Fizyka III (drgania i fale) 1100-2AF12

Wykład poświęcony jest drganiom prostych układów fizycznych oraz podstawowym własnościom fal rozchodzących się w ośrodkach sprężystych i fal elektromagnetycznych.

Wykład przeznaczony jest dla studentów III-ego semestru studiów zawodowych. Celem wykładu jest przedstawienie tematyki drgań (głównie harmonicznych) prostych układów fizycznych oraz zjawisk falowych na przykładzie fal mechanicznych rozchodzących się w ośrodkach sprężystych, fal elektromagnetycznych i fal materii. Zjawiska fizyczne związane z drganiami i falami będą omawiane w oparciu o pokazy, tzn. studenci zapoznają się najpierw z pokazem ilustrującym zjawisko fizyczne, następnie zostanie przedstawiony opis teoretyczny zjawiska, a po nim ponownie ten sam pokaz, oglądany "ze zrozumieniem".

Program:
1. Drgania prostych układów fizycznych (wahadło matematyczne i fizyczne, sprężynki, obwody elektryczne), drgania harmoniczne swobodne, tłumione i wymuszone - zjawisko rezonansu.
2. Drgania układów fizycznych o dwu i więcej stopniach swobody (drgania sprzężone).
3. Składanie drgań harmonicznych. Analiza drgań złożonych, twierdzenie Fouriera.
4. Klasyczne równanie falowe, rozwiązania w postaci harmonicznych fal stojących, fal biegnących.
5. Fale w ośrodkach sprężystych z elementami akustyki. Podstawowe własności fal. Propagacja energii. Efekt Dopplera.
6. Fale mechaniczne na granicy dwóch ośrodków, współczynnik odbicia i współczynnik transmisji.
7. Fale elektromagnetyczne - równanie falowe w próżni i w ośrodku. Energia fal elektromagnetycznych, wektor Poyntinga. Efekt Dopplera. Porównanie własności fal elektromagnetycznych i mechanicznych.
8. Zjawisko interferencji i dyfrakcji dla fal mechanicznych i elektromagnetycznych.
9. Prawa optyki geometrycznej. Odbicie i załamanie światła. Proste przyrządy optyczne.
10. Polaryzacja światła. Dwójłomność naturalna i wymuszona.
11. Dyfrakcja i interferencja fal.

Zasady zaliczania:
1. Obecność na ćwiczeniach rachunkowych jest obowiązkowa.
2. W trakcie semestru odbędą się dwa kolokwia. Z obu kolokwiów można uzyskać łącznie 60 punktów.
3. Warunkiem zaliczenia ćwiczeń jest zdobycie co najmniej 30 punktów z kolokwiów oraz co najwyżej trzy nieusprawiedliwione nieobecności.
4. Zaliczenie ćwiczeń gwarantuje przystąpienie do egzaminu ustnego w pierwszej sesji niezależnie od liczby punktów uzyskanych na egzaminie pisemnym.
5. W przypadku niezaliczenia ćwiczeń warunkiem dopuszczenia do egzaminu ustnego w pierwszej sesji jest uzyskanie >=50% punktów z egzaminu pisemnego.