Fizika 2

Ishodi učenja

  1. Primijeniti tehnike matematičke analize (deriviranje, integriranje) u analizi fizikalnih problema.
  2. Identificirati stupnjeve slobode krutog tijela.
  3. Izračunati momente tromosti jednostavnih tijela.
  4. Objasniti uvjete statike krutog tijela i jednadžbu gibanja za vrtnju tijela oko čvrste osi.
  5. Primijeniti jednadžbu kontinuiteta i Bernoullijevu jednadžbu na jednostavnim problemima iz mehanike fluida.
  6. Demonstrirati vezu između varijabli mikroskopskog i makroskopskog opisa idealnog plina.
  7. Upotrijebiti prvi zakon termodinamike u analizi kružnih procesa.
  8. Riješiti Schrödingerovu jednadžbu za 1D slučajeve potencijalne jame i potencijalne barijere.
  9. Objasniti strukturu poluvodiča i porijeklo energijskih vrpci.
  10. Objasniti električna i magnetska svojstva materijala.

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja se izvode u grupama studenata uz primjenu elektroničkih prezentacija i detaljnih izvoda koji se izvode na ploči te demonstracijskih pokusa.

Mješovito e-učenje

Zadaće kroz sustav za e-učenje

Laboratorij

Studenti izvode laboratorijske vježbe

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 5 % 10 % 5 % 10 %
Domaće zadaće 0 % 10 % 0 % 10 %
Međuispit: Pismeni 0 % 40 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 40 %
Ispit: Pismeni 0 % 80 %
Napomena / komentar

Za prolaz na međuispitu i na završnom ispitu jedan (od četiri) računski zadatak mora biti u cijelosti točno riješen. Za prolaz na pismenom ispitu dva (od šest) računska zadatka moraju biti u cijelosti točno riješena.

Tjedni plan nastave

  1. Kruto tijelo kao sustav čestica, Statika krutog tijela, Moment tromosti krutog tijela
  2. Vrtnja krutog tijela oko čevrste osi (kinetička energija i kutna količina gibanja), Jednadžba gibanja za vrtnju krutog tijela oko čvrste osi, Općenito gibanje krutog tijela (gibanje središta mase uz vrtnju oko osi)
  3. Statika fluida, Dinamika idealnog fluida, Viskoznost fluida
  4. Tlak i srednja kinetička energija čestica plina; Jednadžba stanja, Stupnjevi slobode molekule; Toplinski kapaciteti plinova, Maxwellova raspodjela brzina čestica, Ekviparticija energije i Maxwell-Boltzmannova raspodjela
  5. Toplina; Temperatura; Toplinska ravnoteža, Termalna ekspanzija krutih tijela i fluida; Jednadžba stanja idealnog plina, Kalorimetrija; Toplinski kapaciteti, Fazni prijelazi; Latentne topline, Prijenos topline strujanjem, Prijenos topline vođenjem; Fourierov zakon; Toplinski tok u cilindričnoj i sfernoj simetriji, Prijenos topline zračenjem; Crno tijelo; Stefan-Boltzmannov zakon
  6. Rad. toplina i unutrašnja energija; Prvi zakon termodinamike; Funkcije stanja i procesa, Izotermalni. izobarni. izohorni i adijabatski procesi; pV dijagrami, Toplinski kapaciteti kod stalnog volumena i kod stalnog tlaka; Mayerova relacija
  7. Carnotov proces; Efikasnost toplinskog stroja; Drugi zakon termodinamike, Inverzni Carnotov proces; Efikasnost toplinske pumpe i hladnjaka, Entropija; Carnotov proces u TS dijagramu
  8. Međuispit
  9. Dualnost val-čestica. Kvantna mehanika: postulati. epistemologija. derivacija i rješenja Schroedingerve jednadžbe.
  10. Svojstva i umačenje valne funkcije. Vezana stanja i elektronske orbitale.
  11. Kronig-Penneyev model. Blochov teorem
  12. Fermi-Dircaova razdioba i primjene, Model slobodnog elektrona. Fermijeva energija. Funkcija gustoće elektronskih stanja., Brillouinove zone. Fermijeva energija. Fermijeva temperatura. Fermijeva ploha. Vodljivost metala
  13. Kvantna teorija poluvodiča. Intrinsični poluvodiči i heterogene strukture, Efektivne mase elektrona i šupljina. Eksperimentalno mjerenje efektivne mase
  14. Klasična i kvantna teorija polarizacije, Dijamagnetizam. paramagnetizam i feromgnetizam
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Elektrotehnika i informacijska tehnologija (studij)
(3. semestar)

Literatura

Dubravko Horvat (2005.), Fizika 1: Mehanika i toplina, Hinus
Dubravko Horvat (2011.), Fizika 2: titranje, valovi, elektromagnetizam, optika i uvod u modernu fiziku, Neodidacta, Zagreb
Tomislav Petković (2016.), Uvod u znanost o toplini i termodinamici, Element
Petar Kulišić (2005.), Mehanika i toplina, Školska knjiga, Zagreb
Višnja Henč-Bartolić, Petar Kulišić (1991.), Valovi i optika, Školska knjiga, Zagreb
David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker (2014.), Principles of Physics, J. Wiley
V. Henč-Bartolić, M. Baće. P. Kulišić, L. Bistričić, D. Horvat, Z. Narančić, T. Petković, D. Pevec (2002.), Riješeni zadaci iz valova i optike, Školska knjiga, Zagreb
V. Henč-Bartolić, M. Baće, L. Bistričić, D. Horvat, P. Kulišić, Z. Narančić, T. Petković, D. Pevec (1996.), Riješeni zadaci iz mehanike i topline, Školska knjiga, zagreb

Laboratorijske vježbe

Izvedba

ID 183395
  Zimski semestar
6 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
75 Predavanja
0 Auditorne vježbe
6 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

85 izvrstan
70 vrlo dobar
60 dobar
50 dovoljan