Politechnika Warszawska - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Fizyka ogólna

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103D-INxxx-ISP-FO Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Fizyka ogólna
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Fizyka )-Informatyka-inż.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

FO

Numer wersji:

4

Skrócony opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami mechaniki klasycznej, elektrodynamiki, mechaniki kwantowej i statystycznej.

Pełny opis:

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami mechaniki klasycznej, elektrodynamiki, mechaniki kwantowej i statystycznej.



Treść wykładu

  1. Drgania (2 godz.)
    Oscylator harmoniczny. Energia potencjalna i kinetyczna oscylatora. Oscylator z tłumieniem i wymuszeniem. Rezonans. Wpływ nieliniowości układu na własności ruchu (ruch regularny i chaotyczny).
  2. Fale (3 godz.)
    Ruch falowy. Interferencja. Fale stojące. Prędkość fazowa i grupowa. Zjawisko Dopplera. Widmo fal. Pakiety falowe. Dyspersja. Solitony. Modulacja amplitudowa i fazowa. Fale materii.
  3. Teoria pola (2 godz.)
    Pola skalarne i wektorowe. Gradient, strumień pola, cyrkulacja, dywergencja, rotacja, laplasjan. Twierdzenie Gaussa-Ostrogradskiego. Twierdzenie Stokesa. Twierdzenie Helmholtza. Potencjał skalarny i wektorowy.
  4. Pole elektryczne (4 godz.)
    Prawo Gaussa. Potencjał elektryczny. Równanie Poissona. Dielektryki i przewodniki w polu elektrycznym. Energia pola elektrycznego. Pojemność elektryczna. Prąd elektryczny. Różniczkowe prawo Ohma. Równanie ciągłości.
  5. Pole magnetyczne (3 godz.)
    Prawo Ampera. Prawo Biota-Savarta. Siła Lorentza i elektrodynamiczna. Indukcja magnetyczna. Prawo Faradaya, reguła Lentza. Samoindukcja. Energia pola magnetycznego.
  6. Równania Maxwella (2 godz.)
    Postać całkowa i różniczkowa. Fale elektromagnetyczne. Wektor Poyntinga.
  7. Wstęp do fizyki atomu (2 godz.)
    Dualizm korpuskularno-falowy. Hipoteza de Broglie’a. Model atomu Bohra. Efekt fotoelektryczny. Efekt Comptona. Fale materii.
  8. Podstawy mechaniki kwantowej (5 godz.)
    Postulaty. Równanie Schrödingera zależne i niezależne od czasu, stany stacjonarne. Operatory liniowe. Bit kwantowy (kubit). Bramki kwantowe.
  9. Elementy mechaniki statystycznej (4 godz.)
    Pojęcie mikrostanu i makrostanu. Przestrzeń fazowa. Rozkład Boltzmanna. Entropia. Model Isinga. Przemiany fazowe ciągłe i nieciągłe. Przybliżenie pola średniego. Mechanika statystyczna sieci neuronowych.
  10. Dynamika nieliniowa (3 godz.)
    Chaos deterministyczny. Odwzorowanie logistyczne. Bifurkacje. Stabilność punktów stałych. Własności pamięciowe układów bistabilnych. Zjawiska fizyczne i modele jako źródło losowości. Chaos w sieciach neuronowych.



Treść ćwiczeń

  1. Ruch drgający, oscylator harmoniczny, rezonans.
  2. Pole elektryczne, prawo Coulomba, zasada superpozycji, dipol elektryczny, prawo Gaussa.
  3. Energia pola elektrycznego, pojemność elektryczna.
  4. Pole magnetyczne, prawo Ampere'a, prawo Biota-Savarta.
  5. Zmienne pole magnetyczne, indukcja elektromagnetyczna, prawo Faradaya.
  6. Równania Maxwella, fale elektromagnetyczne.


Laboratoria komputerowe

  1. Numeryczne rozwiązanie równania falowego.
  2. Numeryczne znalezienie poziomów energetycznych dla cząstki w studni potencjału.
  3. Wyznaczenie krytycznej temperatury w modelu Isinga z wykorzystaniem symulacj Monte Carlo.
  4. Zbadanie atraktora chaotycznego wybranego nieliniowego oscylatora.
Literatura:

Podręczniki:

  1. I.W. Sawieliew, Wykłady z fizyki, t.1 Mechanika i fizyka cząsteczkowa; t.2 Elektryczność i magnetyzm, fale, optyka. Wyd. Naukowe PWN Warszawa 1997.
  2. W. Bogusz, J. Garbarczyk, F. Krok, Podstawy Fizyki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1997.
  3. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, t.1-4, Wyd. Naukowe PWN.


Zbiory zadań:

  1. A. Hennel, W. Szuszkiewicz, "Zadania i problemy z fizyki" WNT 2002.
  2. K. Jezierski, B. Kołodka, K. Sierański, Zadania z fizyki z rozwiązaniami, t. 1 i 2, OW PWr.
  3. K. Blankiewicz, M. Igalson, Zbiór zadań rachunkowych z fizyki, OWPWI.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2021/2022 - sem. letni" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-02-21 - 2022-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: (brak danych)
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Jednostka realizująca:

105000 - Wydział Fizyki

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.