Fac. Constructii

V. Elemente de fizica cuantica1. Radiatia termica. Legile lui Kirchhoff si Stefan-Boltzmann, legea de deplasare a lui Wien, formula lui Rayleigh-Jeans. Formula lui Planck.
2. Efectul fotoelectric. Formula lui Einstein. Efectul Compton. Electronul de recul.
3. Spectrele atomice. Modele atomice incipiente. Postulatele lui Bohr. Atomul de hidrogen. Modelul Bohr-Sommerfeld. Experimentul Franck-Hertz.
4. Proprietatile ondulatorii ale particulelor elemen-tare. Ipoteza lui De Broglie. Confirmarea ei experi-mentala. Principiul incertitudinei
5. Ecuatia lui Schrödinger si continutul fizic al so-lutiilor ei. Particula in groapa de potential. Bariera de potential.10

Seminar

CapitolConţinutNr.ore
I. Fenomene termiceExercitii si probleme referitoare la transformarile simple ale gazelor ideale si la schimbul de energie al unui gaz ideal cu mediul inconjurator. Exemple de calcul pentru gazele reale.5
II. Fenomene electro-
magnetice Introducerea operatorului lui Hamilton. Definirea operatorilor gradient, divergenta, rotor. Semnifica-tia lor fizica. Utilizarea lor in studiul fenomenelor electro-magnetice. Exemple de calcul ale energiei unui sistem de sarcini punctiforme. Spectrul unde-lor electromagnetice. Aplicatii ale acestora.7
III. Fenomene opticeExercitii si probleme referitoare la calculul lungi-mii de unda a unei radiatii monocromatice utilizand fenomenele de interferenta si difractie. Determi-narea constantei unei retele de difractie.5
IV. Elemente de teoria relativitatii restranseExplicarea necesitatii introducerii de catre Einstein a postulatelor TRR. Timpul de viata al mezonilor. Energia de legatura si defectul de masa: exemple si calcule numerice.5
V. Elemente de fizica cuanticaCalculul frecventei de prag pentru diferite mate-riale. Calculul energiei cinetice cu care sunt emisi fotoelectronii. Aplicatii numerice referitoare la spectrele atomilor hidrogenoizi. Calculul nivelelor energetice pentru unele sisteme simple, macro-scopice, microscopice.6

Lucrări

CapitolConţinutNr.ore
1. Studiul legilor trans-portului de energie prin radiatieSe verifica eperimental legea lui Stefan-Boltzmann. Rezultatele masuratorilor se prelu-creaza prin metoda celor mai mici patrate, sau prin reprezentare grafica.2
2. Determinarea sarcinei specifice a electronului prin metoda magnetro-nului.Se determina experimental raportul e/m pentru electron si se compara cu rezultatul cunoscut din teorie.2
3. Determinarea energiei de activare a unui semi-conductor intrinsec.Se masoara experimental rezistenta unui semi-conductor pur la diverse valori de temperatura. Datele se reprezinta grafic. Din panta graficului se calculeaza valoarea energiei de activare. Se discuta despre mecanismul conductiei electrice la metale si semiconductori pentru a evidentia diferentele.2
4. Determinarea concen-tratiei unei solutii de za-har cu ajutorul polari-metrului.Studentii invata cum se masoara unghiurile mici cu ajutorul unui instrument prevazut cu vernier. Se masoara unghiul cu care o solutie optic activa de zahar roteste planul de polarizare al luminii ce o strabate. Se calculeaza cu ajutorul legii empirice a lui Faraday concentratia solutiei.2
5. Verificarea experi-mentala a relatiei lui Einstein pentru efectul fotoelectric si determina-rea constantei lui Planck.Se verifica experimental valabilitatea explicatiei date de Einstein efectului fotoelectric (Premiul Nobel). Se masoara tensiunile de blocare ale unei fotodiode pentru iluminari ale catodului cu radiatii de diferite frecvente. Se reprezinta grafic aceasta dependenta. Din panta graficului se obtine valoarea constantei lui Planck.2
6. Experimentul Franck-HertzSe demonstreaza experimental existenta nivelurilor energetice discrete din atom si se masoara valoarea intervalului energetic dintre doua niveluri. 2
7. Evaluarea activitatii de laborator efectuate.Se noteaza caietele de laborator si activitatea depusa in timpul semestrului.2

