II PRACOWNIA FIZYCZNA

 

II Pracownia Fizyczna przeznaczona jest dla studentów III roku Fizyki studiów licencjackich   oraz I roku Fizyki studiów II stopnia

 

Głównym celem Pracowni jest zapoznanie studentów z technikami eksperymentalnymi stosowanymi w różnych działach fizyki poprzez umożliwienie im samodzielnego wykonania pomiarów, opracowania i zinterpretowania wyników.

 

Część  stanowisk doświadczalnych wyposażona jest w komputery, które służą do rejestrowania danych doświadczalnych, sterowania eksperymentem, opracowania wyników oraz przygotowania sprawozdania.  Opracowanie wyników przeprowadzonych doświadczeń studenci wykonują w ramach zajęć w II PF przy ścisłej współpracy z pracownikami dydaktycznymi prowadzącymi dane ćwiczenia.

 

Doświadczenia wykonywane przez studentów (ćwiczenia) w II PF należą w większości do takich głównych grup tematycznych jak:

 

·       fizyka atomowa  FA

·       optyka falowa i geometryczna OP

·       fizyka ciała stałego  CS

·       fizyka ogólna  FO

·       fizyka jądrowa. FJ

 

Studenci wykonują. ćwiczenia w grupach dwuosobowych bądź indywidualnie. Czas wykonania ćwiczenia wynosi od jednego  do dwóch tygodni. Na zakończenie ćwiczenia studenci przygotowują opisy, które mają formę doniesienia naukowego. Ocena końcowa uwzględnia wszystkie elementy ćwiczenia - kolokwium wstępne, część doświadczalną, opis i wnioski końcowe

 

Spis Ćwiczeń

FA

1.     Widmowa analiza emisyjna i absorpcyjna  s. 415

2.     Badanie zjawiska fotoelektrycznego i wyznaczanie stałej Plancka s. 409

3.     Wyznaczanie czułości widmowej fotokomórki s. 409

4.     Wyznaczanie  charakterystyk  fotoelementów s.409

OP

5.     Laser helowo-neonowy i półprzewodnikowy. Płyta CD. S. 413

6.     Polaryzacja światła i filtracja przestrzenna s.413

7.     Obserwacja podstawowych zjawisk  optyki  falowej przy  pomocy  światła  lasera półprzewodnikowego s.413

8.     Pomiar  zmian  współczynnika  załamania światła w powietrzu  w funkcji ciśnienia   metodą interferometryczną s. 414

9.     Widzenie barwne i fizyczne pochodzenie barw w przyrodzie  s.413

10. Wyznaczanie współczynnika załamania światła w cienkich warstwach s. 414

11.  holografia  s.413

CS

12.  wyznaczanie przerwy energetycznej tlenku kadmu z pomiaru absorpcji światła s. 415

13. Wyznaczanie  punktu  Curie  i  przebiegu pętli  histerezy dla ferromagnetyków s. 415

14. Badanie temperaturowej zależności przenikalności elektrycznej i polaryzacji spontanicznej  ferroelektryków s. 415

15. Efekt  Halla  s.409

16. Pomiar  przenikalności dielektrycznej metodą rezonansową s.409

17. Zbadanie struktury prostego kryształu i wyznaczenie stałej sieciowej metodą Debye’a-Scherrer’a-Hulla s. 415.

18.  wyznaczanie  czasów  życia  nośników  mniejszościowych  z  pomiaru  średniej  drogi  dyfuzji  w  monokrysztale  germanu s.415

19. Badanie zależności temperaturowych przewodnictwa elektrycznego w metalach i półprzewodnikach s.415

20. Pomiar temperaturowej zależności ciepła właściwego grafitu s. 409

21. Badanie własności piezoelektrycznych i sprężystych ferroelektrycznej ceramiki PZT s. 409

22. Efekt termoelektryczny w metalach i cechowanie termopar  s. 409

FO

23. Rezonans elektryczny szeregowy i  równoległy    s. 409

24. Wyznaczanie  stałych  galwanometru  zwierciadłowego s.409

25. Badanie  stanów  nieustalonych  w  obwodach  elektrycznych s. 409

FJ s. 410

26. Pomiar  energii  promieniowania  gamma  za  pomocą  spektrometru  scyntylacyjnego .

27. Wyznaczanie  górnej  granicy widma  beta .

28. Obserwacja  śladów  cząstek  elementarnych  na  zdjęciach z  komory  pęcherzykowej i  sprawdzanie  praw  zachowania dla  procesów  wielorodnej  produkcji  hadronów s.414

29. Pomiary  skażeń  promieniotwórczych  środowiska  przy  użyciu  radiometru.

30. Badanie  osłabienia promieniowania  gamma  przy przejściu przez materię.

31. Sprawdzanie rozkładów statystycznych dla rozpadów jądrowych .

32.  wyznaczanie stężenia radonu w pomieszczeniach zamkniętych .

 

FA

1. WIDMOWA ANALIZA EMISYJNA I ABSORPCYJNA

S. 415

 

 

I. Wymagania do kolokwium:

1.     Rodzaje widm: emisyjne i absorpcyjne; liniowe, pasmowe i ciągłe [1, 2, 3].

2.     Sposoby i mechanizm wzbudzania atomów i jonów [4,5].

3.     Kształt, szerokość, natężenie linii widmowych [3].

4.     Budowa i zasada działania spektrografu [1]:

a.      Dyspersja spektrografu.

b.     Aparaturowa szerokość linii widmowej.

c.     Zdolność rozdzielcza spektrografu.

5.     Analiza spektralna jakościowa i ilościowa [1, 2]

6.     Metody rejestracji widm; zjawisko fotochemiczne, obróbka płyt fotograficznych, czułość płyt, krzywa zaczernienia [1].

II. Literatura:

1.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.IV - Optyka.

2.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.V - Fizyka atomu.

3.     W. Sawieliew - Kurs fizyki, t.2, PWN, W-wa 1989.

4.     M. D. Kunisz - Fizyczne podstawy widmowej analizy emisyjnej.

5.     Z. Leś "Wstęp do spektroskopii atomowej", PWN, 1972

 

Celem ćwiczenia jest poznanie zasady działania spektrometru pryzmatycznego, układów optycznych (luneta, kolimator), obserwacja widm emisyjnych liniowych sporządzenie krzywej dyspersji spektroskopu i na jej podstawie określenie długości fal badanego pierwiastka. W trakcie ćwiczenia student obserwuje widma gazów świecących oraz na kliszy fotograficznej rejestruje widmo emisyjne i absorpcyjne fluoresceiny, a w konsekwencji wyznaczenie szerokości pasma absorpcyjnego i emisyjnego fluoresceiny.

