Predmet: Course title: UNI NART PREDMETA / COURSE SYLLABUS Osnove moderne fizike Študijski program in stopnja Study programme and level Dvopredmetni uitelj prvostopenjski univerzitetni študijski program Študijska smer Study field Letnik Academic year Semester Semester vezave s fiziko 3 5 Vrsta predmeta / Course type Obvezni strokovni predmet Univerzitetna koda predmeta / University course code: Predavanj a Lectures Seminar Seminar Sem. vaje Tutorial Lab. vaje Teren. Laborator vaje y work Field work Samost. delo Individ. work ECTS 60 30 90 6 Nosilec predmeta / Lecturer: Irena Drevenšek Olenik, Bojan Golli Jeziki / Languages : Predavanja / slovenšina Lectures: Vaje / Tutorial: slovenšina Pogoji za vklju itev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti: Vpis v letnik. Prerequisits: Vsebina: Content (Syllabus outline): 1
Posebna teorija relativnosti: podaljšanje asa, skrajšanje dolžin, relativistini Dopplerjev pojav, Lorentzove transformacije, relativistina gibalna koliina, zakon o ohranitvi mase in energije. Delne lastnosti valovanja: fotoefekt, Comptonski pojav, tvorba parov, rentgensko sevanje. Valovne lastnosti delcev: de Broglieva valovna dolžina, fazna in grupna hitrost, sipanje delcev, naelo nedoloenosti. Bohrov model atoma, atomski spekter, energijski nivoji. Uvod v kvantno mehaniko: valovna funkcija in Schrodingerjeva enaba, naelo superpozicije, operatorji fizikalnih koliin in njihove priakovane vrednosti. Stacionarna oblika Schrodingerjeve enabe in primeri rešitev v enostavnih potencialih. Tunelski pojav. Harmonski oscilator. Uvod v statistino mehaniko, idealni plin. Uvod v kvantno statisti no mehaniko, sevanje rnega telesa, elektronski plin. Temeljni literatura in viri / Readings: Obvezna: Strnad: Fizika III, IV, (izbor vsebin) A. Beiser: Concepts of Modern Physics Cilji in kompetence: Cilji: Študent pozna dva osnovna fizikalna koncepta moderne fizike 20. stoletja, posebno teorijo relativnosti in kvantno mehaniko. Zna in razume principe obeh teorij na enostavnih primerih. Objectives and competences: Kompetence: Poznavanje in razumevanje temeljnih fizikalnih konceptov in njihova uporaba pri razlagi naravnih pojavov in dogajanj v okolju. Razumevanje in reševanje 2
osnovnih fizikalnih problemov v posebni teoriji relativnosti, na kvalitativnem in kvantitativnem nivoju. Razumevanje in reševanje osnovnih kvantnomehanskih problemov, na kvalitativnem in kvantitativnem nivoju. Povezovanje mikroskopske in makroskopske razlage pojavov. Predvideni študijski rezultati: Znanje in razumevanje: Znanje in razumevanje: Študent pridobi vpogled v posebno teorijo relativnosti, pozna njene postulate in pozna in razume njihove osnovne posledice. Pozna osnove kvantne mehanike, njene osnovne principe in posledice, npr. kvantizacijo energijskih nivojev. Razume povezavo med fundamentalnimi rezultati kvantnomehanske obravnave in pojavi v makroskopskem svetu. Intended learning outcomes: Knowledge and understanding: Uporaba: Poznavanje osnov moderne fizike je izhodiše za uporabo njenih osnovnih konceptov pri predmetih Atomi, molekule, jedra; Fizika snovi in Eksperimentih iz moderne