Fakulteta za naravoslovje in Univerza v Mariboru matematiko / Faculty of Natural University of Maribor Sciences and Mathematics OPIS PREDMETA / SUBJECT SPECIFICATION Predmet: Pregled sodobne fizike Subject Title: Review of modern physics Študijski program Študijska smer Letnik Semester Study programme Study field Year Semester Enopredmetna izobraževalna fizika 1 2 Single major Educational Physics Univerzitetna koda predmeta / University subject code: Predavanja Seminar Sem. vaje Lab. Vaje Teren. vaje Samost. delo ECTS Lectures Seminar Tutorial Lab. Work Field work Individ. work 60 30 210 10 Nosilec predmeta / Lecturer: Mitja Slavinec Jeziki / Predavanja / Lecture: slovenski / Slovenian Languages: Vaje / Tutorial: slovenski / Slovenian Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje Prerequisites: študijskih obveznosti: Predznanje iz klasične in moderne fizike Preknowledge of classical and modern physics Vsebina: Contents (Syllabus outline): Posebna teorija relativnosti. Special theory of relativity. Osnovni načeli, Lorentzova transformacija, skrčenje Postulates, Lorentz transformation, length dolžine in podaljšanje časa, Dopplerjev pojav, contraction and time dilatation, Doppler effect; lastna polna in kinetična energija; poskusi, ki energy; experimental verifications č potrjujejo ena be posebne teorije relativnosti. Semi-quantum mechanics. Uvod v kvantno fiziko. Fotoefekt, Comptonov pojav, interferenčni poskusi s Fotoeffect, Compton effect, interference of particles; curki delcev; nedoločenost lege in gibalne količine, exclusion principle; Rutherford and Bohr atom; laser. Rutherfordov in Bohrov model atoma; laser. Fundamentals of quantum mechanics. Osnove kvantne fizike. Valovna funkcija, pričakovane vrednosti; Wave function, expected values; Schroedinger Schrodingerjeva enačba, potencialna jama, tunelski equation, potential well, tunnelling, harmonic pojav, harmonski oscilator. oscillator. Vodikov atom. Hydrogen atom. Lastne energije in lastne funkcije stanja, degeneriranost stanj, ionizacijska energija; Eigen states&spectrum, degeneracy, ionisation Atomi z več elektroni. energy; Izključitveno načelo, periodni sistem elementov. Atoms with more electrons. Molekule. Ionska, kovalentna vez in Van der Wallsova vez. Pauli exclusion principle, periodic system of Vezi v kristalih. elements. Energijski nivoji elektronov v kristalih, ionski in Molecules. kovalentni kristali, kovine, polprevodniki, polprevodniški elementi. Ionic, covalent and Van der Walls bonds. Lastnosti jedra in nukleonov. Bonds in crystals. Semiklasična aproksimacija, radioaktivni razpad; verižni razcep, zlitje; reaktor Energy levels; ionic, covalent and metal bonds; Fizika kondezirane snovi. semiconductors. Tekoči kristali in tekočekristalni prikazalniki, Atomic Nucleus. polprevodniki in polprevodniški elementi, Semi classical approximations, radioactivity; reactor superprevodnost Condensed Matter Physics Aplikacije Liquid crystals and LCD, semiconductors and Jedrska magnetna resonance, računalniška semiconductor devices, superconductivity tomografija, tunelski mikroskop, diagnostika, Applications SQUID, elektronska paramagnetna resonanca, NMR, CT, tunnelling microscope, diagnostics, Fourierjeva IR transformacija, nuklearna medicina, SQUID, electron paramagnetic resonance, Fourier georadar, transform infrared, nuclear medicine, georadar Temeljni študijski viri / Textbooks: Irving P. Herman, Physics of the human body, Springer, Berlin 2007 Jay Newman, Physics of the Life Sciences, Springer, Berlin 2008 Russell K. Hobbie, Bradley J. Roth, Intermediate Physics for Medicine and Biology 4th Ed., Springer, New York 2007 Janez Strnad, Fizika 3, DMFA, Ljubljana 2004 Janez Strnad, Fizika 4, DMFA, Ljubljana 2005 Dodatna gradiva bodo podana na predavanjih. / Additional material will be given in lectures. Cilji: Objectives: Študent se seznani z osnovami sodobne fizike in The student is aware of the basics of modern njeno uporabo v vsakdanjem življenju. physics and its application. Predvideni študijski rezultati: Intended learning outcomes: Znanje in razumevanje: Knowledge and Understanding: Študenti si pridobijo temeljno razumevanje osnovnih Understanding of the selected processes in the zakonitosti izbranih vsebin sodobne fizike, razumejo nature, human body and our technology. They are principe delovanja nekaterih naprav in način able to describe selected phenomena on quantitative uporabe. level and calculate the results. Prenesljive/ključne spretnosti in drugi atributi: Transferable/Key Skills and other attributes: Solution of problems with mathematical tools, an Študenti si pridobijo računske veščine in integral approach to solution of problems. sposobnost ocenjevanja kvantitatitvnih rezultatov. Pridobijo si osnovne praktične veščine z They are able to identify the problem and describe it rokovanjem z nekaterimi napravami in merilniki. theoretically in the scope of physics. Metode poučevanja in učenja: Learning and teaching methods: - predavanja - lectures - demonstracijski eksperimenti - demonstrations experiments - teoretične in eksperimentalne vaje - theoretical and experimental exercises - ekskurzije - excursions - samostojno delo - homework Načini ocenjevanja: Delež (v %) / Assessment: Weight (in %) Pisni izpit Written 25 % Seminarska naloga Seminar work Ustni izpit 25 % Oral exam 50 % .