FA

2. BADANIE ZJAWISKA FOTOELEKTRYCZNEGO I WYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA

s. 409

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Zjawisko fotoelektryczne: zewnętrzne i wewnętrzne. Prawa zjawiska fotoelektrycznego.

2.     Budowa i zasada działania fotoelementów: fotokomórki, fotopowielacza.

3.     Metoda potencjału  hamującego wyznaczania stałej Plancka.

 

II. Literatura:

1.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P.  w Krakowie, 2000.

2.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.V - Fizyka atomu.

3.     F. Kaczmarek - II Pracownia Fizyczna, PWN Poznań 1976.

4.     H. Szydłowski – Pracownia Fizyczna wspomagana komputerem,  PWN 2003

 

 

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie pracy wyjścia elektronów z metalu oraz stałej Plancka metoda pola hamującego. Ponadto mierząc elektrometrem prąd fotoelektryczny I w funkcji napięcia U otrzymujemy charakterystykę prądowo napięciową komórki fotoelektrycznej. Metoda pola hamujące pozwala również wyznaczyć: maksymalna energię (prędkość emitowanych elektronów oraz rozkład prędkości emitowanych elektronów.)

FA

3. WYZNACZANIE CZUŁOŚCI WIDMOWEJ FOTOKOMÓRKI

s. 409

 

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

Widmo promieniowania ciała doskonale czarnego.

Zjawisko fotoelektryczne.

Prawa zjawiska fotoelektrycznego.

Budowa fotokomórki, własności fotokomórek.

Czułość widmowa fotokomórki.

 

II. Literatura.

II Pracownia Fizyczna (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.V - Fizyka atomu.

 

Celem ćwiczenia jest również zapoznanie się z budową fotokomórki oraz wielkościami fizycznymi charakteryzującymi daną fotokomórkę. W trakcie wykonania ćwiczenia wyznaczana jest charakterystyka prądowo napięciowa oraz czułość widmowa fotokomórki Charakterystyka prądowo napięciowa przedstawia zależność prądu płynącego przez fotokomórkę od napięcia między anodą i katodą przy danym oświetleniu, charakterystyka częstotliwościowa podaje zależność czułości fotokomórki od zmian natężenia światła.

 

 

 

 

 

FA

4. WYZNACZANIE  CHARAKTERYSTYK  FOTOELEMENTÓW

s.409

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Pasmowy model budowy materii.

2.     Zjawisko fotoelektryczne.

3.     Złącze p-n. Efekt fotowoltaiczny w złączu p-n.

4.     Fotodioda. Charakterystyki fotodiody. Fotodiody dwuzłączowe.

5.     Fotoopory. Fototranzystor.

 

II. Literatura:

1.     T. Figielski - Zjawiska nierównowagowe w półprzewodnikach.

2.     F. Kaczmarek - II Pracownia Fizyczna, PWN Poznań 1976.

 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zagadnieniami związanymi z detekcją światła przy pomocy kilku typów powszechnie używanych urządzeń. Zbiorami parametrów porównawczych detektorów światła są charakterystyki: spektralna (widmo czułości), natężeniowa i częstotliwościowa. Doświadczenie polega na wyznaczeniu zależności czułości kilku przykładowych czujników (fotokomórka, fotoopornik, fotodioda, fototranzystor, fotopowielacz) od długości fali światła oraz badaniu optymalnych parametrów obwodów pracy niektórych detektorów (charakterystyki prądowo-napięciowej i częstotliwościowej).

 

OP

5. LASER HELOWO-NEONOWY

I PÓŁPRZEWODNIKOWY. PŁYTA CD.

s. 413

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Warunki działania lasera.

2.     Zasada działania lasera He-Ne

3.     Zasada i działania lasera półprzewodnikowego.

4.     Zapis i odtwarzanie dźwięku na płycie kompaktowej.

5.     Ugięcie równoległej wiązki światła przez szczelinę; siatka dyfrakcyjna.

II. Literatura.

1.     F.Kaczmarek - Wstęp do fizyki laserów, PWN W-wa,  1986.

2.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.IV - Optyka.

3.     W.Gawlik, D,Szot-Gawlik - preprint artykułu pt. „Od Einsteina do płyty     kompaktowej”.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się studentów z działaniem lasera helowo-neonowego oraz półprzewodnikowego i właściwościami emitowanego przez laser promieniowania.

Drugim celem jest  zapoznanie się z budową i zasadą działania układu optycznego odtwarzacza CD. Omawiane są podstawowe definicje, prawa oraz zjawiska optyczne (polaryzacja liniowa i kołowa, całkowite wewnętrzne odbicie, dyfrakcja, spójność światła, anizotropia optyczna ośrodków, podwójne załamanie, emisja spontaniczna i wymuszona), które były brane pod uwagę przy projektowaniu układu optycznego odtwarzacza CD.

Omawiany jest także sposób śledzenia ścieżki na płycie CD . Dyskutowane są ponadto podstawowe różnice między technologią CD, DVD. Studenci trakcie ćwiczenia wyznaczają na podstawie zjawiska dyfrakcji pojemność płyty CD oraz DVD.

 

OP

6. POLARYZACJA ŚWIATŁA I FILTRACJA PRZESTRZENNA

s.413

 

I  Wymagania do kolokwium:

 

1.     Światło jako fala elektromagnetyczna.

2.     Polaryzacja światła.

3.     Sposoby polaryzacji światła.

4.     Transformacja Fouriera w optyce.

5.     Filtracja pewnych częstotliwości przestrzennych.

 

II. Literatura

1.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.IV - Optyka.

2.     A. Piekara - Nowe oblicze optyki

3.     J.R. Meyer-Arendt - Wstęp do optyki.

4.     H. Szydłowski – Pracownia Fizyczna wspomagana komputerem,  PWN 2003

 

 

Bezpośrednim celem ćwiczenia jest zapoznanie się z różnymi rodzajami polaryzacji światła, sposobami uzyskania danego typu polaryzacji oraz doświadczalnego sprawdzenia stanu polaryzacji światła. W trakcie ćwiczenia student wytwarza spolaryzowane fale świetlne takimi metodami jak: odbicie od powierzchni dielektryka, rozproszenie, podwójne załamanie. Wykonywane jest również doświadczenie mające na celu potwierdzenie słuszności prawa Malusa.

