Przedmiot: N101 Fizyka I - Mechanika

Wykładowca: dr Anna Kaczorowska

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.201N101

Liczba punktów kredytowych: 10

Wykład przeznaczony jest dla przyszłych nauczycieli fizyki

Celem wykładu jest przedstawienie podstawowych elementów mechaniki klasycznej poprzez wyjaśnianie zjawisk obserwowanych w życiu codziennym. Wykład będzie ilustrowany licznymi doświadczeniami demonstracyjnymi. Używanie pojęć matematycznych będzie ograniczone do niezbędnego minimum. Ćwiczenia rachunkowe mają nauczyć podstaw samodzielności w rozwiązywaniu problemów z mechaniki.

1. Wprowadzenie do fizyki: obserwacja, doświadczenie, pomiar, wielkości skalarne i wektorowe, jednostki wielkości fizycznych. Matematyka jako narzędzie fizyki
2. Kinematyka punktu materialnego: układ odniesienia, opis ruchu, Kartezjański i biegunowy układ współrzędnych, prędkość, przyspieszenie.
3. Względność ruchu. Zasada względności Galileusza. M. Kopernik twórca “O obrotach”, Galileusz twórca “Dialogów”. Układ inercjalny i nieinercjalny. Zasada równoważności.
4. Podstawy szczególnej teorii względności.
5. Zasady dynamiki i ich odkrywca. Przykłady sił zrównoważonych i nie zrównoważonych w prostych układach mechanicznych. Siła sprężystości, siła tarcia, aerodynamiczna siła nośna, efekt Magnusa
6. Układy nieinercjalne i siły bezwładności: siła odśrodkowa bezwładności. Wahadło Foucaulta
7. Przykłady sił niezrównoważonych w polu grawitacyjnym, elektrycznym i magnetycznym.
8. Ruch harmoniczny
9. Zasada zachowania pędu w makroskopowych układach mechanicznych i w mikroświecie
10. Praca i energia: moc, energia kinetyczna, energia potencjalna, zasada zachowania energii mechanicznej dla sił zachowawczych,
11. Zasady zachowania w zderzenia sprężystych i niesprężystych.
12. Grawitacja na Ziemi i w Kosmosie. Energia potencjalna grawitacji i energia kinetyczna. Zasada zachowania energii w polu grawitacyjnym jednorodnym i centralnym
13. Układ środka masy dwóch ciał, grawitacja jako przykład siły centralnej, prawa Keplera opisem ruchu planet, prędkości kosmiczne
14. Statyka bryły sztywnej, moment siły
15. Kinematyka bryły sztywnej , ruch obrotowy jednostajny i jednostajnie zmienny, prędkość kątowa, przyspieszenie kątowe
16. Dynamika bryły sztywnej, moment bezwładności, moment pędu
17. Zasada zachowania momentu pędu punktu materialnego i bryły sztywnej. II prawo Keplera jako szczególny przypadek zasady zachowania momentu pędu. Kolaps gwiazdy.
18. Zasada zachowania energii, pędu i momentu pędu w wybranych przykładach zjawisk mikroświata

J. Orear, Fizyka 1.1

R. Resnick, D. Halliday, nowe wydanie PWN.

R. Resnick, D. Halliday, Fizyka .l

J. Ginter, Mechanika.

W. Bolton, Zarys fizyki.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Egzamin pisemny

Przedmiot: N102 Matematyka I

Wykładowca: prof. dr hab. Paweł Urbański

Semestr: zimowy

Liczb godzin wykł./tydz.: 3

Liczb godzin ćw./tydz.: 4

Kod: 11.101N102

Liczba punktów kredytowych: 8

K. Napiórkowski, Matematyka.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

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

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie na ocenę.

