Moderna fizika i primjene u elektrotehnici

Opis predmeta

Cilj predmeta je dati prikaz moderne fizike (fizike 20. stoljeća) odnosno dati poveznicu klasičnog i kvantnog pogleda na realnost. Moderni koncepti u fizici, posebice kvantna fizika, imali su veliki utjecaj na elektrotehniku i danas postoje mnoštvo primjena (uređaja) koji su zasnovani na tim konceptima. Stoga je i cilj predmeta razraditi koncepte moderne fizike - od makroskopskog do mikroskopskog, te obraditi neke od primjena u mikrovalnom i optičkom frekvencijskom pojasu (laseri, strukture za vođenje i usmjeravanje elektromagnestkih valova, svjetlovodi, periodičke strukture, novi umjetni materijali zasnovani na konceptu metamaterijala, plazmonički i nano-elektromagnetski sustavi).

Opće kompetencije

Poznavanja različitih disciplina fizike i elektrotehnike pri istraživanju, razvoju i projektiranju elektrotehničkih naprava.

Ishodi učenja

  1. Povezati različiite discipline moderne fizike
  2. Objasniti principe kvantne fizike
  3. Primijeniti principe kvantne fizike na jedostavnim primjerima
  4. Povezati principe moderne fizike i inovativna tehnička rješenja
  5. Objasniti temljne principe elektromagentskih metamterijala u RF i THz području
  6. Objasniti temeljne principe nanoelektromagentizma, plazmoničkih i grafenskih struktura

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja u 2 ciklusa od 7 i 6 tjedana

Seminari

Seminari

Ostali oblici skupnog ili samostalnog učenja

Rasprave

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Napomena / komentar Udio u ocjeni
Seminar/Projekt 0 % 70 % 0 % 0 %
Završni ispit: Usmeni 30 %

Tjedni plan nastave

  1. Uvod
  2. Pregled makroskopske fizike
  3. Prijelaz na mikroskopsku fiziku
  4. Jednostavne primjene kvantne mehanike
  5. Elektromagnetsko polje i Schrödingerova jednadžba
  6. Magnetizam i kvantna mehanika
  7. Kvantna mehanika i optika
  8. Međuispit
  9. Antene – strukture za usmjeravanje elektromagnetskih valova
  10. Strukture za vođenje elektromagnetskih valova
  11. Kvantna mehanika i optičke komunikacije
  12. Elektromagnetski metamaterijali – umjetne kristalne strukture
  13. Terahertzni elektromagnetski sustavi – spoj klasičnog elektromagnetizma i kvantne fizike
  14. Plazmonički i nano-elektromagnetski sustavi
  15. Izlaganje seminarskog rada

Studijski programi

Elektrotehnika i informacijska tehnologija -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija i Računarstvo (Studij)

Računarstvo -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija i Računarstvo (Studij)

Automatika -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija (Modul)

Elektroenergetika -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija (Modul)

Elektroničko i računalno inženjerstvo -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija (Modul)

Elektronika -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija (Modul)

Radiokomunikacijske tehnologije -> Elektrotehnika i informacijska tehnologija (Modul)

Obradba informacija -> Računarstvo (Modul)

Programsko inženjerstvo i informacijski sustavi -> Računarstvo (Modul)

Računalno inženjerstvo -> Računarstvo (Modul)

Računarska znanost -> Računarstvo (Modul)

Telekomunikacije i informatika -> Računarstvo (Modul)

Za upis predmeta treba položiti predmete

Literatura

B. Schumacher and M. Westmoreland (2010.), Quantum Processes Systems and Information, Cambridge Univ. Press
J . W. Rohlf (1994.), Modern Physics from Alpha to Z, Wiley
N. Engheta, R. Ziolkowski (editors) (2006.), Metamaterials, Physics and Engineering Exploarations, Wiley
J. D. Joannopoulos, S.G. Johnson, J.N. Winn, R.D. Meade (2008.), Photonic Crystals, Molding the flow of light, Princeton University Press
Y. B. Band (2006.), Light and Matter, Electromagnetism, Optics, Spectroscopy and Lasers, Wiley

Bodovi i izvedba

6 ECTS
R0 Engleski jezik
R1 E-učenje
60 Predavanja
0 Auditorne vježbe
0 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

89 izvrstan
76 vrlo dobar
63 dobar
50 dovoljan

Sličan predmet na srodnim sveučilištima