Uniwersytet Jagielloński w Krakowie - Punkt LogowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Materia i promieniowanie

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: WFAIS.IF-B022.0 Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Materia i promieniowanie
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy: Biofizyka (fiz. med. i biof. molek.), II rok, studia I stopnia - semestr letni, przedmioty obowiązk.
Punkty ECTS i inne: 5.00
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/2021" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2021-02-24 - 2021-06-15
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Katarzyna Dziedzic-Kocurek
Prowadzący grup: Katarzyna Dziedzic-Kocurek
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Ocena wliczana do średniej:

tak

Efekty kształcenia:

1. K_W02. Dysponuje wiedzą z zakresu fizyki klasycznej i kwantowej umożliwiającą rozumienie zjawisk i procesów fizycznych w przyrodzie oraz wykorzystywania praw przyrody w technice i życiu codziennym (X1A_W01, X1A_W03)

2. K_W03. Dysponuje wiedzą z zakresu podstaw metod obliczeniowych oraz oprogramowania użytkowego pozwalającą na ich stosowanie w życiu codziennym i zawodowym (X1A_W04)


3. K_U01. Potrafi posługiwać się metodami matematycznymi w biofizyce, posiada umiejętność opisu matematycznego zjawisk i procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych oraz zdolność abstrakcyjnego rozumienia problemów z zakresu biofizyki (X1A_U01)


4. K_K02. Potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role, rozumie konieczność rzetelnego i terminowego wykonywania zadań (X1A_K02).


Wymagania wstępne:

Wykład z podstaw fizyki z elementami mechaniki kwantowej. Podstawy rachunku różniczkowego i całkowego. Szeregi Fouriera.

Forma i warunki zaliczenia:

1. Egzamin: po otrzymaniu zaliczenia z ćwiczeń oraz uzyskaniu 50% poprawnych odpowiedzi z testu.

2. Ćwiczenia: a. obecność na ćwiczeniach (najwyżej jedna nieobecność nieusprawiedliwiona) lub 2 usprawiedliwione.

b. rozwiązanie zadań na kolokwium (50 %)


Metody sprawdzania i kryteria oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów:

1. Ćwiczenia: kolokwium pisemne - 5 zadań rachunkowych.

2. Egzamin: test pisemny jednokrotnego wyboru



Oceny: 50%, 60% i 70% poprawnych odpowiedzi na oceny 3.0, 4.0 i 5.0, odpowiednio.

Metody dydaktyczne:

Metody podające - wykład informacyjny w formie prezentacji komputerowej Power Point. Ćwiczenia rachunkowe, dyskusje.

Bilans punktów ECTS:

Udział w wykładach - 30 godz

Udział w ćwiczeniach - 30 godz

Przygotowanie do ćwiczeń rachunkowych - 50 godz.

Przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie 30 godz.


Łączny nakład pracy studenta: 140 godz.


Liczba punktów ECTS: 6 pkt.

Skrócony opis:

Kurs zawiera informacje o powstawaniu i właściwościach promieniowania elektromagnetycznego w zakresie od promieniowania gamma do częstości radiowych jako nośniku informacji o właściwościami materii, począwszy od jader atomowych, poprzez własności atomowe i cząsteczkowe, struktury krystaliczne aż do medycznych metod diagnostycznych.

Pełny opis:

Kurs opiera się na koncepcji omówienia właściwości promieniowania elektromagnetycznego w całym zakresie widmowym jako potencjalnego źródła informacji o strukturze i właściwościach materii w różnych stanach skupienia.

Wykład:

1. (6 godzin). Omówienie własności jąder atomowych oraz oddziaływania różnych rodzajów promieniowania jądrowego z materią, szczególnie z materiałem biologicznym, w kontekście zagrożeń radiacyjnych oraz zastosowań diagnostyczno-terapełtycznych.

2. (6 godzin). Właściwości i mechanizm powstawania promieniowania rentgenowskiego, w tym promieniowania synchrotronowego, oraz jego zastosowania do określania struktury krystalicznej, w tym lokalnego porządku (metoda EXAFS), wyznaczania składu pierwiastkowego oraz obrazowania diagnostycznego.

3. (4 godziny). Elementy fizyki kwantowej: falowe własności materii, kwantowe właściwości promieniowania elektromagnetycznego, podstawowe prawa mechaniki kwantowej: dodawanie amplitud prawdopodobieństwa.

4. (8 godzin). Wprowadzenie w strukturę budowy atomów i cząsteczek, absorpcja promieniowania światła widzialnego w zastosowaniu do identyfikacji związków chemicznych oraz do terapii fotodynamicznej. Rozpraszanie światła (efekt Ramana) oraz pochłanianie promieniowania podczerwonego jako metody badań dynamiki molekuł. Ruchy oscylacyjnych i rotacyjne.

5. (2 godziny). Efektu cieplarniany: podstawy fizyczne oraz jego aspekt ekologicznych.

Wykład 6. (4 godziny) Zastosowanie absorpcji promieniowania elektromagnetycznego w rezonansowych metodach jądrowego rezonansu magnetycznego oraz elektronowego rezonansu paramagnetycznego.

Ćwiczenia:

1. Elementy fizyki jądrowej: rozpady promieniotwórcze, datowanie metodą węgla C-14, momenty magnetyczne i kwadrupolowe jąder atomowych, energetyka jądrowa (6 godzin)

2. Dozymetria, prawo absorpcji promieniowania gamma, dawki promieniowania jonizującego, błędy statystyczne, oddziaływanie promieniowania gamma z materią (efekt fotoelektryczny i efekt Comptona) (6 godzin)

3. Powstawanie promieniowania elektromagnetycznego, pole elektryczne od przyspieszającego ładunku, natężenie i pęd fali służyć do określania wewnętrznej dynamiki molekularnej ruchów oscylacyjnych, a przy zastosowaniu promieniowania mikrofalowego również stanów rotacyjnych cząsteczek. Uzyskane informacje umożliwiają następnie omówienie efektu cieplarnianego oraz jego aspektów ekologicznych. Wykład kończy się zastosowaniem absorpcji promieniowania elektromagnetycznego w rezonansowych metodach jądrowego rezonansu magnetycznego oraz elektronowego rezonansu paramagnetycznego.

Literatura:

1. A. Strzałkowski, Wstęp do fizyki jądra atomowego. Państw. Wydaw. Nauk., 1978.

2. A. Twardowski, Wstęp do fizyki atomu, cząsteczki i ciała stałego. Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2002.

3. Z. Kecki, Podstawy spektroskopii molekularnej. PWN,, Warszawa 1992.

4. Jay Orear, Fizyka 1,2. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 2004.

5. E. Skrzypczak, Z. Szefliński, Wstęp do fizyki jadra atomowego i cząstek elementarnych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1995

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Jagielloński w Krakowie.