Przedmiot: N105 Psychologia I

Wykładowca: mgr Jadwiga Krajewska

Semestr: zimowy

Liczb godzin wykł./tydz.: 2

Liczb godzin ćw./tydz.: 1

Kod: 05.801N105

Liczba punktów kredytowych: 3,5

1. Psychologiczne ujęcie szczęścia.
2. Etapy rozwoju psychicznego człowieka.
3. Czynniki warunkujące rozwój.
4. Frustracja.
5. Konflikty wewnętrzne.
6. Mechanizmy obronne.
7. Wolność, miłość, twórczość - jako cechy specyficznie ludzkie.
8. Sposoby rozwiązywania problemów - podejście neurotyczne, stereotypowe i twórcze.
9. Wychowanie i samowychowanie.
10. Prawidłowe relacje między wychowawcą i wychowankiem - kontakt wspomagający.
11. Manipulacja i tresura.
12. Terapia obiektywizująca.
13. Cechy dojrzałej osobowości.
14. Jak radzić sobie ze stresem.
15. Założenia i zasady skutecznego porozumiewania się.

J. Krajewska, Pomoc w samorozwoju osobowości, (skrypt do psychologii).

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin ustny.

Przedmiot: N106 Fizyka II - Elektryczność i magnetyzm

Wykładowca: dr hab. Waldemar Urban

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 13.201N106

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Elektrostatyka. Prawo Coulomba. Pole elektryczne. Prawo Gaussa. Energia potencjalna. Pole w przewodnikach i dielektrykach.
2. Prąd stały. Prawo Ohma. Praca prądu. Prawa Kirchhoffa. Prądy w metalach, elektrolitach i gazach. Ogniwa.
3. Magnetostatyka. Pole magnetyczne od poruszającego się ładunku. Prawo Biota-Savarta. Prawo Ampera. Silniki elektryczne. Ruch cząstek naładowanych w polach E i B.
4. Prądy powoli zmienne. Indukcja elektromagnetyczna. Obwody elektryczne z elementami R, L,C i zewnętrzna siła elektromotoryczna. Prądnica. Transformator.
5. Właściwości magnetyczne materii.
6. Równania Maxwella.

D. Halliday - R Resnick, Fizyka, tom 2.

J. Ginter, Fizyka II - skrypt.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: 203 I Pracownia fizyczna (a)

Kierownik: dr hab. Zygmunt Szefliński

Semestr: zimowy

Liczb godzin wykł./tydz.: 0

Liczb godzin ćw./tydz.: 3

Kod: 13.202203

Liczba punktów kredytowych: 4

Wykonanie około 10 ćwiczeń (w zależności od długości semestrów) z różnych działów fizyki: mechaniki, ciepła, elektryczności, optyki i fizyki jądrowej. Ćwiczenia te mają na celu zaznajomienie studentów z podstawowymi metodami pomiarowymi poprzez przeprowadzenie prostych doświadczeń pozwalających na kształcenie sprawności eksperymentalnej i zdobycie umiejętności oceny błędów pomiarowych.

Instrukcje otrzymywane w sekretariacie Pracowni oraz:

H. Szydłowski, Pracownia fizyczna.

A. Zawadzki, H. Hofmokl, Laboratorium fizyczne.

F. Kohlrausch, Fizyka laboratoryjna (dla zainteresowanych).

Obowiązuje znajomość materiału zawartego w/w pozycjach, z uwzględnieniem wiedzy zawartej w opracowaniach ogólnych, które są podane przy poszczególnych ćwiczeniach.

Przed przystąpieniem do wykonywania zadań w I Pracowni Fizycznej należy zapoznać się z prawidłowymi metodami opracowania wyników opisanymi np. w:

J.R Taylor, Wstęp do analizy błędu pomiarowego.

G.L. Squires, Praktyczna fizyka.

H. Abramowicz, Jak analizować wyniki pomiarów?

H. Hansel, Podstawy rachunku błędów.

P. Jaracz, Podstawy rachunku błędu pomiarowego (skrypt).

Pracownia pomiarowa: “Podstawy techniki pomiarów”.

Wykład: “Podstawy rachunku błędu pomiarowego” z ćwiczeniami.

Wykonanie wszystkich ćwiczeń (10) i otrzymanie za każde z nich oceny pozytywnej, ocena ostateczna odpowiada średniej arytmetycznej ocen składowych.

