Dla studentów


Zagadnienia na egzamin z fizyki (IChiP oraz IŚ):

I. Fale. Zjawiska falowe

1. Rodzaje fal.
2. Podział fal.
3. Długość, częstość, okres i amplituda fali (definicje) – równanie fali.
4. Liczba falowa, częstość kołowa i faza fali.
5. Prędkość fali biegnącej.
6. Interferencja i dyfrakcja fal – warunki fizyczne i matematyczne wzmocnienia i osłabienia fal w zjawisku interferencji.
7. Fale stojące (węzły, strzałki – wyjaśnienie). Opis matematyczny fali stojącej. Zasada superpozycji.
8. Fale dźwiękowe – podział, równanie fali dźwiękowej.
9. Zjawisko Dopplera – opis fizyczny i matematyczny. Zastosowania.
10. Energia fal dźwiękowych.

II. Promieniotwórczość

1. Promieniowanie jonizujące – podział.
2. Budowa jądra atomowego.
3. Izotopy, Izobary, izotony.
4. Prawo rozpadu promieniotwórczego – stała rozpadu, czas połowicznego zaniku.
5. Aktywność promieniotwórcza – jednostki.
6. Wychwyt K.
7. Reakcje jądrowe.
8. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią.
9. Liniowy współczynnik pochłaniania, liniowy współczynnik przekazywania energii.
10. Dawki promieniowania jonizującego. Równoważnik dawki pochłoniętej.
11. Promieniowanie tła.
12. Awarie reaktorów jądrowych.
13. Oddziaływanie promieniowania jonizującego z roztworami wodnymi.
14. Bezpośredni i pośredni efekt działania promieniowania. Skutki (nie)stochastyczne.

III. Spektroskopia Molekularna

1. Fale elektromagnetyczne (opis – długość fali, częstość, okres drgań – podział fal e-m).
2. Poziomy energetyczne (elektronowe, oscylacyjne i rotacyjne).
3. Absorpcja kwantu promieniowania elektromagnetycznego (reguły wyboru).
4. Widmo. Monochromator. Pryzmat.
5. Kontur pasma spektralnego i jego parametry.
6. Chromofory, auksochromy, efekt hipso/bato/hipo/hiper-hromowy.
7. Transmitancja, absorbancja. Prawo Lamberta-Beera (def., wzory, jednostki). Odstępstwa od prawa L-B. Addytywność absorbancji.
8. Rozpraszanie światła (Rayleigha, Ramana). Efekt stokesowski i anty-stokesowski.
9. Turbidymetria.
10. Luminescencja (def., rodzaje).
11. Schemat Jabłońskiego.
12. Fluorescencja (zależność natężenia światła fluorescencji), reguła Stokesa.
13. Zasada F-C, Reguła Kashy.
14. Znaczniki fluorescencyjne – def., przykłady.
15. Polaryzacja i anizotropia fluorescencji – wzory i wyjaśnienie zjawisk.

IV. Termodynamika

1. Parametry stanu – def., podział.
2. Praca, ciepło i energia – def..
3. Zasada zachowania energii. Praca przy rozprężaniu gazu.
4. Energia wewnętrzna. I zasada termodynamiki.
5. Funkcja stanu. Pojemność cieplna (właściwa, molowa).
6. Entalpia. Reakcje endo/egzo-termiczne.
7. Prawo Hessa.
8. Entropia – def.. . Statystyczna interpretacja entropii.
9. II zasada termodynamiki.
10. Warunek samorzutności reakcji.
11. Energia swobodna Helmholza. Energia swobodna Gibbsa. Warunek samorzutności reakcji.

V. Ciecze i Gazy

1. Równanie ciągłości strumienia.
2. Prawo Bernoulliego – wzory, wyprowadzenie, zastosowanie.
3. Napięcie powierzchniowe – def., wzory, jednostki.
4. Związki powierzchniowo czynne.
5. Kąt zwilżania.
6. Zjawiska kapilarne.
7. Prawo Laplace’a – wzory, zastosowania.
8. Równanie gazu doskonałego. 1 mol. Prawo Henry’ego.
9. Stężenie molowe. Molalność.
10. Ciśnienie osmotyczne. Współczynnik van’t Hoffa. Współczynnik aktywności.
11. Siła jonowa roztworu.