 

 
OP

7. OBSERWACJA PODSTAWOWYCH ZJAWISK  OPTYKI  FALOWEJ PRZY  POMOCY  ŚWIATŁA  LASERA PÓŁPRZEWODNIKOWEGO

s.413

 

I. Wymagania do kolokwium:

1.     Interferencja światła. Warunek interferencji fal.

2.     Droga optyczna, różnica faz.

3.     Zjawisko dyfrakcji: Dyfrakcja Fresnela I  Fraunhofera,  strefy Fresnela.  

1.     Dyfrakcja na szczelinie, otworze, przysłonie I drucie.

4.     Doświadczenie Younga. Siatka dyfrakcyjna.

5.     Polaryzator i analizator.

6.     Pompowanie optyczne, inwersja obsadzeń poziomów energetycznych, emisja spontaniczna i wymuszona.

7.     Budowa  I  zasada  działania  lasera półprzewodnikowego.

II. Literatura:

1.     Sz. Szczeniowski – Fizyka doświadczalna, cz.IV – Optyka.

2.     F. Kaczmarek – Wstęp do fizyki laserów

3.     A. Piekara – Nowe oblicze optyki.

4.     Sz. Szczeniowski – Fizyka doświadczalna, cz.V – Fizyka atomu.

5.     I.W.Sawieliew – Kurs fizyki t.2, PWN, W-wa 1989.

.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze zjawiskiem dyfrakcji i interferencji światła na układach szczelin oraz wykorzystaniem tych efektów do wyznaczenia rozmiarów szczelin Ponadto zapoznanie się z budową i działaniem  lasera półprzewodnikowego oraz wyznaczenie długości fali emitowanej przez laser.

 Obserwowana jest dyfrakcja Fresnela i Fraunhofera, ugięcie światła na pojedynczej szczelinie liniowej, Interferencja na dwóch szczelinach (doświadczenie Younga) i na siatce dyfrakcyjnej.

OP

8. POMIAR  ZMIAN  WSPÓŁCZYNNIKA  ZAŁAMANIA ŚWIATŁA W POWIETRZU  W FUNKCJI CIŚNIENIA   METODĄ INTERFEROMETRYCZNĄ

s. 414

 

I. Wymagania do kolokwium:

1.     Prawa Maxwella. Zależność współczynnika załamania światła od przenikalności     magnetycznej i dielektrycznej.

2.     Przechodzenie fal  elektromagnetycznych  przez  granicę  dwóch ośrodków.

3.     Bezwzględny i względny współczynnik załamania światła. Prawo Sneliusa.

4.     Budowa i zasada działania interferometru.

5.     Otrzymywanie niskich ciśnień. Budowa i zasada działania pompy rotacyjnej.

II. Literatura:

1.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.II - Ciepło i fizyka   cząsteczkowa.

2.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.III, Elektryczność i magnetyzm.

3.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.IV - Optyka.

4.     F. Purcel - Elektryczność i magnetyzm.

5.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P.  w Krakowie, 2000.

6.     Instrukcja obsługi interferometru.

 

Celem ćwiczenia jest pomiar zależności współczynnika załamania powietrza n od ciśnienia p. Mierzone SA zmiany współczynnika załamania powietrza przy zmianie ciśnienia od 0 do 1kp/cm2 . Układ badawczy składa się z interferometru dwuszczelinowego oraz z  układu pompowo-próżniowego umożliwiającego zmianę ciśnienia w jednej z rurek. Zakres materiału teoretycznego, z którym zapoznaje się student podczas wykonywania ćwiczenia obejmuje zjawisko interferencji i rozchodzenia się światła przez ośrodki gazowe. Od strony praktycznej ćwiczenie ma na celu nauczenie studenta zasad justowania precyzyjnego układu optycznego.

OP

9. WIDZENIE BARWNE I FIZYCZNE POCHODZENIE BARW W PRZYRODZIE

s.413

 

I. Wymagania do kolokwium.

1.     Fizyczne pojęcie barwy. Widmo elektromagnetyczne. Związek między   widmem światła i  wrażeniem barwnym jakie ono wywołuje. 

2.     Jakościowe i ilościowe określenie barwy. Składanie barw (addytywne i subtraktywne). Barwy dopełniające. Nasycenie barwy.

3.     Procesy widzenia barwnego. Barwoczułość oka. Krzywe widzialności.  

4.     Fizyczne pochodzenie barw w przyrodzie (związek barw i wrażeń barwnych ze zjawiskami optycznymi takimi jak: pochłanianie światła, załamanie światła na granicy dwu ośrodków, odbicie selektywne, rozpraszanie , interferencja,dyfrakcja).

5.     Podstawowe wielkości fotometryczne. Wielkości energetyczne i świetlne oraz ich jednostki (kierunkowe natężenie promieniowania (W/sr), światłość kierunkowa (cd), strumień energii (W), strumień świetlny (lm)).

6.     Krzywa względnej widmowej skuteczności

 

II. Literatura.

  1. Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.IV - Optyka, PWN, W-wa 1963(str. 90 - 92, 232 - 249, 275 - 278).
  1. R.P. Feynman et al. - Feynmana wykłady z fizyki, PWN, W-wa 1969 (str. 138 - 162).
  2. A. Zausznica - Nauka o barwie, PWN, W-wa 1959 (str. 27 - 60, 137 - 163, 188 - 193, 231 - 238).
  3. A.Piekara - Elektryczność i promieniowanie, PWN, W-wa 1986 (str. 171 - 179).
  4. Ćwiczenia laboratyryjne z fizyki , cz.IV - Optyka, praca zbiorowa, Oficyna  Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997  (str. 5 - 11, 21 - 29).
  5. Encyklopedia Fizyki Współczesnej, PWN, W-wa 1983 (str. 515 - 516).

 

Cel ćwiczenia Określenie reakcji badanych osób na barwę, jej nasycenie, czas trwania bodźca wzrokowego, reakcja na tzw złudzenia optyczne. zapoznanie ćwiczących z podstawowymi pojęciami związanymi z widzeniem barwnym oraz z metodami pomiaru i mieszania barw. Mieszanie barw przeprowadza się alternatywnie na dwóch stanowiskach: wykorzystując rzutniki barw lub komputer.


 

OP+CS

10. WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA W CIENKICH WARSTWACH

s. 414

 

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Współczynnik załamania względny i bezwzględny. Zależność współczynnika   załamania od długości fali. 

