Fakulteta za znanosti o okolju

Fizika

Predmet se izvaja v programu:
Študijski program prve stopnje Okolje

Cilji in kompetence

  • Poznavanje osnovnih fizikalnih pojmov in zakonitosti s področja mehanike, termodinamike, elektromagnetizma, geometrijske in valovne optike in njihove medsebojne povezanosti
  • Razumevanje osnovnih pricipov kvantne mehanike, atomske in jedrske fizike, poznavanje dvojne narave svetlobe in delcev ter kvantizacije energije
  • Poznavanje skalarnih in vektorskih fizikalnih količin kot so sila, delo, energija, gibalna in vrtilna količina, električno in magnetno polje, temperatura, lomni količnik …
  • Razumevanje ohranitvenih zakonov
  • Sposobnost uporabe zgoraj navedenih pojmov in znanj pri opisu in pojasnjevanju pojavov v naravnem okolju, sodobnih tehnoloških procesov in fizikalnih merilnih tehnik
  • Sposobnost samostojno reševati računske probleme iz elementarnih fizikalnih pojavov.

Pogoji za vključitev v delo oz.
za opravljanje študijskih obveznosti

Za uspešno usvajanje snovi je potrebno predhodno znanje srednješolske matematike.

Vsebina

Predmet obravnava naslednja poglavja iz klasične in moderne fizike:

fizikalne količine, merske napake in propagacija napak, zakoni gibanja, delo in energija, izreki gibanja in gibalna količina, elastične lastnosti trdnih teles, nihanje, mehanika tekočin, termodinamika (temperatura, prenos toplote, prvi in drugi zakon termodinamike), elektrostatika, električni tok in upor, vezja, magnetizem, indukcija, elektromagnetno (EM) in mehansko valovanje, zvok in svetloba, geometrijska in valovna optika, osnove kvantne mehanike, atomska fizika, interakcija EM valovanja s snovjo, absorpcija, spontana in stimulirana emisija svetlobe, osnove jedrske fizike.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

Študenti razumejo in znajo pojasniti temeljne fizikalne zakonitosti s področja mehanike togih teles in tekočin, elastomehanike in sinusnega nihanja, termodinamike, dela, toplote, notranje energije in entropije sistema, elektromagnetizma (vključno z električnim in magnetnim poljem, električnimi naboji in tokovi ter silami med njimi, električno potencialno energijo in električni potencial, joulovo toploto pri enosmernih in izmeničnih tokovih, indukcijo in obnašanje snovi v magnetnem in električnem polju), geometrijske in valovne optike, kvantne mehanike, atomske in jedrske fizike. Uporabljati znajo ohranitvene zakone o energiji, masi, gibalni količini, električnem naboju. Poznajo glavne značilnosti mehanskega in EM valovanja (posebej na primeru zvoka in svetlobe), ter karakteristične pojave pri širjenju sinusnih valovanj (interferenca, uklon, lom, odboj stoječe valovanje, prenos energije z valovanji) pri svetlobi pa tudi konstrukcije slik s sferičnimi lečami in zrcali, polarizacijo svetlobe, totalni odboj in interference na tanki plasti. Razumejo osnovne koncepte kvantne mehanike, dvojno naravo svetlobe in masnih delcev. Znajo pojasniti elektronsko zgradbo atoma in interakcijo EM valovanja s snovjo (fotoefekt).

Pri vajah študenti osvojijo osnovne računske tehnike za samostojno kvantitativno obravnavo elementarnih fizikalnih pojavov. Obravnavati znajo določanje merskih napak in propagacijo napak pri računanju s fizikalnimi količinami.

Temeljna literatura in viri

  • D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of Physics, John Willey & Sons, New York 2012.
  • ali ekvivalentni alternativni učbenik, npr.:
  • R. A. Serway, J. W. Jewett, Physics for scientists and egineers with modern physics, Saunders college publising, Thomson Learning, UK, 2012.
  • P. A. Tipler, G. P. Mosca, Physics for scientists and engineers, W. H. Freeman and Company, New York, 2004.
  • R. Kladnik: Visokošolska fizika (1.–3. del), DZS, Ljubljana 1985–1989.
  • I. Arčon, Vprašanja in naloge za preverjanje znanja iz fizike, Založba Univerze v Novi Gorici, 2004.
  • I. Arčon, Multimedijsko spletno študijsko gradivo za fiziko: http://www.ung.si/~arcon/fizikawww
  • R. Kladnik, H. Šolinc: Zbirka fizikalnih problemov z rešitvami (1. in 2. del).