fizike. Pri Didaktiki fizike in kasneje v šoli uporabi, kadar je potrebno, koncepte moderne fizike pri iskanju ustreznih odgovorov na ueneva vprašanja, ki zadevajo npr. moderne tehnologije, vesolje ali tudi nekatere vsakdanje pojave. Refleksija: Zaveda se, da predstavljena koncepta radikalno presežeta pojmovanje, dostopno vsakdanjim izkušnjam in ponudita nov, precej abstrakten pogled na svet. Zaveda se pomena, ki ga imata obe teoriji v modernih tehnologijah. Zaveda se, da so v svetu okoli nas prisotni pojavi, ki jih lahko dojamemo le s pomojo obeh kljunih teorij fizike 20. stoletja. Zaveda se pomena kvantitativne obravnave teh pojavov. 3
Prenosljive spretnosti: Kvalitativna in kvantitativna analiza pojava, indentifikacija pomembnih parametrov in zmožnost kvantitativne ocene njihovih velikosti. Raunske spretnosti. Povezovanje mikroskopske in makroskopske razlage pojavov. Metode pouevanja in uenja: Learning and teaching methods: Predavanja, raunske vaje. Naini ocenjevanja: Delež (v %) / Assessment: Weight (in %) Pisni izpit. Ustni izpit. Študent lahko opravlja ustni del izpita le, e je opravil pisni del izpita. 50% 50% Reference nosilca / Lecturer's references: Izr. prof. dr. Irena Drevenšek-Olenik DEVETAK, Miha, MASIERO, Stefano, PIERACCINI, Silvia, SPADA, Gian Piero, OPI, Martin, DREVENŠEK OLENIK, Irena. Surface structure of Langmuir- Blodgett films of lipophilic guanosine derivatives. Appl. surf. sci.. [Print ed.], 2010, vol. 256, no. 7, str. 2038-2043. [COBISS.SI-ID 23311911] MARIANI, Paolo, SPINOZZI, Francesco, FEDERICONI, Francesco, ORTORE, M. G., AMENITSCH, Heinz, SPINDLER, Lea, DREVENŠEK OLENIK, Irena. Guanosine quadruplexes in solution : a small-angle X-ray scattering analysis of temperature effects on self-assembling of deoxyguanosine monophosphate. V: ERITJA, Ramon (ur.), MERGNY, Jean-Louis (ur.), MONTESARCHIO, Daniela (ur.), SPINDLER, Lea (ur.), WEBBA DA SILVA, Mateus (ur.). G-Quadruplex Nucleic Acids, (Journal of Nucleic Acids, 2010). [S. l.]: SAGE-Hindawi Access to Research, 2010, 2010, vol. 2010, str. 472478-1-472478-10, doi: 10.4061/2010/472478. [COBISS.SI-ID 23736871] MILAVEC, Jerneja, DEVETAK, Miha, LI, Jianfeng, RUPP, R. A., YAO, Baoli, DREVENŠEK OLENIK, Irena. Effect of structural modifications on the switching voltage of a holographic polymer-dispersed liquid crystal lattice. Journal of 4
optics, 2010, vol. 12, no. 1, str. 015106-1-015106-8. [COBISS.SI-ID 23307815] izr. prof. dr. Bojan Golli: ARRIOLA, Enrique Riuz, BRONIOWSKI, Wojciech Bogdan, GOLLI, Bojan. Chiral solitons in the spectral quark model. Phys. rev., D Part. fields gravit. cosmol., 2007, vol. 76, no.1, str. 014008-1-014008-31. [COBISS.SI-ID 21330727] GOLLI, Bojan, ŠIRCA, Simon, FIOLHAIS, M. Pion electro-production in the Roper region in chiral quark models. The european physical journal. A, Hadrons and nuclei, 2009, vol. 42, str. 185-193, doi: 10.1140/eoja/i2009-10878-2. [COBISS.SI-ID 2190180] GOLLI, Bojan, ŠIRCA, Simon. A chiral quark model for meson electroproduction in the S11 partial wave. The european physical journal. A, Hadrons and nuclei, 2011, vol. 47, no. 5, 10 str. [COBISS.SI-ID 2327396] 5