Zespołowe projekty studenckie - strona główna
Zespołowe projekty studenckie
Wydział Fizyki
Uniwersytet Warszawski


Zespołowe projekty studenckie 2

Niezwłocznie po zarejestrowaniu się do odpowiedniej grupy w USOS należy wysłać potencjalnemu opiekunowi (autorowi proponowanego tematu) informację o chęci realizacji projektu.

Proponowane tematy:

Misja: MARS - opracowanie i budowa łazika marsjańskiego, opiekun: prof. dr hab. Wojciech Dominik, dominik@fuw.edu.pl
1. grupa w USOS
Łazik marsjański jest zdalnie sterowanym mobilnym laboratorium pomiarowym zdolnym do pracy w bardzo trudnych warunkach terenowych. Pojazd wyposażony w autorską aparaturę pomiarową będzie startować w międzynarodowych akademickich zawodach. Celem projektu jest zdobycie przez zespół studencki mistrzostwa świata w turnieju łazików marsjańskich.

Rejestracja promieniowania kosmicznego za pomocą liczników Geigera-Mullera i LED - część 2.
opiekun: dr hab. Marcin Konecki, Marcin.Konecki@fuw.edu.pl
2. grupa w USOS
Celem pracy jest uruchomienie aparatury rejestrującej w sposób widowiskowy przejście cząstek promieniowania kosmicznego. Podstawą sprzętową stanowić będą specjalnie zaprojektowane płyty, na których zainstalowane będą diody LED i liczniki Geigera-Mullera. Dzięki połączeniu z komputerem Raspberry oprócz demonstracji toru cząstki układ umożliwi bardziej precyzyjną obróbkę danych.  Działający system umieszczony będzie wewnątrz budynku Pasteura 5 i wszystkim zainteresowanym będzie zapewniał na monitorze aktualną informację o promieniowaniu kosmicznym.

Reprezentacje grupy SL(2,R), opiekun: prof. dr hab. Jan Dereziński, Jan.Derezinski@fuw.edu.pl
3. grupa w USOS
Głównym celem projektu jest przygotowanie przez studentów cyklu 3 wykładów seminaryjnych poświęconych grupie SL(2,R), jej uniwersalnemu nakryciu i jej reprezentacjom. Szczególny nacisk położony przy tym będzie na nową realizację tych reprezentacji przy pomocy tzw. jednorodnych operatorów Schroedingera. Do studentów będzie należało w szczególności zgromadzenie i przestudiowanie literatury przedmiotu, wyprowadzenie odpowiednich wzorów dotyczących działania tych reprezentacji, wykonanie odpowiednich prezentacji w LaTeX i ilustracji w Mathematica. Temat reprezentacji SL(2,R) ma liczne związki z fizyką (mechanika kwantowa, kwantowa teoria pola na czasoprzestrzeni deSittera, itd.).

Badanie dynamiki modeli interakcji społecznych na sieciach złożonych, opiekun: mgr Tomasz Raducha, tomasz.raducha@fuw.edu.pl
4. grupa w USOS
Celem projektu jest zbadanie poprzez symulację komputerową oraz ew. przybliżone metody analityczne zachowania modelu Axelroda i/lub modelu Votera na sieciach złożonych. Wybór topologii sieci należy do studentów, mogą oni również zaproponować zmianę dynamiki modelu, przy czym niektóre z możliwości to: sieci "small-world" Wattsa-Strogatza, losowe Erodosa-Renyiego, bezskalowe Barabasi-Albert, bezskalowe z wysokim klastrowaniem, sieci adaptacyjne (koewoluujące), sieci typu "multilayer". Głównym zadaniem będzie znalezienie i zbadanie przejścia fazowego w wybranym modelu i jego wpływu na zarówno stany wierzchołków, jak i topologię sieci (opisaną różnymi parametrami). Studenci powinni umieć programować w C lub Pythonie (lub innym języku). Osobom chcącym wcześniej zaznajomić się z tematyką sieci złożonych polecam zajrzeć do książki "Świat sieci złożonych" A. i P. Fronczak lub publikacji "Statistical Mechanics of Complex Networks" R. Albert, A.L. Barabasi.
Grupa dla studentów, którzy uzgodnili swój udział w projekcie z opiekunem.

Problemy z fizyki statystycznej, opiekun: prof. dr hab. Krzysztof Byczuk, Krzysztof.Byczuk@fuw.edu.pl
5. grupa w USOS
Zebranie i rozwiązanie zadań i problemów z fizyki statystycznej oraz ich publikacja na stronach WWW Wydzialu Fizyki UW.