Načini ocenjevanja

Pisni izpit (30 %), ustni izpit (70 %). Pisni del izpita lahko študentje opravijo s kolokviji med študijskim letom. Opravljen pisni del izpita je pogoj za pristop na ustni del izpita. Pri pisnem delu se preverjajo znanja, ki jih študentje osvojijo pri vajah (osnovne računske tehnike za samostojno kvantitativno obravnavo elementarnih fizikalnih pojavov).

Reference nosilca

Prof. dr. Iztok Arčon je redni profesor za področje fizike, redno zaposlen na Univerzi v Novi Gorici.

1. ARČON, Iztok, PICCOLO, Oreste, PAGANELLI, Stefano, BALDI, Franco. XAS analysis of a nanostructured iron polysaccharide produced anaerobically by a strain of Klebsiella oxytoca. Biometals, ISSN 0966-0844, 2012, vol. 25, no. 5, str. 875-881, doi: 10.1007/s10534-012-9554-6. [COBISS.SI-ID

2264827].

2. DOMINKO, Robert, ARČON, Iztok, KODRE, Alojz, HANŽEL, Darko, GABERŠČEK, Miran. In-situ XAS study on Li[sub]2MnSiO[sub]4 and Li[sub]2FeSiO[sub]4 cathode materials. V: Selected papers presented at the 14th international meeting on lithium batteries: Tianjin, China, 22 -28 June 2008:

IMLB-2008, (Journal of power sources, ISSN 0378-7753, Vol. 189, Issue 1,

2009). Lausanne: Elsevier, 2009, vol. 189, no. 1, str. 51-58, doi: 10.1016/j.jpowsour.2008.11.077. [COBISS.SI-ID 1073915].

3. VALANT, Matjaž, KOLODIAZHNYI, Taras, ARČON, Iztok, AGUESSE, Frederic, AXELSSON, Anna-Karin, ALFORD, Neil McN. The origin of magnetism in Mn-doped SrTiO [sub] 3. Advanced functional materials, ISSN 1616-301X, maj 2012, vol. 22, no. 10, str. 2114-2122. [COBISS.SI-ID 2265083].

4. ARČON, Iztok, KOLAR, Jana, KODRE, Alojz, HANŽEL, Darko, STRLIČ, Matija. XANES analysis of Fe valence in iron gall inks. X-ray spectrometry, ISSN 0049-8246, 2007, vol. 36, str. 199-205. [COBISS.SI-ID 665339].

5. VOGEL-MIKUŠ, Katarina, ARČON, Iztok, KUMP, Peter, PELICON, Primož, NEČEMER, Marijan, VAVPETIČ, Primož, KOREN, Špela, REGVAR, Marjana. Analytical tools for exploring metal accumulation and tolerance in plants. V: ANJUM, Naser A. (ur.). Phytotechnologies : remediation of environmental contaminants. Boca Raton (FL): Taylor & Francis, cop. 2013, str. 443-495, ilustr. [COBISS.SI-ID 2671439].

Univerzitetna koda predmeta: 1OK002

Letnik: 1

Semester: 1, 2

Nosilec predmeta:

Predavatelj:

Asistent:

ECTS: 10

Obseg:

  • Predavanja: 90 ur
  • Vaje: 30 ur
  • Samostojno delo: 180 ur

Vrsta predmeta: obvezni

Jeziki: slovenski

Metode poučevanja in učenja:
* predavanja in demonstracijski fizikalni eksperimenti v predavalnici, k• predavanja in demonstracijski fizikalni eksperimenti v predavalnici, ki jih izvaja nosilec predmeta • računske vaje pod vodstvom asistenta * individualno reševanje domačih nalog pod tutorskim vodstvom asistenta