Przedmiot: N107 Matematyka II

Wykładowca: prof. dr hab. Paweł Urbański

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 3

Liczba godz. ćw./tydz.: 4

Kod: 11.101N107

Liczba punktów kredytowych: 8

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, zastosowanie 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 drugiego 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: N111 Socjologia

Wykładowca: dr Jadwiga Królikowska

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 4

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.

Uwaga: wykład odbywa się od 5 marca do 23 kwietnia (stąd 4 godz. na tydzień zamiast 2).

S. Kosiński, Socjologia ogólna.

P. Berger, Zaproszenie do socjologii.

F. Znaniecki, Socjologia wychowania.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie na ocenę.

Przedmiot: N112 Kurs kolonijny i praktyka kolonijna

Wykładowca: mgr Jadwiga Krajewska, hm. Anna Mieczyńska, mgr Krystyna Szpocińska

Semestr: letni

Liczba godzin kursu: 27

Czas trwania praktyki: 2 tygodnie.:

Kod: 05.701N112

Liczba punktów kredytowych: 2

1. Przepisy dotyczące organizacji wypoczynku dzieci oraz bezpieczeństwa życia i zdrowia uczestników placówek.
2. Terenoznawstwo i turystyka, organizacja wycieczek, biwaków, gry terenowe.
3. Gry i zajęcia świetlicowe, konkursy, zabawy ze śpiewem, organizacja uroczystości, ognisk, prowadzenie kroniki.
4. Planowanie pracy wychowawczej.
5. Zajęcia kulturalno - oświatowe ( teatralne).
6. Obowiązki i zadania wychowawcy grupy (kontakty wychowawca - dzieci).
7. Organizacja obozów i prowadzenie finansów.
8. Dynamika grup i style kierowania grupą.
9. Zajęcia plastyczne, prace dekoracyjne, zdobnicze.
10. Metoda harcerska pracy z dziećmi i młodzieżą, prace społecznie użyteczne.
11. Wychowanie fizyczne i sport w placówce wypoczynku, metodyka organizowania zajęć sportowych.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Kurs: test.

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: N113 Astronomia ogólna

Wykładowca: dr Grzegorz Pojmański

Semestr: letni

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 2

Kod: 13.702N113

Liczba punktów kredytowych: 5

1. Źródła danych astrofizycznych.

• Promieniowanie elektromagnetyczne, kosmiczne, neutrinowe, grawitacyjne.
• Przyrządy i detektory.
• Obserwacje astronomiczne, metody, możliwości.

2. Astronomia sferyczna

• Sfera niebieska, współrzędne astronomiczne.
• Czas, służba czasu.
• Ruch ciał na sferze niebieskiej.

3. Układ Słoneczny

• Ruch Słońca, Księżyca i planet, zaćmienia Słońca i Księżyca, prawa Keplera.
• Budowa fizyczna Słońca i planet, księżyce planet.
• Materia międzyplanetarna, wiatr słoneczny.

4. Astronomia gwiazdowa.

• Wyznaczanie parametrów gwiazd: odległości, mas, jasności, rozmiarów, temperatur.
• Budowa i ewolucja gwiazd: źródła energii, równania budowy wewnętrznej, gwiazdowe ZOO.
• Kinematyka i dynamika układów gwiazdowych. Gromady gwiazd, Galaktyka.

5. Kosmologia

• Galaktyki, gromady galaktyk, poczerwienienie, promieniowanie reliktowe. Ekspansja i ewolucja Wszechświata.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N114 Kultura żywego słowa

Wykładowca: mgr Czesław Jaroszyński

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 0

Liczba godz. ćw./tydz.: 2

Kod: 05.902N114

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”, osobowość. 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: N116 Opracowanie wyników pomiarów

Wykładowca: dr hab. Tomasz Morek

Semestr: zimowy

Liczba godzin wykł./tydz.: 2 przez pół sem.