Proiect
CapitolConţinutNr.ore

•Bibliografie selectivă:

oCurs
Fizica, E. Luca, Gh. Zet, C. Ciubotariu, A. Vasiliu, E.D.P. Bucuresti, 1975.
Fizica generala, Gh. Calugaru, Edit. Bit, Iasi, 1998.
Fizica, vol. 1, 2, D. Halliday, R. Resnick, E.D.P. 1975.
Cursul de Fizica Berkeley, vol. I, II, III, E.D.P. Bucure[ti, 1981, 1982, 1983.
Fizica pentru ingineri, vol I, II, Ed. Tehnica, 1967.
Fizica, R. Brenneke, G. Shuster, E.D.P. Bucuresti, 1973.
Fundamentals of Physics, vol. I, II, B.M. Yavorsky, A.A. Pinsky, Mir Publ. 1979.
Chaotic Dynamics-An Introduction, G. Baker, F. Gollub, Cambridge University Press, 1991.
Physics, A General Course, vol. 1, 2, 3, I. V. Savelyev, Mir Publishers, Moscow, 1989.
Nonlinear Oscillations, A. H. Nayfeh, D. T. Mook, John Wiley & Sons, 1979.
Conceptual Physics, P.G. Hewitt, Scott, Foresman and Company, 1989.

oSeminar , lucrari de laborator:
Culegere de probleme de fizica, I.P.Iasi, 1983.
Caiet de lucrari practice de fizica pt. stud. Fac. de Constructii, Ed. Pim, Iasi, 2004.
Indrumar de lucrari de laborator la fizica, I.P.Iasi, 1984, 1987, 1995, 1998.
Handbook of Physics, B. Yavorsky, A. Detlaf, Mir Moscow, 1976.
Problems in athomic and nucclear physics, I. E. Irodov, Mir Moscow , 1983.
Problems in general Physics, I. E. Irodov, Mir Moscow, 1981.

•Proceduri folosite în predarea disciplinei de studiu:

oCurs
Temele sunt expuse oral, la tabla. Ele sunt insotite de demonstratii complete, desene, grafice, scheme de realizare a experimentelor fundamentale. Pe parcursul expunerii sunt introduse exemple simple de calcul pentru a evidentia si d.p.d.v. cantitativ fenomenul studiat. Se subliniaza intotdeauna consecintele fenomenului in plan teoretic si importanta sa practica. Se marcheaza pozitia fenomenului studiat in evolutia generala a cunostintelor noastre despre natura. Sunt mentionate ori de cate ori este cazul contributiile oamenilor de stiinta romani.

oSeminar, lucrari
La seminar se urmareste fixarea cunostintelor dobandite la curs prin exemple de
calcul. Se reiau partile mai complicate ale demonstratiilor cu noi explicatii. Se incurajeaza studiul individual prin referatele si temele de casa propuse studentilor la inceputul semestrului.
Studentii parcurg un ciclu de sase lucrari de laborator. Ele au scopul de a creea deprinderi practice indispensabile unui viitor inginer. Lucrarile de laborator evidentiaza prin intermediul experimentului cele mai importante aspecte teoretice prezentate la curs.
Lucrarile de laborator se efectueaza pe grupe de lucru formate din 4-5 studenti. Continutul lucrarii, descrierea dispozitivului experimental, modul de lucru, etc. sunt cuprinse in Caietul de lucrari mai sus mentionat. La inceputul sedintei de laborator, cadrul didactic conducator face una, doua determinari (masuratori) la fiecare lucrare. La sfarsit se discuta cu fiecare grupa rezultatele obtinute si prelucrarea acestora (calculul erorilor, reprezentari grafice, etc).

•Modul de verificare a cunoştinţelor:
Cursul de Fizica II se finalizeaza cu sustinerea unui examen. Nota la examen impreuna cu aprecierea asupra activitatii din timpul anului definesc nota finala. Nota finala se calculeaza astfel:
a)doua teste pe parcursul semestrului, din câte cinci cursuri fiecare; media acestora va contribui la nota finala cu 20%;
b)evaluarea activitatii desfasurate in orele de seminar si laborator; media acestora va contribui la nota finala cu 20%;
c)un examen final; nota acordata va contribui la nota finala cu 60%;

Titular disciplină,
Sef lucrari dr. Liviu Badelita
* cursuri si proiecte