2.     Dyspersja  normalna i anomalna.

2.     Polaryzacja światła przez odbicie i podwójne załamanie, polaryzatory i analizatory,  pryzmat Wallastona.

3.     Interferencja światła, droga optyczna, interferencja światła spolaryzowanego.

4.     Zasada działania mikroskopu polaryzacyjno - interferencyjnego.

II. Literatura:

1.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.III, Elektryczność i  magnetyzm.

2.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.IV - Optyka.

3.     II  Pracownia Fizyczna (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P.  w Krakowie, 2000.

5.     Instrukcja obsługi mikroskopu interferencyjnego.

 

Celem ćwiczenia jest ilościowy opis przejścia światła przez układ powietrze-warstwa dielektryczna-podłoże. Uwzględnienie efektów interferencyjnych związanych z cienką warstwą. Zapoznanie się z metodyką pomiarów spektrofotometrycznych w szerokim przedziale spektralnym fal świetlnych. Pomiar charakterystyk spektralnych współczynnika transmisji cienkich warstw dielektrycznych na podłożach dielektrycznych. Wyznaczenie współczynnika załamania cienkich warstw dielektrycznych przy użyciu mikroskopu polaryzacyjno interferencyjnego

OP+FA

11. HOLOGRAFIA

s.413

 

I. Wymagania do kolokwium:

1.     Spójność światła.

2.     Zjawisko interferencji.

3.     Powstawanie i rekonstrukcja obrazu holograficznego.

4.     Matematyczny opis rejestracji i odtwarzania hologramu.

5.     Układ i warunki niezbędne do rejestracji hologramów (warunki niezbędne do   rejestracji).

6.     Budowa i zasada działania lasera ze szczególnym uwzględnieniem lasera He-Ne. Pompowanie optyczne, inwersja obsadzeń poziomów energetycznych,   

7.     Emisja spontaniczna, wymuszona, własności światła laserowego.

 

II. Literatura.

1.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.IV - Optyka.

2.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P.  w Krakowie, 2000.

3.     A. Piekara - Nowe oblicze optyki, wyd. PWN 1968

4.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.V - Fizyka atomu.

Zasadniczym celem ćwiczenia jest opanowanie techniki rejestracji hologramów typu, objętościowego  oraz zapoznanie się z możliwościami jej zastosowań w badaniach naukowych i w technice.

Holografia umożliwia powtórzenie wiadomości na temat interferencji światła, zapoznanie się z laserem oraz wymaganiami stawianymi wiązkom światła pod kątem ich wykorzystania do rejestracji hologramów oraz w interferometrii (spójność czasowa i przestrzenna).

CS +OP

12. WYZNACZANIE PRZERWY ENERGETYCZNEJ TLENKU KADMU Z POMIARU ABSORPCJI ŚWIATŁA

s. 415

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Struktura pasmowa półprzewodników.

2.     Oddziaływanie fal elektromagnetycznych z materią. Prawo Lamberta - Beera.. Współczynnik absorpcji.

3.     Absorpcja światła w półprzewodnikach. Krawędź absorpcji podstawowej.

4.     Przejścia dozwolone i wzbronione, proste i skośne. Energia przejść.

5.     Zasada działania monochromatora.

 

II. Literatura:

1.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P.  w Krakowie, 2000.

2.     C. Kittel - Wstęp do fizyki ciała stałego, roz.1, 3, 9.

3.     A. Smith - Półprzewodniki.

4.     W. Kirjejew - Fizyka półprzewodników.

5.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.IV - Optyka.

 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z optyczną metodą wyznaczania energii przerwy wzbronionej w półprzewodnikach oraz techniką detekcji słabych sygnałów światła. Z badania współczynnika absorpcji w zależności od energii padających fotonów wyznaczana jest szerokość przerwy energetycznej kryształu tlenku kadmu, czyli poszukiwana energia aktywacji. Do ćwiczenia wykorzystywany jest jednowiązkowy spektrofotometr siatkowy (SPECOL).

 

CS

13. WYZNACZANIE  PUNKTU  CURIE  I  PRZEBIEGU PĘTLI  HISTEREZY DLA FERROMAGNETYKÓW

s. 415

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Wektor  natężenia  pola  magnetycznego,  wektor   indukcji magnetycznej,    

2.     wektor   namagnesowania.   Związek   między wektorami w różnych   ośrodkach.

3.     Ferromagnetyki i antyferromagnetyki.

4.     Domeny i struktura domenowa ferromagnetyków.

5.     Weberomierz; budowa i zasada działania.

 

II. Literatura:

1.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.III, - Elektryczność i magnetyzm.

2.     C. Kittel - Wstęp do fizyki ciała stałego.

3.     A. Piekara - Elektryczność i magnetyzm.

4.     A. Chwalba, M. Poniński, A. Siedlecki - Metrologia elektryczna.

5.     H. Szydłowski – Pracownia Fizyczna wspomagana komputerem,  PWN 2003

Cel ćwiczenia. Zapoznanie się z jedna z metod wyznaczania pętli histerezy magnetycznej. Poszerzenie wiadomości o ferromagnetykach. Student dokonuje obserwacji i pomiaru pętli histerezy magnetycznej oraz krzywej namagnesowania pierwotnego. Zasada pomiaru polega na wytwarzaniu zmiennego pola magnetycznego H w toroidalnym rdzeniu ferromagnetyka przez prąd płynący w uzwojeniu n1 oraz pomiarze siły elektromotorycznej U2 indukowanej w uzwojeniu n2 proporcjonalnej do zmian strumienia magnetycznego w rdzeniu.

 

CS

14. BADANIE TEMPERATUROWEJ ZALEŻNOŚCI PRZENIKALNOŚCI ELEKTRYCZNEJ

I POLARYZACJI SPONTANICZNEJ  FERROELEKTRYKÓW

s. 415

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Polaryzacja dielektryków. Wektor indukcji elektrycznej i wektor polaryzacji   dielektrycznej. Przenikalność elektryczna.

2.     Podstawowe mechanizmy polaryzacji dielektrycznej.

3.     Podstawowe metody pomiaru przenikalności elektrycznej.

4.     Ferroelektryki i antyferroelektryki. Punkt Curie. Pętla histerezy   dielektrycznej.

5.     Przejścia fazowe I i II rodzaju.

6.     Struktura  i  podstawowe  własności tytanianu baru (BaTiO3) i siarczanu    trójglicyny (TGS).

 

II. Literatura:

1.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P.  w Krakowie, 2000.

2.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna cz.III - Elektryczność i magnetyzm.