Produkcja cząstek skalarnych we wczesnym wszechświecie, opiekun: prof. dr hab. Bohdan Grządkowski, Bohdan.Grzadkowski@fuw.edu.pl
6. grupa w USOS
Celem projektu jest badanie możliwości grawitacyjnej produkcji cząstek skalarnych, takich jak bozon Higgsa, we wczesnym wszechświecie podczas ery inflacyjnej lub bezpośrednio po jej zakończeniu. Produkcja jest konsekwencją kwantowania w ewoluującej metryce opisującej tło grawitacyjne. W zależności od zaawansowania studentów rezultatem jest obliczenie gęstości produkowanych cząstek przy założeniu metryki typu de Sittera, bądź zakładając istnienie pola inflatonu odpowiedzialnego za inflacje. Rozważany mechanizm może mieć znaczenie w procesie produkcji skalarnych cząstek ciemnej materii. Realizacja projektu wymaga znajomości ogólnej teorii względności na poziomie elementarnym (np. po zaliczeniu wykładu "Cosmology") oraz podstaw klasycznej teorii pola.

Nielokalność a metrologia kwantowa, opiekun: dr hab. Jan Chwedeńczuk, Jan.Chwedenczuk@fuw.edu.pl
7. grupa w USOS
Celem projektu jest zbadanie, jaki jest związek między nielokalnością stanów kwantowych (na przykład poprzez wyznaczenie nierówności Bella) oraz użytecznością tych stanów na potrzeby metrologii kwantowej. W ramach badań studenci poznają podstawowe twierdzenia o nielokalności mechaniki kwantowej, oraz metrologii i interferometrii kwantowej. Nie jest to projekt odtwórczy - postawione zagadnienie nie zostało omówione w literaturze naukowej. Projekt ma znaczenie fundamentalne (nielokalność) oraz praktyczne (precyzja pomiarów - patrz na przykład interferometry fal grawitacyjnych LIGO i VIRGO).

Szkolna Radiologiczna Mapa Polski, opiekun: dr Aleksandra Fijałkowska, Aleksandra.Fijalkowska@fuw.edu.pl
8. grupa w USOS
Szkolna Radiologiczna Mapa Polski jest projektem, którego celem jest zaangażowanie uczniów szkół średnich do wykonania pomiarów naturalnego promieniowania tła w różnych miejscach Polski, a przy okazji zapoznania ich z podstawami fizyki jądrowej i dozymetrii. Zadaniem studentów uczestniczących w projekcie byłoby wykonanie pierwszych pomiarów wykorzystując scyncylacyjny detektor promieniowania jonizującego, celem zapoznania się z jego działaniem i możliwościami.  Drugim elementem byłoby przygotowanie materiałów dla uczniów, które zawierałyby podstawowe informacje dotyczące promieniotwórczości, instrukcje wykonania badań, analizy danych oraz rachunku niepewności. Ostateczny kształt pomiarów nie jest ściśle określony i może być silnie modyfikowany kreatywnością uczestników. Cennym elementem byłoby również wykonanie strony internetowej opisującej projekt oraz umożliwiającej wizualizację wyników pomiarów (np. w postaci mapy Polski z zaznaczonymi punktami pomiarowymi) oraz pilotażowych zajęć w wybranej szkole.

Synteza oraz charakterystyka spektroskopowa, kwantowomechaniczna i strukturalna 5-podstawionych pochodnych 2-tiokso-4-tiazolidynonu, opiekun: dr Agata Królikowska, akrol@chem.uw.edu.pl
9. grupa w USOS
Projekt ma na celu zaprojektowanie i wykonanie syntezy chemicznej 5-podstawionych pochodnych 2-tiokso-4-tiazolidynonu, oczyszczenie otrzymanych produktów, wykonanie szczegółowych badań spektroskopowych (np. UV/Vis, IR, Raman) oraz rentgenograficznych i rygorystyczną analizę otrzymanych wyników. Interpretacja danych spektroskopowych zostanie podparta obliczeniami na gruncie kwantowomechanicznym z użyciem teorii funkcjonału gęstości lub innymi współczesnymi metodami chemii kwantowej. Zamierzonym bezpośrednim efektem Projektu jest poszerzenie wiedzy na temat struktury oscylacyjnej związków heterocyklicznych. Ze względu na szeroki i interdyscyplinarny charakter projektu od uczestniczących studentów wymagana będzie ponadprzeciętna znajomość i zainteresowanie metodami spektroskopii oscylacyjnej, syntezy organicznej, krystalografii lub chemii kwantowej.

