Atomika in optika
Osnovni podatki
Nosilec: Aleš Iglič
Vrsta predmeta: Obvezni – splošni
Število kreditnih točk: 8
Semester izvajanja: 2
Koda predmeta: 64148
Predmet se izvaja na: Elektrotehnika 1. stopnja UN
Opis predmeta
V uvodu razložimo fizikalne osnove elektro- magnetizma in Maxwellove enačbe. Nato nadaljujemo z matematičnim opisom električnega prevajanja v kovinah in elektrolitih. Za tem se posvetimo modeliranju dielektričnih lastnosti trdnih snovi in tekočin, kjer uporabimo tudi metode statistične termodinamike.
V nadaljevanju izpeljemo Poissonovo enačbo ter kot poseben primer Poisson-Boltzmannovo enačbo za opis električne dvojne plast, ki nastane ob stiku naelektrene površine z elektrolitsko raztopino. V poglavju o magnetnih lastnostih snovi podrobno razložimo preproste fizikalne modele diamagnetizma, paramagnetizma in feromagnetizma.
Poglavje o optiki začnemo z matematičnim opisom elektromagnetnega valovanja ter razlago interferenčnih pojavov v valovni optiki. Nadaljujemo z izpeljavo enačbe za frekvenčno odvisnost lomnega količnika. Obravnavamo tudi totalni odboj in optična vlakna ter primere preprostih naprav iz geometrijske optike.
V delu predavanj o moderni fiziki najprej razložimo osnove posebne teorije relativnosti, nato pa fotoefekt, sevanje črnega telesa ter rentgenske žarke in njihove uporabo.
V zaključnem delu posvečenem razumevanju lastnosti atoma izpeljemo enačbe Bohrovega modela atoma in z njimi razložimo črtaste emisijske spektre plinov. Predavanja zaključimo z razlago eksperimentalnih osnov, principov ter osnovnih enačb kvantne mehanike in na koncu opišemo nekaj preprostih modelov iz kvantne mehanike.
Cilji
Pridobljeno znanje naj študentom omogoči razumevanje električnih in magnetnih lastnosti snovi, ki so pomembne v elektrotehniki. Študenti bodo pridobili splošne osnove tehnične in naravoslovne izobrazbe ter sposobnosti logičnega naravoslovnega in tehničnega razmišljanja.
Metode poučevanja in učenja
Predavanja, vaje, demonstracijski poskusi med predavanji, obiski znanstvenih inštitutov, predavanja gostujočih profesorjev iz tujine.