3.     F. Kohlrausch - Fizyka laboraratoryjna t. 2.

4.     A. Chełkowski - Fizyka dielektryków.

5.     F. Krajewski - Zagadnienia fizyki dielektryków.

6.     Instrukcje obsługi: mostka do pomiaru pojemności i oscyloskopu  

 

Celem ćwiczenia zbadanie przejścia fazowego w BaTiO3, wyznaczenie temperatury przejścia, parametrów prawa Curie-Weissa, temperaturowych zależności polaryzacji spontanicznej w krysztale TGS, pola koercji, energii polaryzacji oraz ustalenie w oparciu o podstawy fenomenologicznej teorii Landara rodzaju przejścia fazowego.

 

CS

15. EFEKT  HALLA

s.409

 

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Struktura pasmowa półprzewodników.

2.     Koncentracja i ruchliwość nośników prądu w półprzewodnikach.

3.     Ruch ładunku elektrycznego w polu magnetycznym.

4.     Teoria efeku Halla.

5.     Efekt Halla w metalach i półprzewodnikach.

6.     Hallotrony i ich zastosowanie.

 

II. Literatura:

1.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.III - Elektryczność i magnetyzm.

2.     C. Kittel - Wstęp do fizyki ciała stałego.

3.     S. Świt, J.Półtorak - Przyrządy półprzewodnikowe.

4.     I.W.Sawieliew - Kurs fizyki t.2, PWN, W-wa 1989.

5.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

6.     H. Szydłowski – Pracownia Fizyczna wspomagana komputerem,  PWN 2003

 

W ćwiczeniu badany jest opór elektryczny i napięcie Halla w prostopadłościennej próbce kryształu germanu w funkcji natężenia prądu, pola magnetycznego i położenia względem linii pola magnetycznego. Na podstawie pomiarów określona zostaje przewodność właściwa, rodzaj nośników, ich ruchliwość i koncentracja.

CS

16. POMIAR  PRZENIKALNOŚCI DIELEKTRYCZNEJ

METODĄ REZONANSOWĄ

s.409

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Polaryzacja dielektryczna i jej podstawowe mechanizmy.

2.     Wektor  natężenia   pola   elektrycznego,   wektor    indukcji elektrycznej, związek pomiędzy tymi wielkościami.

3.     Przenikalność dielektryka względna i bezwzględna.

4.     Polaryzacja dielektryczna w polu zmiennym. Zespolona przenikalność   elektryczna.

5.     Metody  wyznaczania  przenikalności  dielektrycznej:  rezonansowa, balistyczna, mostkowa.   

6.     Rezonans elektryczny szeregowy i równoległy.

 

II. Literatura:

1.     II Pracownia fizyczna - pod red. F. Kaczmarka, PWN Poznań 1976.

2.     T. Krajewski - Zagadnienia fizyki dielektryków

3.     A. Chełkowski - Fizyka dielektryków.

4.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P.  w Krakowie, 2000.

 

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie zespolonej przenikalności dielektrycznej różnych dielektryków (powietrze, plexi, olej) stosując metodę rezonansu szeregowego układu RLC. Ponadto studenci zaznajamiają się z innymi metodami pomiaru przenikalności dielektrycznej – metodą balistyczną oraz mostkową.

CS

17. ZBADANIE STRUKTURY PROSTEGO KRYSZTAŁU I WYZNACZENIE STAŁEJ SIECIOWEJ METODĄ DEBYE’A-SCHERRER’A-HULLA

s. 415

I. Wymagania do kolokwium:

  1. Mechanizm powstawania promieniowania rentgenowskiego ciągłego (promieniowanie hamowania).
  2. Promieniowanie charakterystyczne i jego związek ze stanami energetycznymi atomu.
  3. Oddziaływanie promieniowania rentgenowskiego z materią:
    • pochłanianie, odbicie, rozpraszanie i załamanie,
    • dyfrakcja promieni X na strukturach uporządkowanych, wzór Bragga.
  4. Budowa i własności kryształów (symetria punktowa i translacyjna):

·        pojęcie sieci prostej i sieci odwrotnej, wskaźniki Müllera

·        podstawowe rodzaje struktur krystalicznych.

  1. Metody badania kryształów przy użyciu promieniowania rentgenowskiego:

·        metoda Debye'a-Sherrera,

·        metoda Lauego,

·        metoda Bragga (obracanego kryształu).

  1. Aparatura rentgenowska:

·        metody wytwarzania promieniowania rentgenowskiego (rodzaje lamp),

·        filtry promieniowania rentgenowskiego,

·        detekcja promieniowania.

II. Literatura:

1.      II Pracownia Fizyczna - pod red. F. Kaczmarka, PWN Poznań 1976.

2.      Z. Trzaska-Durski, H. Trzaska-Durska, Podstawy krystalografii strukturalnej i rentgenowskiej, PWN,1994.

3.      C. Kittel, Wstęp do Fizyki ciała stałego, PWN, Warszawa 1976, 1999.

4.      J. Chojnacki - Rentgenografia metali

5.      Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.V - Fizyka atomu.

6.      II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

 

Bezpośrednim celem zadania jest zbadanie struktury prostego kryształu (najczęściej o układzie regularnym), tj. wyznaczenie stałej (stałych) sieciowej i określenie charakteru centrowania. Podstawową metodą badawczą jest metoda proszkowa Debye'a-Scherrera z wykorzystaniem kliszy fotograficznej jako detektora refleksów promieniowania rozproszonego.
CS

18. WYZNACZANIE  CZASÓW  ŻYCIA  NOŚNIKÓW  MNIEJSZOŚCIOWYCH  Z  POMIARU  ŚREDNIEJ  DROGI  DYFUZJI  W  MONOKRYSZTALE  GERMANU

s.415

     

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Przewodnictwo elektryczne półprzewodników, ruchliwość nośników, gęstość   prądu.

2.     Czas życia  nośników.  Równowagowe  i  nierównowagowe  nośniki ładunków.

3.     Rekombinacja nośników, rodzaje rekombinacji.

4.     Transport nierównowagowych nośników ładunku. Równanie transportu.

5.     Dyfuzja nośników ładunku.

6.     Metoda Valdesa pomiaru drogi dyfuzji.

 

II. Literatura:

1.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

2.     T. Figielski - Zjawiska nierównowagowe w półprzewodnikach.

3.     P. S. Kiriejew - Fizyka Półprzewodników.

4.     I.W.Sawieliew - Kurs fizyki t.2, PWN, W-wa 1989.

 

Celem ćwiczenia jest zbadanie zjawiska dyfuzji w monokrysztale germanu typu n, określenie długości drogi dyfuzji oraz czasu życia nośników. W ćwiczeniu wykorzystywana jest metoda dyfuzji Valdesa polegająca na zbadaniu zależności fotoprądu od odległości od złącza p-n poprzez pomiar napięcia na wyjściu przetwornika I-V.
CS

19. BADANIE ZALEŻNOŚCI TEMPERATUROWYCH PRZEWODNICTWA ELEKTRYCZNEGO W METALACH I PÓŁPRZEWODNIKACH

s.415

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Przewodnictwo elektronowe metali: model gazu elektronów swobodnych w ujęciu klasycznym i kwantowym, poziom Fermiego, średnia droga swobodnanośników, mechanizmy rozpraszania nośników, energia aktywacji nośnikówładunku.