Liczba godzin ćw./tydz.: 0

Kod: 13.201N116

Liczba punktów kredytowych: 3

Warsztaty stanowią wprowadzenie do zagadnień związanych z przygotowaniem eksperymentu oraz analizą i interpretacją jego wyników. Przedstawione będą podstawowe pojęcia rachunku prawdopodobieństwa pojawiające się przy analizowaniu wyników pomiarów fizycznych. Wprowadzana zostanie statystyczna interpretacja pomiaru i jego dokładności oraz zasady propagacji niepewności wyniku pomiaru w oparciu o proste modele statystyczne (rozkład Gaussa, rozkład Poissona). Omówiona będzie metoda najmniejszych kwadratów i jej zastosowanie do znalezienia parametrów formuł matematycznych dopasowywanych do punktów eksperymentalnych. Pokazane zostaną sposoby rozwiązywania prostych problemów doświadczalnych i rachunkowych. Przedstawione będą metody prezentacji wyników pomiarów.

G.L.Squires, Praktyczna fizyka.

J. R. Taylor, Wstęp do analizy błędu pomiarowego.

H. Abramowicz, Jak analizować wyniki pomiarów.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zadania domowe, kolokwium. Zaliczenie na ocenę.

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), piszczałki, membrany.
2. Optyka fizyczna. “Bezdyfrakcyjna” interferencja światła. Dyfrakcja, siatki dyfrakcyjne. Widma liniowe i ciągłe. Prędkość światła. Hipoteza Maxwella. Widmo fal elektromagnetycznych. 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. Prędkość 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.: 4

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: całkowanie 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: 204 I Pracownia fizyczna (b)

Kierownik: dr hab. Zygmunt Szefliński

Semestr: letni

Liczb godzin wykł./tydz.: 0

Liczb godzin ćw./tydz.: 3

Kod: 13.202204

Liczba punktów kredytowych: 4

Wykonanie około 10 ćwiczeń (w zależności od długości semestrów) z różnych działów fizyki: mechaniki, ciepła, elektryczności, optyki i fizyki jądrowej. Ćwiczenia te mają na celu zaznajomienie studentów z podstawowymi metodami pomiarowymi poprzez przeprowadzenie prostych doświadczeń pozwalających na kształcenie sprawności eksperymentalnej i zdobycie umiejętności oceny błędów pomiarowych.

I Pracownia fizyczna (a).

Wykonanie wszystkich ćwiczeń (10) i otrzymanie za każde z nich oceny pozytywnej, ocena ostateczna odpowiada średniej arytmetycznej ocen składowych.

Przedmiot: N204 Pedagogika I

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 pedagogiki 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: dr hab. Andrzej Witowski

Semestr: letni

Liczb godzin wykł./tydz.:4

Liczb godzin ćw./tydz.:4

Kod:13.202N205

Liczba punktów kredytowych: 10

1. Mikroświat - budowa materii

Atomy, cząsteczki, ciała stałe.

2. Parametry termodynamiczne i ich relacje

Hydrostatyka i aerostatyka.

3. Oddziaływania międzycząsteczkowe.
4. Równowaga termodynamiczna:

Opis fenomenologiczny;

Opis statystyczny.

5. Energia wewnętrzna:

Układy o stałej objętości;

Układy o zmiennej objętości.

6. Entropia w ujęciu termodynamicznym i statystycznym.
7. Przejścia fazowe.
8. Zjawiska transportu - przewodnictwo cieplne, dyfuzja.

Jerzy Ginter, Fizyka IV - skrypt NKF

A.K. Wróblewski, J. Zakrzewski Wstęp do Fizyki.

wcześniejsze kursowe

Zaliczenie ćwiczeń na podstawie kolokwiów, kartkówek i obecności na ćwiczeniach

Egzamin pisemny i ustny

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

• Promieniowanie elektromagnetyczne, kosmiczne, neutrinowe, grawitacyjne.
• Przyrządy i detektory.
• Obserwacje astronomiczne, metody, możliwości.

• Sfera niebieska, współrzędne astronomiczne.
• Czas, służba czasu.
• Ruch ciał na sferze niebieskiej.

• Ruch Słońca, Księżyca i planet, zaćmienia Słońca i Księżyca, prawa Keplera.
• Budowa fizyczna Słońca i planet, księżyce planet.
• Materia międzyplanetarna, wiatr słoneczny.

