Karta przedmiotu

Fizyka ciała stałego

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2025/2026

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów:

Inżynieria materiałowa

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Materiały specjalne, Technologie materiałowe

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Nauki o Materiałach

Kod zajęć:

16851

Status zajęć:

obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 2 / W30 L30 / 4 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr hab. inż. prof. PRz Jolanta Romanowska

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Powiazanie wlasciwości metali z ich budową i zjawiskami fizycznymi w nich zachodzacymi

Ogólne informacje o zajęciach:
Zapoznanie studentow z budową ciał stałych. Podstawy elektronowej teorii ciała stałego, mechanika kwantowa, budowa atomu, powierzchnia Fermiego, strefy Brillouine'a, teoria pasmowa. Wpływ struktury na właściwości materiałów: przewodnictwo cieplne i elektryczne. Równowaga fazowa, wykresy równowagi fazowej.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Sieniawski J., Cyunczyk A.	Struktura ciał stałych	Oficyna Wydawnicza PRz.	2008
2	Sieniawski J., Cyunczyk A	Fizykochemia przemian fazowych	Oficyna Wydawnicza PRz.	2008
3	Cyunczyk A.	Fizyka metali	Wyd. Pol. Rzeszowskiej.	1999
4	Cyunczyk A.	Fizyka metali - laboratorium	Wyd. Pol. Rzeszowskiej.	1999

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	Kittel C.	Wstęp do fizyki ciała stałego	PWN, Warszawa.	1999

Literatura do samodzielnego studiowania
1	Przybyłowicz K.	Podstawy teoretyczne metaloznawstwa	WNT, Warszawa.	1999

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
zaliczony I semestr

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
K_W002 Posiada wiedzę podstawową z fizyki i chemii pozwalająca na formułowanie i rozwiązywanie zagadnień technicznych dotyczących materiałów, technologii ich wytwarzania i przetwarzania

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
T1A_U05 Obszarowe Umiejętności Ma umiejętność samokształcenia się.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
umiejętność pracy w zespole

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
MEK01	Student poznał podstawowe właściwości metali (przewodność elektryczną, cieplną, właściwości magnetyczne, przemiany fazowe)	wykład	sprawdzian pisemny	K-U04+++ K-K01+++	P6S-KK P6S-UU
MEK02	Student zapoznał się z metodami wyznaczania właściwości metali	laboratorium	zaliczenie cz. ustna	K-U04+++ K-K01+++	P6S-KK P6S-UU
MEK03	Student posiada pogłębioną wiedzę dotyczącą budowy materii i relacji pomiędzy budową a właściwościami materiałów	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. ustna, sprawdzian pisemny	K-W02+	P6S-WG

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Podstawy elektronowej teorii ciała stałego. Teoria Drudego	W01.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK02	Podstawy mechaniki kwantowej; zjawisko fotoelektryczne, dualizm korpuskularno-falowy	W02.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK03	Efekt Comptona, fale de Broglie’a, zasada nieoznaczoności Heisenberga, równanie Schrödingera, budowa atomu	W03.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK04	Gaz elektronowy Fermiego; powierzchnia Fermiego	W04.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK05	Wiązania krystaliczne. Sieć krystaliczna. Kryształy rzeczywiste	W05.	MEK01 MEK02
2	TK06	Elektrony w potencjale okresowym (sieci krystalicznej).	W06.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK07	Dyfrakcja elektronów – strefy Brillouina	W07.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK08	Teoria pasmowa ciała stałego. Pasma energetyczne	W08.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK09	Wpływ struktury elektronowej na właściwości materiałów	W09.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK10	Przewodniki, półprzewodniki, izolatory	W10.	MEK01 MEK02
2	TK11	Fazy krystaliczne; równowaga fazowa, wykresy równowagi fazowej	W11.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK12	Regula faz Gibbsa, wyznaczanie liczby stopni swobody	W12.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK13	Wykresy fazowe stopów dwuskładnikowych z przemianą eutektyczną i perytektyczną	W13.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK14	Wykresy fazowe stopów trójskładnikowych.	W14.	MEK01 MEK02 MEK03
2	TK15	Nadprzewodnictwo	W15.	MEK01 MEK02
2	TK16	Zajęcia organizacyjne	L01	MEK02
2	TK17	Cechowanie termopary	L02.	MEK01 MEK02
2	TK18	Widma atomowe	L03.	MEK01 MEK02
2	TK19	przepływ ciepła w czystych metalach i stopach - pomiar przewodnictwa cieplnego	L04	MEK01 MEK02
2	TK20	Przewodnictwo elektryczne czystych metali	L05	MEK01 MEK02
2	TK21	Przewodnictwo elektryczne stopów	L06	MEK01 MEK02
2	TK22	Przewodnictwo elektryczne półprzewodników	L07	MEK01 MEK02
2	TK23	Właściwości magnetyczne metali	L08	MEK02
2	TK24	Opór elektryczny, opór zastępczy	L09	MEK02
2	TK25	Zjawiska termoelektryczne- zjawisko Seebecka	L10	MEK02
2	TK26	Przemiany fazowe w czystych metalach	L11	MEK02
2	TK27	Przemiany fazowe w stopach	L12	MEK02
2	TK28	Budowa wykresów równowagi fazowej na podstawie doświadczalnych krzywych chłodzenia	L13	MEK02
2	TK29	Analiza wykresów równowagi fazowej stopów wieloskładnikowych	L14	MEK02
2	TK30	Zajęcia zaliczeniowe	L15	MEK01

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)	Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)
Zaliczenie (sem. 2)

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Ocena wystawiona na podstawie oceny z laboratorium
Laboratorium	Ocena zostanie wystawiona na podstawie ocen z odpowiedzi ustnych lub sprawdzianów pisemnych a także sprawozdań z poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych
Ocena końcowa	Ocena końcowa - ocena z laboratorium

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi tak

1	J. Romanowska; M. Zaguła-Yavorska	Microstructure and oxidation resistance of Pd+Zr and Pd+Hf co-doped aluminide coatings deposited on Mar-M247 nickel superalloy	2023
2	J. Romanowska	Przemiany fazowe metali: stan ciekły - stan stały	2022
3	J. Romanowska	Zjawiska cieplnoelektryczne w metalach	2022
4	J. Romanowska; M. Zaguła-Yavorska	The effect of precious metals in the NiAl coating on the oxidation resistance of the Inconel 713 superalloy	2022
5	J. Morgiel; J. Romanowska; M. Zaguła-Yavorska	The Influence of Pd and Zr Co-Doping on the Microstructure and Oxidation Resistance of Aluminide Coatings on the CMSX-4 Nickel Superalloy	2021
6	E. Dryzek; J. Romanowska; K. Skowron	Positron Annihilation Studies of Modified Aluminide Coatings on Nickel and Nickel Superalloy	2020