2.     Przewodnictwo elektryczne półprzewodników: półprzewodniki samoistne i domieszkowe, koncentracja i ruchliwość nośników ładunku.

 

II. Literatura:

1.     P. S. Kiriejew - Fizyka półprzewodników.

2.     R. A. Smith - Półprzewodniki.

3.     C. Kittel - Wstęp do fizyki ciała stałego.

 

Celem ćwiczenia jest pomiar zależności oporu elektrycznego metalu, stopu oporowego i półprzewodnika od temperatury, a nastepnie wyznaczenie współ czynników temperaturowych oporu tych ciał i szerokości przerwy energetycznej półprzewodnika.

 

 

 

 

CS

20. POMIAR TEMPERATUROWEJ ZALEŻNOŚCI CIEPŁA WŁAŚCIWEGO GRAFITU

S. 409

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Ciepło właściwe, ciepło właściwe molowe. Prawo Dulonga i Petita.

2.     Zasada ekwipartycji energii.

3.     Drgania sieci, fonony.

4.     Model Debye’a i Einsteina ciepła właściwego.

 

II. Literatura.

1.     Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, cz.I - Mechanika i termodynamika -Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1996.

1.     Ch. Kittel - Wstęp do fizyki ciała stałego.

2.     M.N. Rudden, J. Wilson. Elementy fizyki ciała stałego

3.     N.N. Janik - Chemia Fizyczna

 

Cel ćwiczenia to wyznaczenie ciepła właściwego grafitu w zadanym przedziale temperatur, oraz porównanie wyznaczonego z ćwiczenia ciepła molowego z wartością wynikającą z zasady ekwipartycji energii oraz korzystając z modelu Einsteina szacowanie wartości temperatury Debye’a dla grafitu.

CS

21. BADANIE WŁASNOŚCI PIEZOELEKTRYCZNYCH I SPRĘŻYSTYCH FERROELEKTRYCZNEJ CERAMIKI PZT

s. 409

I. Wymagania do kolokwium.

1.     Tensor naprężeń i odkształceń. Prawo Hooka.

2.      Zjawisko piezoelektryczne proste  i odwrotne, tensor modułu piezoelektrycznego, przejście do zapisu dwuwskaźnikowego,

3.     Współczynnik sprzężenia elektromechanicznego,

4.     Rróżne rodzaje drgań w piezoelektrykach,

5.     Układ zastępczy próbki spolaryzowanej,

6.     Metody badania własności piezoelektrycznych,  metoda rezonansu-antyrezonansu.

7.      

II.  Literatura

1.     F. Kaczmarek, Pracownia Fizyczna II, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki dla zaawansowanych, PWN - Warszawa (1976)

2.     C. Kittel, Wstęp do fizyki ciała stałego, PWN, Warszawa (1990) (rozdział 4, 122-143)

3.     J. Dudek, Technologia, własności i zastosowania ceramiki ferroelektrycznej, Skrypt Uniwersytetu Śląskiego nr 357 (1985) str 52-59, 122 - 131

4.     Zagadnienia fizyki dielektryków, pod redakcją T. Krajewskiego, WKŁ, (1970), str 51 - 107

5.     Elektroceramika, praca zbiorowa pod redakcją J. Ramachowskiego, T. I, PWN  Warszawa 1981 str 209 - 233.

6.     B. Jaffe, W. Cook, H. Jaffe, Piezoelectric ceramics, Academic Press, London  and New York (1971)

 

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z opisem i metodami pomiarowymi zjawiska piezoelektrycznego zarówno prostego jak i odwrotnego. W ćwiczeniu wykorzystywana jest metod pomiaru dynamicznego na podstawie szukania rezonansu iantyrezonansu drgającej płytki piezoelektrycznej. Wyznaczane są moduły piezoelektryczne i moduly sprężystości próbki piezoelektrycznej


CS

22. EFEKT TERMOELEKTRYCZNY W METALACH I CECHOWANIE TERMOPAR

s. 409

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Zjawiska termoelektryczne: Seebecka (termopara), Peltiera, Thomsona.

2.     Energia Fermiego, dyfuzja elektronów, unoszenie elektronów przez fotony.

3.     Praca wyjścia, kontaktowa różnica potencjałów, napięcie Galvaniego i Volty.

 

II. Literatura.

1.     Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, cz.I - Mechanika i termodynamika -Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1996.

1.     Ch. Kittel - Wstęp do fizyki ciała stałego.

2.     I.W.Sawieliew - Kurs fizyki, t.3, PWN, W-wa 1989.

3.     B. Jaworski, A.Dietłaf, L. Miłkowska - Kurs fizyki t.2.

4.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.III - Elektryczność magnetyzm.

5.     H. Szydłowski – Pracownia Fizyczna wspomagana komputerem,  PWN 2003

 

Cel:   Zapoznanie się z teorią zjawiska termoelektrycznego w metalach i półprzewodnikach. Przy pomocy skomputeryzowanego zestawu pomiarowego student wykonuje charakterystyki cechowania termopary i wyznacza stałą termopary.

FO

23. REZONANS ELEKTRYCZNY SZEREGOWY I  RÓWNOLEGŁY

s. 409

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Związek  pomiędzy natężeniem a napięciem prądu przy szeregowym połączeniu elementów RLC (metoda symboliczna i wskazowa).

2.     Związek  pomiędzy natężeniem a  napięciem prądu przy  równoległym połączeniu elementów RLC (metoda symboliczna i wskazowa).

3.     Rezonans  elektryczny - warunki rezonansu równoległego i szeregowego.

4.     Impedancja charakterystyczna, dobroć obwodu.

5.     Charakterystyki  rezonansowe: częstotliwościowe, strojeniowe, uniwersalna charakterystyka rezonansowa.

 

II. Literatura:

1.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

1.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna, cz.III – Elektryczność i magnetyzm.