• Wyznaczanie parametrów gwiazd: odległości, mas, jasności, rozmiarów, temperatur.
• Budowa i ewolucja gwiazd: źródła energii, równania budowy wewnętrznej, gwiazdowe ZOO.
• Kinematyka i dynamika układów gwiazdowych. Gromady gwiazd, Galaktyka.

• Galaktyki, gromady galaktyk, poczerwienienie, promieniowanie reliktowe. Ekspansja i ewolucja Wszechświata.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N207 Dydaktyka fizyki

Wykładowca: dr Magdalena Staszel

Semestr: letni

Liczb godzin wykł./tydz.: 2

Liczb godzin ćw./tydz.: 2

Kod: 05.102N207

Liczba punktów kredytowych: 5

1. Metodologia fizyki a metodologia dydaktyki fizyki. Pomiar w fizyce a pomiar w dydaktyce fizyki.
2. Fizyka jako przedmiot nauczania.
3. Cele nauczania fizyki, także w sformułowaniu operacyjnym.
4. Epistemologia genetyczna Jeana Piageta; opis rozwoju logicznego myślenia. Przejście od operacji konkretnych do formalnych.
5. Język w nauczaniu fizyki. Sztuka zadawania pytań.
6. Wiedza potoczna jako ważna przyczyna trudności w uczeniu się fizyki.
7. Kontrola i ocena wyników nauczania. Dobór narzędzi kontrolnych do celów nauczania.
8. Metody aktywizujące w nauczaniu fizyki. Środki dydaktyczne.
9. Rozwiązywanie zadań jako czynność kształcąca. Zadania otwarte. Analiza wymiarowa.
10. Modele i analogie w fizyce i nauczaniu fizyki. Gry symulacyjne.
11. Przykłady wybitnych kursów fizyki na świecie.
12. Analizy dydaktyczne wybranych działów i zagadnień fizyki.
13. Nauczanie fizyki w różnych kontekstach ( fizyka w bezpieczeństwie ruchu drogowego, fizyka zabawek, fizyka w zagadnieniach ekologicznych,...).

B.Arons, A Guide to Introductory Physics Teaching.

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

J.Salach, Dydaktyka fizyki: zagadnienia wybrane.

J.L.Lewis, Nauczanie fizy.i.

J.D.Harron, Lekcja chemii. O skutecznym sposobie uczenia.

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie ćwiczeń i egzamin.

Przedmiot: N208 Pracownia dydaktyki fizyki

Wykładowca: dr Magdalena Staszel

Semestr: zimowy i letni

Liczb godzin wykł./tydz.: 0

Liczb godzin 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:

Szkolne podręczniki fizyki oraz inne opracowania udostępniane studentom w Pracowni 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 pomiarów z użyciem komputera..

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”, osobowość. 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: dr Agnieszka Nogal

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), okres 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, Eckhart).
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 nowożytnej - 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 do 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 punktu 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 wykorzystania komputerów w nauczaniu matematyki.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Forma zaliczenia:

Przedmiot: N304 Elektronika - wykład i pracownia

Wykładowca: prof. dr hab. Wojciech Dominik

Semestr: zimowy

Liczba godz. wykł./tydz.: 2

Liczba godz. ćw./tydz.: 3

Kod: 06.503N304

Liczba punktów kredytowych: 6,5

Elementy elektroniczne, prawo Ohma, prawa Kirchoffa, twierdzenie Thevenina i Nortona (układy zastępcze). Sygnały elektroniczne.

Układy cyfrowe (bramki) rodziny TTL: przerzutniki, liczniki, dekodery, wyświetlacze. Inne układy cyfrowe. Układy analogowe RLC. Diody i ich zastosowania. Prosty zasilacz. Wzmacniacz operacyjny. Tranzystor i wzmacniacz. Nadawanie i odbiór fal radiowych. Oscyloskop.

