Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Celem kształcenia jest przekazanie studentom wiedzy z wybranych działów fizyki współczesnej, wskazanie zastosowań w nowoczesnej technice a także przekazanie umiejętności odpowiadających wymaganiom stawianym studentom tego kierunku. Dodatkowo pokazanie, że rozwój Fizyki stymuluje rozwój techniczny ludzkości.

Ogólne informacje o zajęciach: sem: 1 / W30 L15 / 3 ECTS

Materiały dydaktyczne: Kąkol Z. Żukrowski J. , e-fizyka, internetowy kurs fizyki

Inne: Artykuły naukowe i popularno-naukowe z fizyki współczesnej i techniki

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Adamowicz L.	Mechanika kwantowa: formalizm i zastosowania	Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa .	2005
2	Feynman R.P., Leighton R.B., Sands M.	Feynmana wykłady z fizyki, t. 1, 3	PWN, Warszawa.	2003
3	Rawa H.	Elektryczność i magnetyzm w technice	PWN, Warszawa.	2001

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	Dziunikowski B., Kalita S.	Dziunikowski B., Kalita S. Ćwiczenia laboratoryjne z jądrowych metod pomiarowych	Wyd. AGH, Kraków .	1995
2	Massalski J. M., Massalska M.	Fizyka dla inżynierów, t. 2	W N T Warszawa.	2005
3	K. Krop, K. Chłędowska	Skrypt - I pracownia fizyczna	PRz.	2014

Literatura do samodzielnego studiowania

1

Resnick R., Halliday D.

Fizyka 1

PWN Warszawa.

2002

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Jest studentem I roku studiów drugiego stopnia na danym kierunku i na określonej specjalności.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Wymagana jest znajomość praw fizyki klasycznej oraz matematyki wyższej: rachunku różniczkowego i całkowego, metod rozwiązywania równań różniczkowych.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Wymagana jest umiejętność korzystania z literatury naukowej.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Student potrafi pracować 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
01	Ma wiedzę z mechaniki kwantowej w ujęciu Schroedingera, zna podstawowe postulaty i równania mechaniki kwantowej oraz zjawiska zachodzące w skali atomowej i subatomowej.	wykład	kolokwium	K_W02+++ K_U01++	P7S_UW P7S_WG
02	Rozumie zagadnienie kwantowej natury światła oraz korpuskularno-falowej struktury materii. Potrafi wymienić i opisać eksperymenty, które dowodzą tych faktów.	wykład	kolokwium	K_W02+++ K_U04++	P7S_UU P7S_WG
03	Zna podstawy zagadnień dot. fizyki jądrowej i energetyki jądrowej oraz promieniowania jonizującego.	wykład, laboratorium	kolokwium, zaliczenie część pisemna, zaliczenie część ustna	K_W02++ K_U07++	P7S_UW P7S_WG
04	Potrafi realizować zadania zespołowe, współpracować w grupie realizując część zadania.	laboratorium	zaliczenie część praktyczna	K_U04+ K_K01+++	P7S_KR P7S_UU
05	Rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu fizyki współczesnej.	wykład problemowy, laboratorium	sprawdzian pisemny, kolokwium	K_W02++ K_U04++	P7S_UU P7S_WG
06	Ma wiedzę o Szczególnej i Ogólnej teorii względności. Potrafi wymienić i opisać eksperymenty potwierdzające stosowalność tych teorii.	wykład	kolokwium	K_W02++ K_U01+ K_U04+	P7S_UU P7S_UW P7S_WG
07	Ma wiedzę dotyczącą wpływu promieniowania jonizującego, a w szczególności promieniowan a kosmicznego na materię i organizmy żywe. Rozumie i potrafi opisać sposoby wykrywania promieniowania jonizującego oraz powiązać dawkę promieniowania z jej skutkiem na zdrowie człowieka.	wykład, laboratorium	kolokwium, sprawozdanie	K_W02+++ K_U01++ K_U07++	P7S_UW P7S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
1	TK01	Równania Maxwella, fale elektromagnetyczne, równanie fal elektromagnetycznych, kwantowa natura światła, hipoteza Plancka. Zjawisko Comptona. Korpuskularno-falowa struktura materii, hipoteza de Broglie'a, doświadczenie Davissona-Germera, zasada nieoznaczoności Heisenberga.	W01, W02, W03, L08, L09	MEK02
1	TK02	Funkcja falowa, interpretacja funkcji falowej, równanie Schroedingera, kwantowanie wielkości fizycznych, atomy wieloelektronowe, zasada Pauliego, promienie X, lasery. Kwantowa transmisja informacji (kubity, kudity). Idea komputera kwantowego.	W04, W05, W06	MEK01 MEK05
1	TK03	Budowa jądra atomowego, oddziaływania jądrowe, rozpady jądrowe, reakcje jądrowe, defekt masy, równoważność masy i energii. Energetyka jądrowa. Promieniowanie jonizujące - charakterystyka i rodzaje, wpływ na organizmy żywe.	W07-W11, L03, L04, L05, L06, L07, L10	MEK03 MEK07
1	TK04	Najpiękniejsze eksperymenty fizyki i ich wpływ na rozwój fizyki współczesnej i techniki, nanotechnologia.	W12, W13, W14, L11, L12, L13, L14	MEK01 MEK04 MEK06