2.     A. Piekara - Elektryczność i magnetyzm.

Celem ćwiczenia jest sporządzenie charakterystyk częstotliwościowych prądowych i napięciowych oraz przesunięcia fazowego dla prostych obwodów RLC w układzie szeregowym i równoległym. Ponadto zapoznanie się z rolą elementów czynnych i biernych w obwodach prądu zmiennego.
FO

24. WYZNACZANIE  STAŁYCH  GALWANOMETRU  ZWIERCIADŁOWEGO

s.409

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Moment magnetyczny obwodu z prądem.

2.     Moment sił działających na ramkę w polu magnetycznym.

3.     Równanie ruchu uzwojenia galwanometru.

4.     Dyskusja rozwiązań dla obwodu otwartego i zamkniętego.

5.     Tłumienie elektromagnetyczne ruchu cewki galwanometru.

6.     Czułość prądowa i napięciowa.

7.     Opór krytyczny, opór wewnętrzny galwanometru.

8.     Dekrement tłumienia.

9.     Metody wyznaczania stałych galwanometru zwierciadłowego.

 

II. Literatura:

1.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

1.     Sz. Szczeniowski - Fizyka doświadczalna cz.III - Elektryczność magnetyzm.

2.     A. Zawadzki, H. Hofmokl - Laboratorium fizyczne.

3.     F. Kaczmarek - II Pracownia Fizyczna, PWN Poznań 1976.

4.     Fiziczeskij praktikum pod red. Ivieronovoi, GJTL, Moskwa 1955.

 

 

Zadaniem studenta jest wyznaczenie czułości prądowej galwanometru jego rezystancji wewnętrznej i okresu drgań swobodnych alwanometru. Ponadto  zapoznanie się z przyrządami wchodzącymi  skład układu pomiarowego a w szczególności z budowa galwanometru zwierciadłowego

 

 

 

 

FO

 

25. BADANIE  STANÓW  NIEUSTALONYCH  W  OBWODACH  ELEKTRYCZNYCH

s. 409

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Stan   nieustalony   jako   superpozycja   stanu    ustalonego i przejściowego.

2.     Warunki początkowe. Stany nieustalone w obwodach RL, RC i RLC zasilanych napięciem stałym. Stała czasowa.

3.     Wyładowania kondensatora w obwodzie RLC.

 

II. Literatura

1.     II  Pracownia Fizyczna (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

1.     R.Kurdziel - Podstawy elektrotechniki WNT 1973, rozdz. 26

2.     A.Piekara - Elektryczność i magnetyzm, PWN.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z rolą jaka pełnia elementy czynne bierne w obwodach prądu zmiennego oraz zbadanie trzech podstawowych obwodów Rc, RL, i  RLC. Dla poszczególnych elementów obwodu wyznaczane są  stałe czasowe tych elementów. Ponadto obserwowane są zjawiska ładowania i rozładowania kondensatora w obwodzie RC, przebieg impulsu dla różnych wartości R i L, oraz przebiegi oscylacyjne i nieoscylacyjne w obwodzie RLC.
FJ

 

26. POMIAR  ENERGII  PROMIENIOWANIA  GAMMA  ZA  POMOCĄ  SPEKTROMETRU  SCYNTYLACYJNEGO

s.410

 

I. Wymagania do kolokwium.

1.     Podstawowe  wielkości  charakteryzujące  stan  jądra.  Poziomy energetyczne i przejścia gamma. 

2.     Oddziaływanie  promieniowania gamma z materią.

3.     Budowa i zasada działania licznika scyntylacyjnego.

4.     Budowa i zasada działania spektrometru scyntylacyjnego z jednokanałowym analizatorem amplitudy. Kształt widma impulsów.

5.     Zasada pomiaru energii promieniowania gamma.

II. Literatura.

1.     II  Pracownia Fizyczna (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P.  w Krakowie, 2000.

2.     A. Strzałkowski - Wstęp do fizyki jądra atomowego, PWN 1978.

3.     K. N. Muchin - Doświadczalna fizyka jądrowa, cz.I, WNT, Warszawa 1978.

4.     E Skrzypczak, Z.Szefliński - Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych, PWN W-wa 1995.

5.     J. B. England - Metody doświadczalne fizyki  jądrowej, PWN W-wa 1980.

6.     W. J. Price - Detekcja promieniowania jądrowego.

7.     J. M. Massalski - Detekcja promieniowania jądrowego PWN W-wa 1959.

 

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie liniowych i masowych współczynników absorpcji promieniowania γ dla różnych materiałów (Al, Fe, Cu, pleksi drewno). Zastosowanie jako detektora promieniowania licznika scyntylacyjnego pozwala również badać zależność pochłaniania promieniowania gamma od jego energii.

 

 
FJ

 

27. WYZNACZANIE  GÓRNEJ  GRANICY

WIDMA  BETA

s.410

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Rozpad beta, rodzaje, przykłady, własności.

2.     Oddziaływanie promieniowania beta z materią.

3.     Detektory półprzewodnikowe - budowa i zasada działania.

4.     Metoda absorpcyjna wyznaczania górnej granicy widma beta.

 

II. Literatura.

 

1.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

A.   Strzałkowski - Wstęp do fizyki jądra atomowego, PWN 1978.

2.     K. N. Muchin - Doświadczalna fizyka jądrowa, cz.I, WNT W-wa 1978.

3.     E Skrzypczak, Z.Szefliński - Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych, PWN W-wa 1995.

4.     J. B. England - Metody doświadczalne fizyki  jądrowej, PWN W-wa 1980.

 

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie krzywych absorpcji promieniowania beta dla różnych materiałów. Uzyskane rezultaty pozwalają wyznaczyć liniowe i masowe współczynniki pochłaniania promieniowania beta, maksymalny zasięg tego promieniowania w różnych ośrodkach oraz oszacować energię zastosowanego źródła promieniotwórczego.

 FJ

28. OBSERWACJA  ŚLADÓW  CZĄSTEK  ELEMENTARNYCH  NA  ZDJĘCIACH

Z  KOMORY  PĘCHERZYKOWEJ

I  SPRAWDZANIE  PRAW  ZACHOWANIA

DLA  PROCESÓW  WIELORODNEJ  PRODUKCJI  HADRONÓW

s. 414

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Podział cząstek elementarnch. Sposoby rozpadu.

2.     Oddziaływania   fundamentalne: rodzaje, zasięg, stałe sprzężenia.

3.     Kwarkowa struktura hadronów.

4.     Komora pęcherzykowa - budowa i zasada działania.

 

II. Literatura.

1.     II Pracownia Fizyczna (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

2.     Encyklopedia fizyki współczesnej, PWN W-wa 1983.

3.     E Skrzypczak, Z.Szefliński - Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek  elementarnych, PWN W-wa 1995.

