CILJEVI PREDMETA: Izvođenjem naprednih laboratorijskih vježbi, studenti će upoznati složenije aspekte eksperimentalnog rada, koji je neizostavni dio istraživanja u fizici. Znanje stečeno na predavanjima iz opće fizike studenti će produbiti eksperimentalnim radom na pojedinim problemima, pridoseći dubljem razumijevanju pojedinih tema i stjecanju eksperimentalnog iskustva. Upoznat će se i uvježbati u samostalnom korištenju naprednih uređaja za mjerenje fizičkih veličina te u sklapanju aparature s ciljem eksperimentalnog istraživanja. Na naprednom fizičkom praktikumu studenti imaju veliku samostalnost u rješavanju zadataka, te svaku vježbu rade u dva uzastopna termina, što im omogućuje da nakon prvih eksperementalnih rezultata formiraju radnu hipotezu koju poslije daljnjim mjerenjima mogu potvrditi ili pobiti. Ovakvim načinom rada razvit će se sposobnost cjelovitog rješavanja problema u budućem istraživačkom radu.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. ZNANJE I RAZUMJEVANJE:
1.1 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;
2.6 samostalno izvoditi eksperimente koristeći standardne tehnike te opisati, analizirati i vrednovati dobivene podatke;
3. STVARANJE PROSUDBI:
3.1. raditi u istraživačkom timu s visokim stupnjem samostalnosti i preuzeti odgovornost za planiranje i provođenje dijela istraživanja i/ili projekta;
4. KOMUNIKACIJSKE SPOSOBNOSTI:
4.2. prilagoditi prezentaciju vlastitih rezultata istraživanja, kako ekspertima u području, tako i široj publici;
5. SPOSOBNOST UČENJA:
5.3. uključiti se u znanstveni rad i istraživanja u sklopu doktorskog studija;
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
Po završetku kolegija, student će biti sposoban:
* samostalno koristiti mjerne uređaje i aparature iz područja mehanike, elektromagnetizma, optike i termodinamike, za izvođenje složenih pokusa;
* analizirati mjerene podatke primjenom statističkih metoda te grafički prikazati rezultate;
* predstaviti rezultate svog rada u obliku pismenog izvješća, koje je strukturirano kao znanstveni rad, te kratkog usmenog izvješća, koje je strukturirano kao predavanje na znanstvenoj konferenciji;
* povezati teorijska znanja s izvođenjem vježbe i funkcioniranje sastavnih dijelova aparature;
* generalizirati rezultate mjerenja te ih kritički preispitati i tumačiti u svjetlu poznate teorije;
SADRŽAJ PREDMETA:
Studenti samostalno izvode 5 od sljedećih 10 vježbi:
* Joule-Thomsonov efekt: Studenti eksperimentalno utvrđuju Joule-Thomsonov koeficijent plinova N2 i CO2, te uspoređuju dobivene rezultate s vrijednostima iz literature i teorijskim modelima.
* Barometarska formula: Srudenti koriste aparaturu za simuliranje termodinamičkih pojava pomoću staklenih kuglica te uspoređuju osvisnost broja kuglica po visini s predviđanjem barometarske formule.
* Električni titrajni krug: Studenti proučavaju ovisnost impedancije te faznog pomaka za serijski i paralelni RLC krug. Također, proučavaju gušene oscilacije u RLC krugu.
* Mjerenje malih otpora: Studenti uče mjeriti električni otpor metodom četiri kontakta, te van der Pauw metodom.
* Modul elastičnosti: Studenti ovisnost deformacije o sili kod metalnih šipki.
* Slobodno i prisilno titranje: Koristeći torziono njihalo s gušenjem i pubudom, studenti proučavaju ponašanje slobodnog oscilatora, gušenog oscilatora, te gonjenog i gušenog oscilatora.
* Spregnuta njihala: Studenti proučavaju pojave kod titranja spregnutih njihala: titranje u fazi, titranje u protufazi, te režim udara.
* Stefan-Boltzmannov zakon zračenja: Studenti pomoću Mollovog termočlanka i žarulje s žarnom niti eksperimentalno utvrđuju ovosnost energetske egzitancije o temperaturi tijela, te uspoređuju opažanja sa Stefan-Boltzmannovim zakonom.
* Specifični naboj elektrona: Studenti koriste vakuumsku cijev u kojoj ubrzavaju elektrone pomoću elektronskog topa, te ih zakreću pomoću magnetskog polja. Mjereći promjer putanja elektrona te narinuti napon i magnetsko polje, određuju specifični naboj elektrona.
* Magnetska susceptibilnost tekućina: Studenti mjere magnetsku susceptibilnost otopina s različitim koncentracijama paramagnetskih soli.
Svaku vježbu studenti izrađuju u dva uzastopna termina.
OBVEZE STUDENATA:
Studenti se moraju pripremiti za rad prije dolaska na zadanu vježbu. U praktikumu samostalno sklapaju aparaturu i vrše mjerenja. Na drugom terminu ponavljaju mjerenja i/ili vrše dodatna mjerenja te usmeno odgovaraju. Pismeno izvješće (referat) predaju prilikom slijedećeg dolaska na praktikum. Na kraju praktikuma rezultate zadnje vježbe usmeno prezentiraju pred voditeljem praktikuma.
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Tijekom nastave studenti usmeno odgovaraju na svakoj vježbi te predaju pismeno izvješće nakon svake vježbe koje se također ocjenjuje. Na kraju praktikuma asistenti zaključuju konačne ocjene iz usmenog odgovaranja te pismenih izvješća. Studenti rezultate zadnje vježbe usmeno prezentiraju pred voditeljem praktikuma, koji ih pritom dodatno ispituje i zaključuje konačnu ocjenu. Težinski udio pojedinih faktora u konačnoj ocjeni je: usmena odgovaranja 30%, pismena izvješća 40%, završna prezentacija 30%.
|
Pristupačnost