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 1)	Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 1)	Przygotowanie do laboratorium: 5.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 1)	Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 1)	Przygotowanie do zaliczenia: 3.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem. Zaliczenie ustne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Ocena z wykładu jest średnią ocen z kolokwiów.
Laboratorium	Ocena z laboratorium jest średnią ocen z wykonania poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych.
Ocena końcowa	Ocena końcowa jest średnią (ważoną) ocen z kolokwiów z wykładu i z zaliczenia 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 : tak

Dostępne materiały : Student może korzystać z własnych notatek z wykładu.

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	J. Barnaś; V. Dugaev; A. Dyrdał; M. Inglot	Localized states at the Rashba spin-orbit domain wall in magnetized graphene: Interplay of Rashba and magnetic domain walls	2024
2	V. Dugaev; E. Sherman; S. Wolski	Magnetic diffraction gratings for topological insulator-based electron optics	2024
3	A. Horzyk; M. Kowalik; J. Starzyk	Motivated Agent with Semantic Memory	2023
4	J. Barnaś; J. Berakdar; L. Chotorlishvili; V. Dugaev; A. Ernst; G. Guo; S. Parkin; . Wang	Steering skyrmions with microwave and terahertz electric pulses	2023
5	L. Chotorlishvili; V. Dugaev; M. Inglot; C. Jasiukiewicz; M. Kulig; P. Kurashvili; T. Masłowski; R. Stagraczyński; S. Stagraczyński; T. Szczepański; S. Wolski	Topological insulator and quantum memory	2023
6	V. Dugaev; A. Ernst; M. Kawamura; M. Kawasaki; D. Maryenko; I. Maznichenko; M. Nakamura; S. Ostanin; E. Sherman; K. Takahashi	Superconductivity at epitaxial LaTiO3–KTaO3 interfaces	2023
7	V. Dugaev; A. Ernst; P. Ghosh; J. Guo; T. Heitmann; S. Kelley; D. Singh; F. Ye	NiSi: A New Venue for Antiferromagnetic Spintronics	2023
8	V. Dugaev; E. Sherman; S. Wolski	Magnetic scattering with spin-momentum locking: Single scatterers and diffraction grating	2023
9	V. Dugaev; G. Engel; E. Kirichenko; V. Stephanovich	Influence of Dirac cone warping and tilting on the Friedel oscillations in a topological insulator	2023
10	J. Barnaś; J. Berakdar; L. Chotorlishvili; V. Dugaev; A. Dyrdał; G. Guo; . Wang	Rectification of the spin Seebeck current in noncollinear antiferromagnets	2022
11	J. Barnaś; L. Chotorlishvili; V. Dugaev; A. Dyrdał; A. Ernst; G. Guo; S. Parkin; G. Tatara; X. Wang	Skyrmion lattice hosted in synthetic antiferromagnets and helix modes	2022
12	J. Barnaś; L. Chotorlishvili; V. Dugaev; A. Dyrdał; A. Ernst; G. Guo; S. Parkin; X. Wang	Skyrmion Echo in a System of Interacting Skyrmions	2022
13	J. Barnaś; V. Dugaev; E. Kirichenko; V. Stephanovich	Dynamic Friedel oscillations on the surface of a topological insulator	2022
14	L. Chotorlishvili; V. Dugaev; M. Inglot; C. Jasiukiewicz; K. Kouzakov; T. Masłowski; R. Stagraczyński; S. Stagraczyński; T. Szczepański; S. Wolski	Random spin-orbit gates in the system of a topological insulator and a quantum dot	2022
15	V. Dugaev; A. Ernst; P. Ghosh; J. Guo; D. Singh; G. Yumnam	Topological monopole\'s gauge field-induced anomalous Hall effect in artificial honeycomb lattice	2022
16	V. Dugaev; E. Kirichenko; W. Olchawa; V. Stephanovich	1D solitons in cubic-quintic fractional nonlinear Schrödinger model	2022
17	V. Dugaev; J. Harjani Sauco; E. Kirichenko; B. López Brito; V. Stephanovich	Fractional quantum oscillator and disorder in the vibrational spectra	2022
