieskończonym prę cie. Zagadnienie początkowo-brzegowe dla równania przewodnictwa cieplnego. Równania Laplace’a i Poissona. Funkcje Greena. Metoda obrazów. Zagadnienia poprawnie postawione. O klasyfikacji równań.
3. Ortogonalne układy wielomianów. Ogólne własności. Równanie różniczkowe i wzór Rodrigueza. Funkcja tworząca i wzory rekurencyjne. Wzory rekurencyjne.
4. Relacje komutacyjne. Operatory unitarne i samosprzężone. Kanoniczne relacje komutacyjne.

K. Napiórkowski, Metody matematyczne fizyki.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N403 Rachunek błędu

Wykładowca: dr Brunon Sikora

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 4 (przez 4 tygodnie)

Liczba godz. ćw./tydz.:

Kod: 13.204N403

Liczba punktów kredytowych: 0,5

Celem zajęć jest m.in. przygotowanie studentów 1 roku II stopnia studiów Nauczycielskiego Kolegium Fizyki do wykonania ćwiczeń II Pracowni Fizycznej.

Rola rachunku błędów w naukach przyrodniczych. Typy błędów doświadczalnych.

Wybrane elementy rachunku prawdopodobieństwa. Rozkłady zmiennej losowej i ich charakterystyki. Pomiary bezpośrednie. Wnioskowanie statystyczne. Pomiary pośrednie. Propagacja błędów. Estymacja parametryczna. Metoda największej wiarygodności. Testowanie hipotez.

W trakcie wykładu rozwiązywane są zadania ilustrujące analizę błędów w różnych
działach fizyki.

H. Abramowicz, Jak analizować wyniki pomiarów.

W.T. Eadie, D. Drijard, F.E. James, M. Roos, B. Sadoulet, Metody statystyczne w fizyce doświadczalnej.

S. Brandt, Analiza danych.

Matematyka III (N202)

Zaliczenie na ocenę

Przedmiot: N405 Wstęp do fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego.

Wykładowca: prof. dr hab. Andrzej Twardowski

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 3

Liczba godz. ćw./tydz.: 5

Kod: 13.204N405

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Elementy mechaniki kwantowej. Mechanika klasyczna: grawitacja + elektromagnetyzm. Kłopoty mechaniki klasycznej: promieniowanie ciał, efekt fotoelektryczny, zjawisko Comptona, dyfrakcja elektronów na kryształach, atom wodoru. Now y opis mikroświata: funkcje stanu i operatory. Postulaty formalne. Postulaty fizyczne: Hamiltonian, przedstawienie Schrödingera i równanie Schrödingera, zasada nieoznaczoności. Operator momentu pędu. Atom wodoru: stany dyskretne. Zależność od czasu. Równa nie ruchu – uogólnienie na wiele stanów
2. Fizyka atomowa

Układy jednoelektronowe. Promieniowanie: promieniowanie spontaniczne, przejście dipolowe, reguły wyboru, szerokości linii widmowych. Oddziaływanie atomu z promieniowaniem. Rachunek zaburzeń. Atomy metali alkalicznych. At om w polu elektrycznym - efekt Starka. Atom w polu ligandów. Atom w polu magnetycznym - efekt Zeemana: spin elektronu. Oddziaływanie spin-orbita.

Układy wieloelektronowe. Statystyka układu wielu cząstek: symetria funkcji stanu, zakaz Pauliego, fermiony, bozony. Atomy wieloelektronowe: oddziaływanie wymienne, reguły Hunda, układ okresowy pierwiastków.

3. Układy wieloatomowe – cząsteczki. Wiązania chemiczne: cząsteczka H₂⁺, cząsteczka LiH⁺, cząsteczka H₂ - wiązanie kowalencyjne, wiązanie jonowe, wiązanie Van der Waalsa. Przestrzenne formy cząsteczek. Elementy teorii symetrii: symetrie tworów skończonych, grupy, reprezentacje grup_, teoria reprezentacji a problemy fizyczne, symetrie elementów macierzowych (całek).
4. Układy wieloatomowe – kryształy. Sieci krystaliczne. Ciekłe kryształy. Kwazikryształy. Fulereny i kryształy fulerenowe. Analiza fourierowska. Rozpraszanie fal na kryształach. Drgania sieci: drgania jednowymiarowej sieci monoato mowej, drgania jednowymiarowej sieci dwuatomowej, fonony w sieci trójwymiarowej, eksperymentalne metody badania drgań sieci, drgania sieci skończonej. Propagacja elektronów w sieci nieskończonej: model jednowymiarowy, pasma energetyczne, realne struktury pasmowe, domieszki, pojęcie dziury, elektrony i dziury w kryształach, półprzewodniki domieszkowe, przewodnictwo i efekt Halla, złącza p-n, heterozłącza, supersieci. Magnetyki: momenty magnetyczne w materii, podatność magnetyczna, paramagnetyzm - orie ntowanie momentów magnetycznych, diamagnetyzm, układy skorelowane momentów magnetycznych, eksperymentalne badanie magnetyków, nadprzewodnictwo

P.T. Matthews, Wstęp do mechaniki kwantowej.

