E1 FIZIKA FTN

Fizika je predmet koji se sluša na prvoj godini osnovnih akademskih studija studijskog programa "Energetika, elektronika i telekomunikacije" Fakulteta tehničkih nauka Univerziteta u Novom Sadu (fond časova 3+2, broj ESPB poena: 4). Cilj predmeta je upoznavanje studenata sa osnovnim znanjima iz bazičnih oblasti fizike, prvenstveno termodinamike, talasnog kretanja, optike i osnova atomske i kvantne fizike, sa naglaskom na njihovoj primeni u elektrotehnici. Nastava se izvodi savremenim didaktičkim sredstvima i metodama u vidu predavanja, laboratorijskih i računskih vežbi i konsultacija. Na predavanjima se izlaže teorijski deo gradiva propraćen odgovarajućim primerima primene fizičkih zakonitosti u tehnici. Laboratorijske vežbe podrazumevaju eksperimentalni rad iz oblasti koje su predviđene planom i programom. Računske vežbe obuhvataju karakteristične primere koji ilustruju primenu teorije na rešavanje konkretnih problema i zadataka i produbljuju razumevanje osnovnih fizičkih zakonitosti u prirodi. Pored predavanja i vežbi, redovno se održavaju i konsultacije. Stečena znanja će biti korišćena u stručnim predmetima za razumevanje fizičke suštine tehničkih procesa.

SADRŽAJ PREDMETA

Atomska i molekularna struktura materije

Atomska struktura materije. Međuatomske sile. Potencijalna energija interakcije. Atomske jedinice: elektron-volt, angstrem i Avogadrov broj.

Termodinamika

Termodinamički sistemi. Makroskopski parametri gasa. Nulti zakon termodinamike i problem merenja temperature. Jednačina stanja idealnog gasa. Realni gasovi - Van der Valsova jednačina. Unutrašnja energija. Bolcmanova raspodela čestica u polju sila - barometarska formula. Maksvelova raspodela molekula po brzinama. Srednji slobodni put molekula. Povratni i nepovratni procesi. Izoprocesi. Prvi zakon (princip) termodinamike. Zatvoreni termodinamički ciklusi. Entropija. Drugi zakon (princip) termodinamike. Treći zakon termodinamike (Nernstova teorema). Kalorimetrija. Fazni prelazi - Klauzijus-Klapejronova jednačina.

Prenosne (kinetičke) pojave

Difuzija. Prvi Fikov zakon. Zonska teorija. Sopstveni (bezprimesni) poluprovodnici. Primesni poluprovodnici N- i P-tipa. P-N spoj. Struje difuzije u P-N spoju. Drugi Fikov zakon. Provođenje toplote - Furijeov zakon. Primena Furijeovog zakona - zid, cilindar i sfera. Viskoznost. Njutnov zakon viskoznosti. Poazejev zakon. Stoksova formula. Milikenov eksperiment.

Oscilacije i mehanički talasi

Oscilatorno kretanje. Harmonijske oscilacije. Oscilatorno (LC) kolo. Mehanički talasi. Talasna funkcija. Vrste talasa. Talasna jednačina. Zvučni talas. Fizički i fiziološki intenzitet zvuka. Stojeći talasi. Rezonancija. Slabljenje talasa. Doplerov efekat.

Elektromagnetni talasi

Maksvelove jednačine. Ravni elektromagnetni talasi. Apsorpcija elektromagnetnih talasa. Lamberov zakon. Prenošenje energije elektromagnetnim talasom. Spektar elektromagnetnih talasa.

Geometrijska i talasna optika

Zakoni geometrijske optike. Fermaov princip. Odbijanje i prelamanje svetlosti. Totalna refleksija. Optički instrumenti - sočiva. Talasna optika. Jangov eksperiment - interferencija svetlosti. Difrakcija. Disperzija svetlosti. Polarizacija. Optička aktivnost - tečni kristali.

Kvantna optika i atomska fizika

Dualistička priroda svetlosti. Toplotno zračenje - zakoni zračenja i Plankova hipoteza. Fotoelektrični efekat. Ajnštajnovo objašnjenje fotoefekta. Komptonov efekat. Atomska hipoteza o strukturi materije - istorijat. Raderfordov eksperiment. Borovi postulati. Fotoni i njihove osobine.

Kvantna mehanika

De Broljeva hipoteza. Hajzenbergove relacije neodređenosti. Talasna funkcija. Šredingerova jednačina. Tunel-efekat. Bozoni i fermioni. Kvantni brojevi. Kvantna teorija atoma - izgradnja elektronskog omotača.

Page updated

Google Sites

Report abuse