Zamknięta grupa pomocnicza, opiekun: mgr Adam Kubiela
10. grupa w USOS

Baza widm spektroskopowych 31P NMR naturalnych nukleotydów i ich analogów w funkcji pH,
opiekun: dr Joanna Kowalska, Joanna.Kowalska@fuw.edu.pl
11. grupa w USOS
Nukleotydy, czyli ufosforylowane pochodne nukleozydów, to grupa biologicznie ważnych cząsteczek naturalnych, a także źródło inspiracji do projektowania leków przeciwnowotworowych i przeciwwirusowych. Jedną z popularnych metod analizy
i badania właściwości nukleotydów jest jądrowy rezonans magnetyczny (NMR), jednak ze względu na brak ustalonych standardów w raportowaniu fosforowych (31P) widm NMR, w szczególności co do pH roztworu, w literaturze można znaleźć wiele nieścisłości i rozbieżności . Celem niniejszego projektu jest podjęcie próby opracowania rozwiązania, które mogłoby zmienić ten stan rzeczy. Wykonanie projektu obejmowałoby przygotowanie próbek 6-10 nukleotydów z naważek, pomiary ich widm 31P NMR w roztworach o różnym pH, analiza wyników (dopasowanie modelu do danych doświadczalnych w celu wyznaczenia wartości stałych dysocjacji kwasowej oraz parametrów granicznych sygnałów NMR), opracowanie projektu bazy danych zawierającej wyniki oraz zaproponowanie "ustandaryzowanych" warunków dla pomiarów 31P NMR. W trakcie ćwiczenia studenci będą mogli zapoznać się z nowoczesnymi metodami analizy czystości związków (samodzielne pomiary HPLC oraz MS), teoretycznymi i praktycznymi aspektami spektroskopii NMR (pomiary pod nadzorem opiekuna), analizą widm oraz zdobyć podstawową wiedzę o właściwościach nukleotydów. Nie jest wymagane wcześniejsze doświadczenie
w dziedzinie chemii i biofizyki kwasów nukleinowych, ale ze względu na interdyscyplinarny charakter projektu mile widziani są studenci z szerokimi zainteresowaniami i zdolnościami manualnymi.

Modułowa aplikacja do analizy danych, opiekun: dr hab. Artur Kalinowski, Artur.Kalinowski@fuw.edu.pl
12. grupa w USOS
Wiele zagadnień fizyki doświadczalnej wymaga konstruowania wydajnych narzędzi do analizy danych. Bardzo często narzędzia takie wykonują zadania które są w dużej mierze niezależne: jeden moduł tworzy lub wczytuje histogramy, inny moduł wykonuje jakieś operacje na tych histogramach, inny tworzy rysunki i ewentualnie zapisuje histogramy do nowego pliku. Tematem projektu jest implementacja modułów wykonujących różne zadania w kontekście analizy danych, wykonywanych
według schematu: dane → histogramy → obróbka histogramów → rysunki. Udział w projekcie pozwoli na zapoznanie się z narzędziami do zespołowej pracy nad kodem (serwis github.com), oraz metod zespołowego tworzenia kodu komputerowego (definicja „interface”, kombinacja różnych gałęzi rozwijanego kodu). Pozwoli też na przygotowanie narzędzi które mogą być użyte w bieżącej pracy naukowej. Projekt może być wykonany z użyciem języka C++.

Elektroniczny sterownik pracy pompy próżniowej, opiekun: mgr inż. Mateusz Winkowski, Mateusz.Winkowski@fuw.edu.pl
13. grupa w USOS
Celem pracy jest stworzenie sterownika do prostej pompy próżniowej (zasilanej z sieci) pozwalającego na precyzyjne zadanie ciśnienia, do jakiego będzie ona pracować. Projekt przewiduje realizację kompletnego urządzenia elektronicznego (z obudową i wyświetlaczem) opartego o mikrokontroler. Sterownik będzie używany do badań spektroskopowych gazowych biomarkerów nowotworowych pod zmniejszonym ciśnieniem.
Wymagana jest (od co najmniej jednego studenta) podstawowa znajomość elektroniki wraz z umiejętnością projektowana i wykonywania prostych płytek PCB oraz lutowania (mile widziana ukończona Pracownia Elektroniczna). Wymagana jest (od co najmniej jednego studenta) umiejętność programowania mikrokontrolerów AVR w języku C (mile widziane ukończenie przedmiotu Programowanie Mikrokontrolerów). Projekt będzie realizowany w przestrzeni projektowej Makerspace. Opiekun projektu posiada doświadczenie w realizacji amatorskich układów elektronicznych z wykorzystaniem mikrokontrolerów oraz w projektowaniu i wykonywaniu płytek PCB. Przewiduje się (w przypadku co najmniej jednego studenta) uczestnictwo w kursie druku 3D oraz wykorzystanie drukarek 3D dostępnych w Makerspace.