R. Feynman, Wykłady z fizyki. Mechanika kwantowa.

J. Ginter, Wstęp do fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N406 Wybrane zagadnienia fizyki teoretycznej

Wykładowca: dr hab. Stanisław Głazek

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.204N406

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Przypomnienie podstawowego zadania rachunku wariacyjnego. Funkcjonał. Wariacja funkcjonału. Równania Eulera. Całki pierwsze równań Eulera.
2. Równania Newtona jako równania zasady wariacyjnej. Praca siły po drodze zamkniętej. Potencjał. Równania ruchu Newtona jako równania Eulera, lagranżian.
3. Zastosowania metody lagranżowskiej. Zmiana współrzędnych. Lagranżian we współrzędnych biegunowych dla pola centralnego. Symetrie lagranżianu i fizyczne całki ruchu. Ruch w potencjale kulombowskim. Zagadnienie dwóch ciał.
4. Więzy. Wpływ więzów na zasadę wariacyjną na przykładzie wahadła. Współrzędne uogólnione, liczba stopni swobody. Równania Lagrange'a II rodzaju. Pędy uogólnione.
5. Symetrie. Symetrie związane z przekształceniami globalnymi. Pęd i moment pędu. Działanie relatywistyczne, relatywistyczny czteropęd.
6. Magnetyzm i wirowanie. Równania Lagrange'a w polu magnetycznym. Równania Lagrange'a w układzie nieinercjalnym.
7. Małe drgania. Sformułowanie problemu. Równoczesna diagonalizacja macierzy T i V. Drgania i współrzędne normalne.
8. Układy drgające o dużej liczbie stopni swobody. Oscylatory sprzężone. Warunki brzegowe. Przejście do granicy continuum.
9. Elementy klasycznej teorii pola. Drgania ośrodka ciągłego. Ilość oscylatorów w przedziale częstości. Lagranżian pola. Równania pola. Energia i pęd pola.
10. Elementy kwantowej teorii pola. Kwanty pola. Własności bozonów. Rozkład Bosego-Einsteina. Nadciekłość. Rozkład Plancka.
11. Elektrodynamika. Wektory i tensory w czasoprzestrzeni. Tensor pola elektromagnetycznego. Transformacje pola elektromagnetycznego. Lagranżian pola elektromagnetycznego. Równania Maxwella.
12. Formalizm kanoniczny. Od równań Lagrange'a do Hamiltona. Twierdzenie Liouville'a. Rozkład mikrokanoniczny i kanoniczny. Zasada wariacyjna w przestrzeni fazowej. Zasada Jacobiego. Równanie Hamiltona Jacobiego. Fale materii.

A. Szymacha, Wybrane zagadnienia fizyki teoretycznej.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N407 Wybrane zagadnienia fizyki współczesnej (seminarium)

Wykładowca: prof. dr hab. Mirosław Kozłowski (prowadzący)

Semestr: zimowy i letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 0

Liczba godz. ćw./tydz.: 2

Kod: 13.204N407

Liczba punktów kredytowych: 2

Program:

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

zaliczenie

Przedmiot: N501 Elementy modelowania numerycznego

Wykładowca: dr hab. Ryszard Kutner

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 1

Liczba godz. ćw./tydz.: 1

Kod: 11.005N501

Liczba punktów kredytowych: 2,5

Celem zajęć jest nabycie przez studentów umiejętności numerycznego modelowania różnych efektów, zjawisk i procesów fizycznych.

Każde omawiane twierdzenie jest ilustrowane dużą liczbą problemów zaczerpniętych z fizyki a rozwiązywanych na drodze numerycznej. Omawiane metody numeryczne podzielono na dwie grupy: 1) metody deterministyczne oraz 2) metody statystyczne.

D. Potter, Metody obliczeniowe fizyki.

A. Björck, G. Dahlquist: Metody numeryczne.

R. Kutner, Elementy mechaniki numerycznej z oprogramowaniem komputerowym.

R. Kutner, Elementy fizyki statystycznej w programach komputerowych.

J. Ginter, R. Kutner, Komputerem w kosmos z oprogramowaniem komputerowym.

Zajęcia sugerowane do wysłuchania/zaliczenia przed wykładem:

Egzamin.

Przedmiot: N502 Astrofizyka

Wykładowca: prof. dr hab. Michał Jaroszyński

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 0

Kod: 13.705N502

Liczba punktów kredytowych: 2,5

Program:

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

zaliczenie