18	V. Dugaev; S. Kudła; E. Sherman; T. Szczepański; S. Wolski	Electron scattering by magnetic quantum dot in topological insulator	2022
19	Y. Chen; V. Dugaev; A. Ernst; J. Gunasekera; D. Singh	Quantum Magnetic Properties and Metal-to-Insulator Transition in Chemically Doped Calcium Ruthenate Perovskite	2022
20	E. Chulkov; V. Dugaev; A. Ernst; M. Hoffmann; V. Men’shov; T. Menshchikova; M. Otrokov; E. Petrov; I. Rusinov	Domain wall induced spin-polarized flat bands in antiferromagnetic topological insulators	2021
21	J. Barnaś; V. Dugaev; A. Dyrdał; M. Inglot	Graphene with Rashba spin-orbit interaction and coupling to a magnetic layer: Electron states localized at the domain wall	2021
22	L. Dadiel; Ł. Gondek; C. Jastrzębski; M. Kowalik; S. Kumar Naik; P. Pęczkowski; W. Tabiś; W. Tokarz; P. Zachariasz; J. Żukrowski	Iron diffusivity into superconducting YBa2Cu3O7−δ at oxygen-assisted sintering: structural, magnetic, and transport properties	2021
23	M. Bahramy; V. Dugaev; A. Ernst; M. Kawamura; M. Kawasaki; Y. Kozuka; M. Kriener; D. Maryenko; E. Sherman	Interplay of spin–orbit coupling and Coulomb interaction in ZnO-based electron system	2021
24	V. Dugaev; S. Kudła; E. Sherman; T. Szczepański; S. Wolski	Electron scattering by magnetic quantum dot in topological insulator	2021
25	V. Dugaev; V. Litvinov	Modern Semiconductor Physics and Device Applications	2021
26	J. Barnaś; J. Berakdar; L. Chotorlishvili; V. Dugaev; Z. Toklikishvili; X. Wang	Stratonovich-Ito integration scheme in ultrafast spin caloritronics	2020
27	J. Barnaś; V. Dugaev; M. Sedlmayr; N. Sedlmayr	Chiral Hall effect in the kink states in topological insulators with magnetic domain walls	2020
28	N. Arnold; J. Barnaś; J. Berakdar; L. Chotorlishvili; V. Dugaev; A. Ernst; C. Jia; I. Maznichenko; I. Mertig; X. Wang	The optical tweezer of skyrmions	2020
29	N. Arnold; J. Barnaś; P. Buczek; L. Chotorlishvili; V. Dugaev; A. Ernst; I. Maznichenko; S. Parkin; X. Wang	Plasmonic Skyrmion Lattice Based on the Magnetoelectric Effect	2020
30	Y. Chen; A. Dahal; V. Dugaev; A. Ernst; T. Heitmann; J. Rodriguez‐Rivera ; D. Singh; G. Xu	Perovskite magnet with quantum mechanical glassiness	2020
31	J. Barnaś; J. Berakdar; L. Chotorlishvili; V. Dugaev; A. Ernst; S. Stagraczyński; Z. Toklikishvili	Effects of spin-dependent electronic correlations on surface states in topological insulators	2019
32	J. Barnaś; J. Berakdar; L. Chotorlishvili; V. Dugaev; Z. Toklikishvili; X. Wang	Influence of spin-orbit and spin-Hall effects on the spin Seebeck current beyond linear response: a Fokker-Planck approach	2019
33	J. Barnaś; J. Berakdar; V. Dugaev; A. Dyrdal; S. Kudła	Conduction of surface electrons in topological insulator with a spatially random magnetization	2019
34	J. Barnaś; J. Berakdar; V. Dugaev; E. Kirichenko; V. Stephanovich	Time-resolved buildup of twisted indirect exchange interaction in two-dimensional systems	2019
35	J. Barnaś; J. Berakdar; V. Dugaev; M. Inglot	Light absorption and pseudospin density generation in graphene nanoribbons	2019
36	V. Dugaev; M. Inglot	Magnetic Anisotropy in Doped Graphene with Rashba Spin–Orbit Interaction	2019
37	V. Dugaev; M. Inglot; P. Kwaśnicki; S. Wolski	Generation, Absorption and Photoconductivity in 2D Structures of Perovskite with Nanodisc Quantum Dots	2019
38	V. Dugaev; M. Sedlmayr; N. Sedlmayr	Current induced dynamics of one-dimensional skyrmions	2019