Kształtowanie wiązek laserowych w pierścień o zmiennej średnicy do pobudzania kondensatów polarytonów ekscytonowych, opiekun: dr Barbara Piętka, Barbara.Pietka@fuw.edu.pl
14. grupa w USOS
Nierównowagowe kondensaty polarytonów ekscytonowych mogą być zaburzane przez zewnętrzne światło, które w efekcie prowadzi do strat kwazicząstek. Rozwiązaniem tego problemu jest używanie potencjałów w kształcie pierścienia, na brzegach którego polarytony są tworzone. Następnie mogą spłynąć do jego wnętrza gdzie, ze względu na brak dodatkowego światła, kondensat może istnieć w oddzieleniu od chmury cząstek nieskondensowanych. Celem projektu jest znalezienie optymalnego rozwiązania pozwalającego na wygenerowaniu potencjału optycznego w kształcie pierścienia, zintegrowanie go z istniejącym układem eksperymentalnym oraz wykonanie eksperymentów pozwalających na wygenerowanie kondensatu polarytonowego wewnątrz pierścienia. Ponadto wykonywany układ musi posiadać możliwość prostej zmiany średnicy pierścienia. Zakres obowiązków obejmował będzie w pełni wykonanie i testowanie nowych układów optycznych oraz prace implementujące skończony układ w istniejącym już eksperymencie.

Samobalansująca się deska elektryczna z jednym kołem - zrób to sam!, opiekun: prof. dr hab. Andrzej Wysmołek, Andrzej.Wysmolek@fuw.edu.pl
15. grupa w USOS
Projekt ma na celu zbudowanie elektrycznej, samo-balansującej się deski z centralnie umieszczonym kołem. Jazda na takiej desce polega na wytrącaniu jej z położenia równowagi, na co reaguje silnik elektryczny. Starając się ową równowagę przywrócić, deska nabiera prędkości. Projekt wymaga opracowania układu jezdnego wraz z elektroniką, zasilaniem oraz skonstruowanie platformy, na której może stanąć człowiek.

Charakterystyka spektroskopowa diamentów do badań wysokociśnieniowych, opiekun: dr Tomasz Jaroń (CeNT), t.jaron@cent.uw.edu.pl
16. grupa w USOS
Ekstremalnie wysokie ciśnienia, przekraczające milion atmosfer, mogą diametralnie zmienić właściwości fizykochemiczne materii, powodująć m.in. jakościowe zmiany przewodnictwa elektrycznego, czy też doprowadzając do powstania egzotycznych związków chemicznych. Osiągnięcie takich ciśnień jest możliwe dzięki zastosowaniu kowadeł diamentowych, w których próbka, za pośrednictwem medium ciśnieniowego (np. sprężony hel lub neon), jest ściskana pomiędzy diamentami i uszczelką. Jedną z najczęściej stosowanych technik do badania materiałów pod bardzo wysokimi ciśnieniami jest spektroskopia Ramana. Projekt ma na celu charakterystykę spektroskopową zestawu diamentów i wyselekcjonowanie diamentów o najlepszych parametrów do badań wysokociśnieniowych. W zależności od uzyskanych rezultatów, istnieje także możliwość rozszerzenia projektu o badania wysokociśnieniowe wybranych próbek.
Grupa dla studentów, którzy uzgodnili swój udział w projekcie z opiekunem. Możliwy udział studentów I stopnia.

Zbiór zadań z elektrodynamiki, opiekun: prof. dr hab. Jacek Majewski, Jacek.Majewski@fuw.edu.pl
17. grupa w USOS
Przygotowanie zadań i rozwiazań do wykładu z elektrodynamiki klasycznej.

Mikrofizyczna struktura pionowa smogu w rejonie Beskidu Żywieckiego,
opiekun: dr hab. Krzysztof Markowicz, prof. UW, kmark@igf.fuw.edu.pl
18. grupa w USOS
Celem niniejszego projektu jest opracowanie danych pomiarowych zarejestrowanych zimną 2018 roku przez przyrządy zainstalowane na kolejce linowej na Szyndzielnie. Pomiary obejmują parametry termodynamiczne powietrza, koncentrację aerozolu w różnych zakresach wielkości cząstek, koncentrację cząstek sadzy. Analiza danych będzie obejmować wpływy warunków meteorologicznych, w szczególności inwersji temperatury, na parametry optyczne i mikrofizyczne aerozolu atmosferycznego. Ponadto, analiza czasowa zmian struktury pionowej smogu podczas jego formowania w godzinach popołudniowych i wieczornych oraz zaniku w godzinach około południowych.  Procesy fizyczne zachodzące w dolnej troposferze są kluczowe z punktu widzenia kumulacji zanieczyszczeń przy powierzchni ziemi. Jednak brak pomiarów w swobodnej troposferze uniemożliwia prawidłową ocenę jakości powietrza przez modele numeryczne. Poznanie procesów zachodzących powyżej powierzchni ziemi jest kluczowe dla poprawy prognozowania warunków smogowych nie tylko w rejonach górskich, ale również w miastach.


Archiwum: 2017/2018 lato

Zasady realizacji zespołowych projektów studenckich