Pracownia fizyczna dla nanoinżynierii 1100-2INZ18
Pracownia fizyczna służy zapoznaniu studentów z podstawowymi typami doświadczeń w zakresie mechaniki, fal , optyki, ciała stałego i fizyki współczesnej. Ćwiczenia wykonywane są pod opieką asystenta. W pierwszych dwóch tygodniach studenci wykonują ćwiczenia wstępne, w kolejnych wybierają ćwiczenie do wykonania z pozostałych działów. Wybór ćwiczenia powinien zostać dokonany z co najmniej tygodniowym wyprzedzeniem. Do wykonywanego ćwiczenia należy się przygotować zgodnie z instrukcją do ćwiczenia dostępną na stronie przedmiotu. Przygotowanie sprawdza i ocenia asystent prowadzący ćwiczenie. Wykonanie ćwiczenia polega na przeprowadzeniu odpowiednich pomiarów, ich opracowaniu i dyskusji. Efektem wykonania ćwiczenia jest opis, który jest oceniany przez asystenta. W trakcie semestru wykonywane jest dwanaście ćwiczeń z poniższej listy:
Ćwiczenia wstępne:
Zadanie R - Badanie ruchu jednostajnie przyspieszonego - wyznaczenie momentu bezwładności walca
Zadanie T - Termistor jako termometr
Mechanika:
Zadanie M1 - Doświadczalne sprawdzanie drugiej zasady dynamiki Newtona
Drgania:
Zadanie D1 - Badanie drgań wahadeł sprzężonych
Zadanie D2 - Badanie drgań struny
Zadanie D3 - Badanie drgań pręta
Ciepło:
Zadanie C1 - Sprawdzanie prawa Joule'a-Lenza
Zadanie C2 - Badanie przemian gazowych - wyznaczanie temperatury zera bezwzględnego
Zadanie C3 - Wyznaczanie przewodnictwa cieplnego miedzi
Zadanie C4 - Badanie promieniowania termicznego
Fale
Zadanie F1 - Pomiar prędkości dźwięku w powietrzu
Zadanie F2 - Doświadczenie Younga dla mikrofal
Zadanie F3 - Mikrofalowy interferometr Michelsona
Optyka
Zadanie O1 - Interferencja i dyfrakcja światła laserowego
Zadanie O2 - Budowa i kalibracja spektrometru
Zadanie O3 -Wyznaczanie współczynnika załamania szkła i kalcytu metodą kąta najmniejszego odchylenia
Zadanie O4 - Interferencyjny pomiar krzywizny soczewki (pierścienie Newtona)
Zadanie O5 - Absorpcja światła w materii – prawo Bouguera-Lamberta-Beera
Fizyka Ciała Stałego
Zadanie CS1 - Wyznaczanie ruchliwości i koncentracji nośników w półprzewodniku
Zadanie CS2 - Wyznaczanie przerwy energetycznej InSb
Zadanie CS3 - Wyznaczanie stałej sieci kryształu LiF
Fizyka współczesna
Zadanie WS1 - Pomiar zawartości radonu w powietrzu
Zadanie WS2 - Wyznaczanie zawartości izotopu 40K w naturalnym potasie
Zadanie WS3 - Badanie efektu fotoelektrycznego
Zadanie WS4 - Elektronowy Rezonans Paramagnetyczny
Zadanie WS5 - Wyznaczenie stałej Plancka oraz stosunku ładunku elektronu do jego masy
Zadanie WS6 - Badanie zjawiska Faradaya
Geofizyka
Zadanie G1 - Wyznaczanie bilansu radiacyjnego powierzchni podłoża
Zadanie G2 - Analiza parametrów meteorologicznych
Należy wykonać przynajmniej jedno ćwiczenie z następujących działów: Drgania, Ciepło, Optyka, Fizyka Ciała Stałego, Fizyka współczesna.
Obecność na zajęciach jest obowiązkowa. Dozwolone jest nie więcej niż dwie nieobecności.
Tryb prowadzenia
Założenia (opisowo)
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Znajomość podstawowych typów doświadczeń w zakresie mechaniki, fal elektromagnetycznych i fizyki współczesnej; umiejętność analizy statystycznej danych doświadczalnych; umiejętność dopasowania modelu teoretycznego i dyskusji wyników doświadczalnych.
Kryteria oceniania
Po wykonaniu ćwiczenia w laboratorium oceniane jest sprawozdanie z wykonanego doświadczenia, które należy oddać w ciągu tygodnia od wykonania ćwiczenia. Każde sprawozdanie może być jednokrotnie poprawione przez studenta. Nie można wykonywać danego ćwiczenia więcej niż raz. Ocena końcowa jest średnią z dziesięciu najlepszych uzyskanych ocen. W przypadku wykonania mniej niż dziesięciu ćwiczeń, pozostałe oceny są uzupełniane ocenami niedostatecznymi. Zaliczenie Pracowni jest możliwe, o ile średnia z uzyskanych ocen jest nie mniejsza niż 3,00. Aby uzyskać zaliczenie pracowni liczba pozytywnie ocenionych ćwiczeń nie może być mniejsza niż 8.
Literatura
- J. R. Taylor, Wstęp do analizy błędu pomiarowego, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1995.
- G. L. Squires, Praktyczna fizyka, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1992.
- H. Abramowicz, Jak analizować wyniki pomiarów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1992.
- A. Zięba, Analiza danych w naukach ścisłych i technicznych, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa, 2013.
Literatura uzupełniająca:
- S. Brandt, Analiza danych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1998.
- J. J. Jakubowski i R. Sztencel, Wstęp do teorii prawdopodobieństwa, SCRIPT, Warszawa, 2001.
- W. Feller, Wstęp do rachunku prawdopodobieństwa, PWN, Warszawa, 1977.
- R. Nowak, Statystyka dla fizyków, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2002.
- W. T. Eadie, D. Drijard, F. E. James, M. Roos i B. Sadoulet, Metody statystyczne w fizyce doświadczalnej, PWN, Warszawa, 1989.
- Grupa Robocza 1 Wspólnego Komitetu ds. Przewodników w Metrologii, Ewaluacja danych pomiarowych pomiarowych Przewodnik wyrażania niepewności pomiaru, BIPM JCGM 100:2008.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: