CILJEVI PREDMETA: Cilj predmeta Fizika neuređenih sustava je stjecanje znanja i kompetencija u opisivanju neuređenih sustava kako u fizici tako i drugim disciplinama. Neuređene strukture koje su samoslične na određenim skalama vrlo su česte u prirodi. Mogu se naći na svim skalama, od najvećih do namanjih, od galaksija i pejsaža do stakala, polimera i velikih molekula. Modeli i teorije razvijene za opisivanje fizički neuređenih sustava naširoko se primjenjuju i u drugim područjima (npr. perkolacijske pojave u društvu). Student se prvo upoznaje s pojmom reda odnosno nereda te parametrom uređenja a zatim s dva naširoko korištena pojma/modela: fraktal i perkolacija. Na kraju se opisuju dvije pojave u prirodi: stakla i neuređeni magneti.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. Znanje i razumijevanje
1.1. demonstrirati poznavanje i razumijevanje temeljnih zakona klasične i moderne fizike, važnijih fizikalnih teorija, što uključuje njihovu logičku i matematičku strukturu, eksperimentalne potvrde i opis povezanih fizikalnih pojava
1.3. demonstrirati poznavanje i razumijevanje osnovnih eksperimentalnih metoda, instrumenata i načina obrade eksperimentalnih podataka u fizici
2. Primjena znanja i razumijevanja
2.1. uočiti i opisati bitne aspekte fizikalnih problema
2.3. analitički pristupati zadanim problemima i konstruirati prikladne logičke argumente
2.4. matematički modelirati i rješavati standardne fizikalne probleme
3. Stvaranje prosudbi
3.1. kritički procjenjivati argumente, pretpostavke, koncepte, podatke i rezultate znanstvenih istraživanja
4. Komunikacijske sposobnosti
4.2. jasno i koncizno prezentirati složene ideje
4.3. prezentirati vlastite rezultate istraživanja na nastavnim ili znanstvenim skupovima
5. Sposobnost učenja
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija
5.2. samostalno pratiti razvoj novih spoznaja u fizici, tehnicii informatici te nastavi fizike, tehnike i informatike
5.3. preuzeti odgovornost za vlastiti stručni napredak i profesionalni razvoj informacija
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
Nakon uspješnog završetka kolegija Fizika neuređenih sustava, student će biti sposoban:
1. kvalitativno objasniti pojavu reda/nereda u različitim fizičkim sustavima;
2. kvalitativno i kvantitativno objasniti fraktalnu geometriju i njezinu primjenu u opisu različitih pojava;
3. kvalitativno i kvantitativno objasniti teoriju perkolacije te navesti primjere iz različitih disciplina;
4. kvalitativno opisati stakla;
5. kvalitativno opisati neuređene magnete.
SADRŽAJ PREDMETA:
1. Uvod. Uređeni/neuređeni sustavi
2. Parametar uređenja
3. Fraktali, fraktalna geometrija, samosličnost, invarijantnost na promjenu skale
4. Fraktali u prirodi, DLA, rast fraktala
5. Eksperimnetalna istraživanja fraktalnih objekata, struktura i svojstva
6. Teorija perkolacije, perkolacija kao geometrijski fazni prijelaz
7. Perkolacija - egzaktni modeli (1D, Betheova rešetka);
8. Fraktalna geometrija perkolirajućeg sustava, podstrukture;
9. Perkolacija - inačice osnovnog modela ( invazijska, usmjerena, ..perkolacija);
10. Prijenosne pojave u perkolacijskim nakupinama, fraktoni, dinamički eksponenti
11. Stakla, staklište, osnovni modeli
12. Neuređeni magneti
Teme seminarskih radova su suvremena istraživanja magnetskih pojava, magnetskih materijala i njihove primjene u modernim tehnologijama.
OBVEZE STUDENATA:
Studenti su dužni pohađati predavanja i seminare te aktivno sudjelovati u raspravama. Svaki student mora samostalno prirediti i prezentirati seminar na zadanu temu.
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Tijekom nastave prati se nazočnost i aktivnost studenata. Završni ispit se sastoji od usmenog ispita i seminarskog rada. Na usmenom ispitu ocjenjuje se razumijevanje pojmova i pojava obrađenih na predavanju te poznavanje klasičnih i novih magnetskih materijala i njihovih primjena u modernim tehnologijama. U okviru seminarskog rada ocjenjuje se esej (8-10 stranica) i javna prezentacija.
|
- 1. N.E. Cusak, The Physics of Structurally Disordered Matter, Adam Higler, Bristol, 1988.
2. A. Bunde, S.Havlin , Eds., Fractala and Disordered Systems, Springer, Berlin, 1996.,
3. D. Stauffer, A. Aharony, Introduction to Percolation Theory, Taylor& Francis, London, 1992.
|
Pristupačnost
