CILJEVI PREDMETA: Predmet upoznaje studente s eksperimentalnim tehnikama, metodama i postupcima relevantnim za ključna fizikalna otkrića dvadesetog stoljeća. Posebno su istaknuta ona otkrića koja pored svoje znanstvene imaju i veliku upotrebnu vrijednost u suvremenim tehnologijama i disciplinama (medicina, kemija, energetika, ekologija). Pažnja se koherentno usmjerava i na kvalitativno razumijevanje fizikalnih ideja koje su dovele do pojedinih otkrića, kao i na kvantitativne i računalne aspekte njihove praktične primjene i korištenja. Cilj kolegija je sljubiti postignuta znanja iz kolegija prethodnika (kvantna fizika, elektrodinamika, matematičke metode fizike) u koherentnu cjelinu koja oslikava potpuni znanstveni proces, od fenomenološkog otkrića, preko matematičkih i računalnih formulacija, do konkretne upotrijebe. Kolegij provodi studente kroz 16 zadanih tematskih cjelina pokrivenih obveznom literaturom i 10 varijabilnih tema koje se obrađuju kroz posjete znanstvenim institucijama prema afinitetima studijske grupe, te kroz kratke seminare moderirane individualnim sklonostima studenata.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. ZNANJE I RAZUMJEVANJE:
1.2. pokazati temeljito poznavanje važnijih fizikalnih teorija što uključuje njihovo značenje, eksperimentalnu motivaciju i potvrdu, logičku i matematičku strukturu i povezane fizikalne pojave;
2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMJEVANJA:
2.2. prepoznati analogije u situacijama koje su fizikalno različite, kao i u situacijama analognim fizikalnima te iskoristiti poznata rješenja u novim problemima
2.4. primijeniti postojeće modele za razumijevanje i objašnjenje novih eksperimentalnih pojava i podataka
3. STVARANJE PROSUDBI:
3.2. razviti osjećaj osobne odgovornosti kroz samostalni odabir izbornih sadržaja ponuđenih u studijskom programu
5. SPOSOBNOST UČENJA:
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija što podrazumijeva dobro poznavanje engleskog kao jezika struke
5.2. samostalno pratiti razvoj novih spoznaja u polju fizike te dati stručno mišljenje o njihovom dosegu i mogućim primjenama
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
Po završetku kolegija student će biti sposoban:
* Samostalno razložiti i razumjeti fizikalno-matematičku strukturu znanstvenog problema
* Prepoznati matematičke elemente koji se po analogiji mogu koristiti u partikularnom fizikalnom problemu
* Pokazati razumijevanje sličnosti i bitnih razlika u fenomenologiji fizikalnog eksperimenta
* Iskazati vlastiti interes za problematikom koja može trasirati buduće znanstveno istraživanje
* Kritično pristupati različitim izvorima znanstvenih informacija
* Razumljivo i jezgrovito izražavati vlastite fizikalne zamisli i prosudbe
SADRŽAJ PREDMETA:
Po tjednima nastave:
1. Spektroskopske metode s naglaskom na optičkoj spektroskopiji: optička rešetka, Ramanova spektroskopija
2. Nuklearna magnetska rezonancija: saturacija i relaksacija, mjerenje relaksacijskih vremena, određivanje strukture
3. Moessbauerov efekt: opažanje rezonantnog raspršenja gama zraka, opažanje gravitacijskog crvenog pomaka
4. Difrakcija: Istraživanje prostorne mikrostrukture uzorka, strukturna funkcija, difrakcija na kristalu
5. Laseri: stimulirano zračenje, inverzija naseljenosti, poluvodički laseri, laseri s podesivom frekvencijom,FEL
6. Holografija: snimanje holograma, reprodukcija trodimenzionalne slike, matematički opis snimanja holograma
7. Vakuumske tehnike: mehaničke, difuzijske i turbomolekularne pumpe, pumpe za visoki i ultravisoki vakuum
8. Kriogenika: ukapljivači plinova, transport ukapljenih plinova, mjerenje niskih temperatura
9. Radioastronomija: komponente radioteleskopa, otkriće kozmičkog pozadinskog zračenja
10. Kontrolirana fuzija: kriteriji za kontinuirani rad fuzijskog reaktora, tokamak, laserski inducirana fuzija, mionska kataliza
11. Radiofarmaceutici i primjena u medicinskoj dijagnostici: proizvodnja radionuklida, gama kamera
12. Josephsonov efekt i primjene: kombiniranje tuneliranja i supervodljivosti. Josephsonov spoj, SQUID
13. Egzotični atomi: tvorba egzotičnih atoma, razlike mionskih i hadronskih egzotičnih atoma, mionska spinska rotacija
14. Otkriće J/psi čestice preko ukrštenih snopova: osnovni parametri ukrštanja snopova, luminozitet, detekcijski sustav
15. Nesačuvanje CP simetrije: kaoni i stranost, CP simetrija, regeneracija, aparatura za otkrivanje CP simetrije
16. Dokaz egzistencije barem dvije vrste neutrina: neutrinske oscilacije
OBVEZE STUDENATA:
Pohađanje nastave, izrada barem jednog seminara, nazočnost organiziranim posjetima znanstvenim institucijama
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Vrednuje se: pohađanje nastave, aktivnost (putem Claroline sustava), seminar (prezentacijska i sadržajna kvaliteta), suradnja i komunikacija tijekom semestra. Organiziran je završni ispit koji se sastoji od pripremnog pismenog dijela (40 min) i usmenog dijela koji se u pravilu odvija unutar unaprijed definirane ispitne grupe studenata. Usmeni ispit ima svoj reproduktivni i problemski dio.
|
Pristupačnost