Pracownia elektroniczna:

Zasilacze, przyrządy pomiarowe (woltomierz, amperomierz, omomierz, oscyloskop), generator funkcyjny. Pomiary elektroniczne. Zapoznanie się z bramkami logicznymi. Stoper cyfrowy w zastosowaniu do pomiarów fizycznych. Układy RC i RLC. Detekcja światła. Detekcja fal radiowych. Wzmacniacz małej częstotliwości (akustyczny) i wysokiej częstotliwości. Budowa radioodbiornika AM. Wykorzystanie poznanych (i zbudowanych) konstrukcji w doświadczeniach fizycznych.

Skrypt i inne podane przez wykładowcę.

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 każdej 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 - opiekuna 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:

1. Tlenki, wodorotlenki, kwasy, sole — budowa, otrzymywanie, nazewnictwo.
2. Regulamin pracowni, zasady BHP. Szkło laboratoryjne.
3. Techniki laboratoryjne: destylacja, krystalizacja, ekstrakcja, chromatografia.
4. Sporządzanie roztworów o określonym stężeniu procentowym i molowym.
5. Otrzymywanie gazów: H₂, O₂, CO₂ i badanie ich właściwości.
6. Reakcje metali i ich tlenków z kwasami.
7. Porównywanie barw wskaźników w wodnych roztworach kwasów, zasad i soli.
8. Badanie efektu cieplnego reakcji zobojętniania. Tabela rozpuszczalności.
9. Reakcja metali i ich tlenków z wodą. Hydroliza soli.
10. Otrzymywanie węglowodorów: metanu, etenu i etynu i badanie ich właściwości.
11. Badanie właściwości alkoholi: metanolu, etanolu glikolu etylenowego i gliceryny.
12. Kwasy organiczne i ich właściwości : mrówkowy, octowy, benzoesowy. Reakcja estryfikacji.
13. Aldehydy i ketony. Próba Tollensa i Trommera.
14. Związki wielkocząsteczkowe: cukry (glukoza, sacharoza, skrobia), tłuszcze, białka — reakcje charakterystyczne.
15. Ciekawe doświadczenia.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie na ocenę.

Przedmiot: N310 Historia fizyki

Wykładowca: prof. dr hab. Andrzej K. Wróblewski

Semestr: letni

Liczb godzin wykł./tydz.: 4

Liczb godzin ćw./tydz.: 0

Kod: 13.203N310

Liczba punktów kredytowych: 5

Wykład obejmuje zarys historii fizyki od czasów najdawniejszych do obecnych. Zakres fizyki ulegał w różnych epokach dużym zmianom. Jeszcze w XVIII wieku podręczniki fizyki obejmowały zagadnienia, które dziś wchodzą do chemii, astronomii, mineralogii i biologii. W wykładzie przedstawiany jest w zasadzie tylko rozwój metod badawczych i pojęć fizycznych, ale podkreślane są związki historyczne z innymi dyscyplinami. Główne rozdziały to:

1. Prehistoria nauki.
2. Nauka w starożytności. System Arystotelesa.
3. Nauka w średniowieczu (rola Arabów).
4. Ponowne odkrycie nauki greckiej w czasie Renesansu. Od Kopernika do Newtona: droga do odkrycia ciążenia powszechnego.
5. Optyka Newtona.
6. Rozwój nauki o gazach (Pascal, Guericke, Boyle).
7. Elektryczność od Gilberta do Coulomba.
8. Fizyka nieważkich fluidów.
9. Droga do elektromagnetyzmu (Oerstedt, Faraday, Maxwell).
10. Teoria Younga-Fresnela.
11. Odkrycie zasady zachowania energii (Carnot, Mayer, Joule, Helmholtz, Kelvin).
12. Powstanie teorii kinetyczno-molekularnej i fizyki statystycznej (Boltzmann, Clausius).
13. Początki nowej fizyki (promienie X, promieniotwórczość, pierwsze modele atomu). Teoria względności.
14. Fizyka atomu i powstanie mechaniki kwantowej (Bohr, Compton, Heisenberg, Schrödinger, Dirac, Pauli).
15. Wczesne lata fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych.
16. Rozwój optyki i fizyki materii skondensowanej.
17. Najważniejsze wydarzenia z historii astrofizyki.
18. Rozwój fizyki w ostatnich dekadach XX wieku.