VI. Optyka

1. Interferencja i dyfrakcja światła.
2. Prawo odbicia i załamania światła.
3. Częstotliwość, długość fali i prędkość światła przy przejściu pomiędzy ośrodkami.
4. Doświadczenie Younga.
5. Warunki wzmocnienia i osłabienia światła w zjawisku interferencji (matematyczne i fizyczne).
6. Natężenie światła w obrazie interferencyjnym.
7. Dyfrakcja na pojedynczej szczelinie (położenie ciemnych prążków).
8. Natężenie światła w obrazie dyfrakcyjnym pojedynczej szczeliny. Opis jakościowy.
9. Dyfrakcja na otworze kołowym. Opis jakościowy.
10. Rozdzielczość. Kryterium Rayleigha.
11. Siatki dyfrakcyjne i ich parametry (dyspersja i zdolność rozdzielcza).
12. Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego. Warunek Bragga.


 

Tematy, cel i zagadnienia do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu: FIZYKA/BIOFIZYKA/FIZYKA WSPÓŁCZESNA (laboratoria):

 

1. Moment siły

Badanie warunków równowagi bryły sztywnej. Bryła sztywna. Moment siły jako wektor. Moment bezwładności, tw. Steinera. Zasady dynamika dla ruchu postępowego i obrotowego. Warunki równowagi ciała sztywnego. Jednostki siły. Cel ćwiczenia oraz sposób wykonania.

2. Stalagmometr

Wyznaczanie współczynnika napięcia powierzchniowego. Kinetyczno-molekularna teoria budowy cieczy. Siły międzycząsteczkowe. Ciśnienie molekularne (wzór). Ciśnienie powierzchni zakrzywionej, wzór Laplace’a. Adhezja i kohezja (wyjaśnienie pojęć). Powstawanie menisku, włoskowatość. Metody pomiaru współczynnika napięcia powierzchniowego (wymienić i opisać). Cel ćwiczenia oraz sposób wykonania.

3. Lepkość cieczy

Wyznaczenie współczynnika lepkości. Ciecz doskonała a ciecz rzeczywista. Lepkość, równanie Newtona, współczynnik lepkości jego zależność od temperatury (jednostki współczynnika napięcia powierzchniowego). Ruch ciał w ośrodku lepkim, prawo Stokesa. Przepływ laminarny cieczy lepkich, prawo Poisseuille’a. Przepływ turbulentny, stała Reynoldsa. Metody pomiaru współczynnika lepkości (wymienić i opisać). Sedymentacja. Cel ćwiczenia oraz sposób wykonania.

4. Przemiany gazowe

Sprawdzenie praw gazowych. Ciśnienie gazu wg teorii kinetyczno-molekularnej. Gaz doskonały, równanie stanu, równanie Clapeyrona. Kinetyczna interpretacja temperatury. Gaz rzeczywisty, równanie Van der Waalsa. Przemiany gazowe (prawa, wykresy). Ciśnienie hydrostatyczne. Barometry i manometry – sposoby pomiaru. Jednostki ciśnienia. Cel ćwiczenia oraz sposób wykonania.

5. Entalpia

Wyznaczanie zmiany entalpii podczas rozpuszczania ciał krystalicznych. Podstawowe pojęcia termodynamiki, energia wewnętrzna. I i II zasada termodynamiki. Praca objętościowa. Jednostka pracy. Energetyczny opis przemian gazowych: izochorycznej i izobarycznej, entalpia. Procesy egzotermiczne i endotermiczne. Cel ćwiczenia oraz sposób wykonania.

6. Entropia

Wyznaczenie zmiany entropii układu podczas topnienia lodu. Podstawowe pojęcia termodynamiki. I zasada termodynamiki. Zasada zachowania energii (wzory i jednostki). Energetyczny opis przemian gazowych, entalpia. Procesy odwracalne i nieodwracalne. II zasada termodynamiki w ujęciu jakościowym. Entropia, ilościowe ujęcie II zasady termodynamiki (wyjaśnienie pojęcia i wzory). Cel ćwiczenia oraz sposób wykonania.

7. Wahadło matematyczne

Wyznaczenie przyśpieszenia ziemskiego. Ruch harmoniczny nie tłumiony, wzory na wychylenie, prędkość i przyśpieszenie w tym ruchu (wykresy x(t), V(t), a(t)). Wahadło matematyczne – definicja, wyprowadzenie wzoru na okres drgań wahadła matematycznego. Cel ćwiczenia oraz sposób wykonania.