4.     I.W. Sawieliew - Kurs fizyki, t.3, PWN, W-wa 1989.

 

Celem ćwiczenia jest analiza zdjęć z komory pęcherzykowej  pod kątem poszukiwania nowych cząstek posiadających określone własności, poszukiwanie  określonego typu rozpadów znanych cząstek, badanie określonych oddziaływań. Oglądając obrazy dla danej cząstki student sprawdza zasadę  zachowania ładunku, pędu i energii w zderzeniach cząstek. Identyfikuje również ślady cząstek.
 FJ

29. POMIARY  SKAŻEŃ  PROMIENIOTWÓRCZYCH  ŚRODOWISKA  PRZY  UŻYCIU  RADIOMETRU

s.410

 

I. Wymagania do kolokwium:

 

1.     Oddziaływanie promieniowania jądrowego z materią  (ciężkie cząstki   naładowane, elektrony, promieniowanie X i gamma, neutrony).

2.     Detektory promieniowania jądrowego.

3.     Biologiczne skutki oddziaływania promieniowania  jądrowego na organizmy żywe.

4.     Rodzaje dawek promieniowania jądrowego i ich jednostki.

5.     Metody  dozymetrii promieniowania. Dozymetry fotograficzne i luminescencyjne.

II. Literatura:

1.     II  Pracownia  Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P. w Krakowie, 2000.

2.     A. Strzałkowski - Wstęp do  fizyki  jądra  atomowego, PWN 1978.

3.     Encyklopedia Fizyki Współczesnej, PWN W-wa 1983, str. 793.

4.     E Skrzypczak, Z.Szefliński - Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek elementarnych, PWN W-wa 1995.

5.     Promieniowanie w środowisku człowieka, Państwowa Agencja Atomistyki,  W-wa 1992.

 

Celem ćwiczenia jest pomiar poziomu promieniowania gamma dla szeregu przygotowanych preparatów ( ściółka leśna, grzyby, gleba, wybrane próbki skał, mleko, przedmioty użytkowe, filtr powietrz z odkurzacza). Uzyskane wyniki przedstawiane są przez studenta w postaci graficznej uwzględniając wcześniej zmierzone tło. Drugorzędnym celem ćwiczenia jest zapoznanie się studenta z podstawowymi zasadami ochrony radiologicznej i dopuszczalnymi dawkami promieniowania.
FJ

 

30. BADANIE  OSŁABIENIA PROMIENIOWANIA  GAMMA  PRZY PRZEJŚCIU PRZEZ MATERIĘ

s. 410

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Podstawowe  wielkości  charakteryzujące  stan  jądra.  Poziomy energetyczne i przejścia gamma.

2.     Oddziaływnie promieniowania gamma z materią.

3.     Budowa i zasada działania licznika scyntylacyjnego.

 

II. Literatura.

1.     II Pracownia Fizyczna  (praca zbiorowa), Wydawnictwo Naukowe A.P.  w Krakowie, 2000.

2.     A. Strzałkowski - Wstęp do fizyki jądra atomowego, PWN 1978.

3.     K.N.Muchin - Doświadczalna fizyka jądrowa, cz.I, WNT, W-wa 1978.

4.     E Skrzypczak, Z.Szefliński - Wstęp do fizyki jądra atomowego i cząstek   elementarnych, PWN W-wa 1995.

5.     J.B.England - Metody doświadczalne fizyki jądrowej, PWN W-wa 1980.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami detekcji promieniowania gamma oraz wyznaczenie liniowych i masowych współczynników absorpcji promieniowania gamma różnych materiałów (Al, Fe, pleksi, papier, drewno). Do detekcji promieniowania gamma wykorzystano licznik scyntylacyjny, źródłem promieniotwórczym jest 60Co. Studenci sprawdzają też prawo opisujące zależność strumienia cząstek gamma od odległości od źródła.

FJ

 

31. SPRAWDZANIE ROZŁADÓW STATYSTYCZNYCH DLA ROZPADÓW JĄDROWYCH

s.410

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Zjawisko rozpadu promieniotwórczego. Rodzaje rozpadów.

2.     Różniczkowa i   całkowa postać prawa rozpadu.

3.     Rozkład Poissona, rozkład Gaussa.

 

II. Literatura.

1.     J. Araminowicz, K.Małuszyńska, M.Przytuła - Laboratorium fizyki jądrowej.

2.     Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, cz.III - Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997.

 

Celem ćwiczenia jest doświadczalne sprawdzenie wzorów opisujących rozkłady prawdopodobieństwa w przypadku rozpadów promieniotwórczych. Zadanie polega na wielokrotnej rejestracji rozpadów gama w jednakowych odcinkach czasu dla przypadku gdy: 1. Liczba rejestrowanych rozpadów w zadanym odcinku czasu jest mniejsza od 10 , 2. gdy liczba zarejestrowanych rozpadów jest dużo większa od 10. Jako detektor kwantów gama służy licznik scyntylacyjny. W pierwszym przypadku rejestrujemy rozpady promieniotwórcze izotopów znajdujących się w naszym otoczeniu (tzw. promieniowanie tła). W drugim stosujemy źródło promieniotwórcze Co-60.
FJ

32. WYZNACZANIE STĘŻENIA RADONU

W POMIESZCZENIACH ZAMKNIĘTYCH

s.415

 

I. Wymagania do kolokwium.

 

1.     Rozpad promieniotwórczy. Prawa, rodzaje rozpadu, czas połowicznego zaniku.

2.     Aktywność źródła promieniotwórczego.

3.     Rodziny promieniotwórcze. Aktywność.

 

II. Literatura.

1.     A. Strzałkowski - Wstęp do  fizyki  jądra  atomowego, PWN 1978.

2.     I.W.Sawieliew - Kurs fizyki t.3, PWN W-wa 1989.

3.     M. Siemiński - Fizyka zagrożeń środowiska, PWN, W-wa 1994.

4.     Promieniotwórczy radon, Państwowa Agencja Atomistyki, W-wa 1993.

 

 

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stężenia radonu w trzech różnych pomieszczeniach budynku, a mianowicie w piwnicy, w pomieszczeniach pracowni i na V piętrze (w sekretariacie Instytutu). W celu wyliczenia stężenia radonu w poszczególnych pomieszczeniach korzystamy ze współczynnika kalibracji wyznaczonego przy użyciu źródła radonu o znanej aktywności.