CILJEVI PREDMETA: Cilj predmeta Fizika neuređenih sustava je stjecanje znanja i kompetencija u opisivanju neuređenih sustava kako u fizici tako i drugim disciplinama. Neuređene strukture koje su samoslične na određenim skalama vrlo su česte u prirodi. Mogu se naći na svim skalama, od najvećih do namanjih, od galaksija i pejsaža do stakala, polimera i velikih molekula. Modeli i teorije razvijene za opisivanje fizički neuređenih sustava naširoko se primjenjuju i u drugim područjima (npr. perkolacijske pojave u društvu). Student se prvo upoznaje s pojmom reda odnosno nereda te parametrom uređenja a zatim s dva naširoko korištena pojma/modela: fraktal i perkolacija. Na kraju se opisuju dvije pojave: stakla i neuređeni magneti.
ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:
1. Znanje i razumijevanje
1.1. demonstrirati poznavanje temeljnih zakona fizike što uključuje mehaniku, elektromagnetizam i termodinamiku
1.3. demonstrirati poznavanje važnijih fizikalnih teorija što uključuje logičku i matematičku strukturu, eksperimentalne potvrde i opis povezanih fizikalnih pojava
1.4. demonstrirati poznavanje najsuvremenijih znanstvenih spoznaja 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
2.2. prepoznati analogije u situacijama koje su fizikalno različite, kao i u situacijama analognim fizikalnima te iskoristiti poznata rješenja u novim problemima
2.4. primijeniti postojeće modele za razumijevanje i objašnjenje novih eksperimentalnih pojava i podataka
3. Stvaranje prosudbi
3.2. razviti osjećaj osobne odgovornosti kroz samostalni odabir izbornih sadržaja ponuđenih u studijskom programu
4. Komunikacijske sposobnosti
4.1. raditi u interdisciplinarnom timu
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:
Nakon uspješnog završetka kolegija Fizika neuređenih sustava, student će biti sposoban:
* kvalitativno objasniti pojavu reda/nereda u različitim fizičkim sustavima;
* kvalitativno i kvantitativno objasniti fraktalnu geometriju i njezinu primjenu u opisu različitih pojava;
* kvalitativno i kvantitativno objasniti teoriju perkolacije te navesti primjere iz različitih disciplina;
* kvalitativno opisati stakla;
* kvalitativno opisati neuređene magnete.
SADRŽAJ PREDMETA:
Sadržaj predmeta (okvirna tjedna predavanja):
- Uvod. Uređeni/neuređeni sustavi
- Parametar uređenja
- Fraktali, fraktalna geometrija, samosličnost, invarijantnost na promjenu skale
- Fraktali u prirodi, DLA, rast fraktala
- Eksperimnetalna istraživanja fraktalnih objekata, struktura i svojstva
- Teorija perkolacije, perkolacija kao geometrijski fazni prijelaz
- Perkolacija - egzaktni modeli (1D, Betheova rešetka);
- Fraktalna geometrija perkolirajućeg sustava, podstrukture;
- Perkolacija - inačice osnovnog modela ( invazijska, usmjerena, ..perkolacija);
- Prijenosne pojave u perkolacijskim nakupinama, fraktoni, dinamički eksponenti
- Stakla, staklište, osnovni modeli
- Neuređeni magneti
Teme seminarskih radova su suvremena istraživanja izabranih neuređenih sustava.
OBVEZE STUDENATA:
Studenti su dužni pohađati predavanja i seminare te aktivno sudjelovati u raspravama. Svaki student mora samostalno prirediti i prezentirati seminar na zadanu temu
OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:
Tijekom nastave prati se nazočnost i aktivnost studenata. Završni ispit se sastoji od usmenog ispita i seminarskog rada. Na usmenom ispitu ocjenjuje se razumijevanje pojmova i pojava obrađenih na predavanju. U okviru seminarskog rada ocjenjuje se esej (8-10 stranica) i javna prezentacija.
|
- 1. N.E. Cusak, The Physics of Structurally Disordered Matter, Adam Higler, Bristol, 1988.
2. A. Bunde, S.Havlin , Eds., Fractala and Disordered Systems, Springer, Berlin, 1996.,
3. D. Stauffer, A. Aharony, Introduction to Percolation Theory, Taylor& Francis, London, 1992.
|
Pristupačnost
