CILJEVI PREDMETA:
Upoznavanje s osnovama fizike čvrstog stanja kao grane fizike. Razumijevanje pojava i predmeta koji nas okružuju na skalama od molekula pa do makroskopskih dimenzija. Razumijevanje uloge fizike u tehnološkim otkrićima i napretku društva kao cjeline.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. ZNANJE I RAZUMIJEVANJE:
1.2. pokazati temeljito poznavanje naprednih metoda teorijske fizike, a posebno klasične mehanike, klasične elektrodinamike, statističke fizike i kvantne fizike;
1.3. pokazati temeljito poznavanje važnijih fizikalnih teorija što uključuje njihovo značenje, eksperimentalnu motivaciju i potvrdu, logičku i matematičku strukturu i povezane fizikalne pojave;
1.4. navesti i opisati najsuvremenije znanstvene spoznaje u području svoje specijalizacije;
2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMIJEVANJA:
2.1. razviti način razmišljanja koji omogućava postavljanje modela ili prepoznavanje i primjenu postojećih modela u traženju rješenja za konkretne fizikalne i analogne probleme;
2.3. primijeniti standardne metode matematičke fizike, posebno matematičke analize i linearne algebre te odgovarajuće numeričke metode kod rješavanja fizikalnih problema;
2.4. primijeniti postojeće modele za razumijevanje i objašnjenje novih eksperimentalnih pojava i podataka;
4. KOMUNIKACIJSKE SPOSOBNOSTI:
4.2. prilagoditi prezentaciju vlastitih rezultata istraživanja, kako ekspertima u području, tako i široj publici;
4.3. koristiti engleski jezik kao jezik struke pri komunikaciji, korištenju literature i pisanju znanstvenih i stručnih radova;
5. SPOSOBNOST UČENJA:
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija što podrazumijeva dobro poznavanje engleskog kao jezika struke;
5.2. samostalno pratiti razvoj novih spoznaja u polju fizike te dati stručno mišljenje o njihovom dosegu i mogućim primjenama;
5.3. uključiti se u znanstveni rad i istraživanja u sklopu doktorskog studija;
OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:
Po završetku kolegija Fizika čvrstog stanja 1, student će biti sposoban:
* demonstrirati poznavanje područja istraživanja fizike čvrstog stanja;
* kvalitativno opisati strukturu krutih i tekućih (kondenziranih) tijela;
* navesti vrste kristalnih struktura i kvalitativno ih opisati;
* navesti vrste simetrija u kristalnim tijelima, te klasificirati kristalne strukture prema simetrijama;
* demonstrirati poznavanje eksperimentalnih tehnika određivanja kristalne strukture tijela, navesti kristalne strukture poznatih minerala u prirodi;
* navesti osnovne koncepte i pristupe u opisu sila između atoma i molekula, te kvalitativno i kvantitativno opisati njihovu primjenu na primjerima molekularnih kristala, ionskih kristala, kristala i molekula s vodikovom vezom, metala i izolatora/poluvodiča;
* demonstrirati poznavanje kvantnomehaničkog opisa kemijskih veza, te ga primijeniti na kvalitativni opis H2 i H2+ molekule;
* demonstrirati poznavanje kvantnomehaničkog opisa periodičkih struktura, obrazložiti kako se periodička struktura kristala reflektira na elektronsku strukturu tijela, te opisati elektronsku strukturu (osnovno stanje i spektar pobuđenja) metala i izolatora;
* kvalitativno i kvantitativno opisati osnovna pobuđenja u kristalima i amorfnim tijelima, a posebno pobuđenja u dugovalnoj granici, obrazložiti pojmove akustičkih i optičkih titranja, dinamičke matrice, gustoće stanja i van Hove singulariteta, te objasniti vezu s termodinamičkim svojstvima tijela;
* demonstrirati poznavanje eksperimentalnih tehnika za određivanje spektra fononskih pobuđenja (infracrvena, Ramanova i neutronska spektroskopija);
SADRŽAJ PREDMETA:
1. tjedan: Uvodno predavanje
2.-3. tjedan: Kristalna struktura, eksperimentalna mjerenja
4.-5. tjedan: Kemijske veze
6. tjedan: Molekularni kristali
7. tjedan: Ionski kristali
8.-10. tjedan: Metali: Sommerfeldov model, energijske vrpce i procijepi, Wigner-Seitzov model natrija, aproksimacija čvrste veze, termodinamika, eksperimentalna mjerenja
11. tjedan: Kovalentni kristali, vodikova veza
12.-15. tjedan: Dinamika kristalne rešetke (dugovalna granica,fononska pobuđenja,termodinamika,eksperimentalna mjerenja)
OBVEZE STUDENATA:
Obaveza studenata je da budu na najmanje 70% predavanje.
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Studenti dobivaju konačnu ocjenu na temelju uspjeha postignutog na pismenim dijelu ispita i znanju i razumijevanju pokazanom na usmenom dijelu ispita. Težinski dio pismenog ispita je 1/3, usmenog dijela 2/3 u ukupnoj ocjeni.
|
Pristupačnost