Wykład jest bogato ilustrowany przezroczami (portrety uczonych, obrazy instrumentów z różnych epok) oraz oryginalnymi wydawnictwami z dawnych lat.

Proponowane podręczniki:

Część wiadomości można znaleźć w książce: Max von Laue - Historia fizyki. Obszerniejszy podręcznik jest w przygotowaniu. Wszystkie przezrocza wykorzystywane podczas wykładu są dostępne na stronie internetowej Wydziału Fizyki.

Wykład należy do zajęć ogólnouniwersyteckich, nie jest więc zbyt techniczny, lecz dostępny dla studentów innych wydziałów. Studenci fizyki skorzystają jednak najwięcej, jeśli przedtem wysłuchali przynajmniej wykłady z Fizyki ogólnej I, II, III, IV.

Zaliczenie na podstawie obecności na wykładach, sprawdzanej przez kilka niezapowiedzianych kartkówek z bardzo prostymi pytaniami. Trzeba uzyskać co najmniej 30 procent punktów przy punktacji odpowiedzi +1(dobra) i -1 (błędna).

Doktoranci mogą zdawać normalny egzamin doktorski w celu zaliczenia tzw. dyscypliny dodatkowej.

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:

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: prof. dr hab. Kazimierz Napiórkowski

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. Przypadek 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 - brzegowych. 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 pręcie. 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. Nowy 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. Równanie 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. Atom 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 monoatomowej, 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 - orientowanie 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 Krzysztof Rejmer

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 Fizyka na przełomie wieków (seminarium)

Wykładowca: prof. dr hab. Mirosław Kozłowski, prof. dr hab. Maria Kamińska

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.

Program:

Każde omawiane twierdzenie jest ilustrowane dużą liczbą problemów zaczerpniętych z fizyki a rozwiązywanych na drodze numerycznej. Przykładowa lista zagadnień wraz z przykładowym oprogramowaniem w języku Java została zamieszczona pod adresem internetowym http://tempac.fuw.edu.pl/erka/. Wyróżniające się prace zamieszczano także w katalogu oprogramowania edukacyjnego pod adresem internetowym http://primus.okwf.fuw.edu.pl/erka/DIDACT/. Omawiane metody numeryczne podzielono na dwie grupy: 1) metody deterministyczne oraz 2) metody statystyczne.

1. Metody deterministyczne:
   Różniczkowanie numeryczne. Numeryczne obliczanie kwadratur. Wybrane metody rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych. Wybrane metody rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych. Numeryczne rozwiązywanie zagadnień własnych. Optymalizacja numeryczna.
2. Metody statystyczne:
   Statyczna, prosta metoda Monte Carlo. Całkowanie prostą metodą Monte Carlo czyli "na chybił trafił". Metoda Monte Carlo średniej. Procesy stochastyczne Markowa - warunki równowagi szczegółowej i osiąganie stanu równowagi statystycznej przez układ. Dynamiczna metoda Monte Carlo - schemat Metropolisa i in., schemat Glaubera i in. Metoda zliczania prawdopodobieństw przejść na trajektoriach (“path probability method”).

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.

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

D.P.Landau, K. Binder, A Guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics

Fizyka I-VI, Programowanie.

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

Wykład jest przeglądem wybranych zagadnień astrofizyki, zwłaszcza tych, które posiadają proste modele fizyczne, m.in.:

1. Wszechświat: budowa w różnych skalach długości, model oparty na mechanice Newtona;
   model standardowy; promieniowanie tła; pierwotna nukleosynteza; problem powstania struktury; soczewkowanie grawitacyjne.
2. Galaktyki: typy; ukryta masa; galaktyki aktywne; radiogalaktyki; kwazary.
3. Droga Mleczna: kinematyka; populacje gwiazd; ramiona spiralne.
4. Gwiazdy: modele; ewolucja; końcowe produkty; supernowe; problem neutrin słonecznych; pulsary; czarne dziury.
5. Układy planetarne.

Proponowane podręczniki:

Zajęcia wymagane do zaliczenia przed wykładem:

Zaliczenie.