4ο Archives - Τμήμα Φυσικής - Πανεπιστήμιο Πατρών

Εργαστήριο Φυσικής IV

Κωνσταντίνος – Νεκτάριος Γουργουλιάτος — Wed, 21 Apr 2021 09:53:53 +0000

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής
1. θα έχει εξοικειωθεί με τα βασικά όργανα
2. θα έχει μάθει να σχεδιάζει κατάλληλα κυκλώματα
3. θα έχει μάθει να τα πραγματοποεί
4. θα έχει μάθει να παίρνει τις απαραίτητες μετρήσεις
5. θα έχει συνειδητοποιήσει την άμεση εφαρμογή των θεωρητικών του γνώσεωνΔεξιότητες
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες
1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με τον Ηλεκτρομαγνητισμό.
2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτήν τη γνώση και κατανόηση στην αναζήτηση τρόπων επίτευξης του τελικού στόχου που επιδιώκεται μέσω κάθε προτεινόμενης άσκησης.
3. Ικανότητα να υιοθετεί και να εφαρμόζει την προτεινόμενη μεθοδολογία.
4. Δεξιότητες στην επιλογή, χρήση και διερεύνηση των δυνατοτήτων των οργάνων που απαιτούνται για τη πραγματοποίηση των ασκήσεων.
5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε προβλήματα Φυσικής ή διεπιστημονικής φύσης.Προαπαιτήσεις
Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν τουλάχιστον βασική γνώση Ηλεκτρομαγνητισμού.
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος
Α. Εισαγωγή
Αντιστάσεις -Βολτόμετρα – Αμπερόμετρα. (Υποχρεωτικό συμπλήρωμα όλων των ασκήσεων)Β. Ασκήσεις.
1. Μέτρηση της συχνότητας εναλλασσομένου ρεύματος.
2. Μέτρηση μαγνητικού πεδίου κυκλικών βρόχων και πηνίων.
3. Εύρεση του λόγου e/me του ηλεκτρονίου
4. Μελέτη ηλεκτροστατικών πεδίων.
5. Υπολογισμός της διαφοράς φάσης μεταξύ τάσης και έντασης με βαττόμετρο. Ανυσματικά διαγράμματα.
6. Μελέτη βρόχου υστέρησης.
7. Μελέτη κυκλωμάτων με εναλλασσόμενα ρεύματα.
8. Χαρακτηριστικές καμπύλες μετασχηματιστή.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι
Πλήρης πραγματοποίηση των εργαστηριακών ασκήσεων με έντονη την προσωπική συμμετοχή κάθε φοιτητή στο σχεδιασμό και την υλοποίηση των απαραιτήτων κυκλωμάτων. Στην τρίωρη διάρκεια κάθε άσκησης οι φοιτητές, σε ομάδες των δύο ατόμων, σχεδιάζουν, πραγματοποιούν τα απαραίτητα κυκλώματα, λαμβάνουν τις απαιτούμενες μετρήσεις, τις επεξεργάζονται, κάνουν τις ενδεικνυόμενες γραφικές παραστάσεις και υπολογίζουν τα φυσικά μεγέθη που αποτελούν το σκοπό της άσκησης.Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης
Προφορική εξέταση κατά τη διάρκεια κάθε άσκησης(70% του τελικού βαθμού) και παράδοση γραπτής εργασίας για κάθε άσκηση (30% του τελικού βαθμού). Σε περίπτωση τελικού βαθμού μικρότερου του 5, ο φοιτητής υποχρεούται σε Πρακτική Εξέταση. Αυτή περιλαμβάνει τη θεωρητική εξέταση σε μια τυχαία επιλεγμένη άσκηση και την πειραματική εκτέλεσή της.Γλώσσα διδασκαλίας
Ελληνική

The post Εργαστήριο Φυσικής IV appeared first on Τμήμα Φυσικής - Πανεπιστήμιο Πατρών.

Κλασική Μηχανική

Βασίλειος Λουκόπουλος — Wed, 21 Apr 2021 09:44:25 +0000

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να
1. Να μπορεί να περιγράψει την κίνηση υλικού σημείου.
2. Να γνωρίζει τις αρχές της Νευτώνεια ς Μηχανικής.
3. Να εφαρμόζει τις αρχές της Νευτώνεια ς Μηχανικής σε φυσικά προβλήματα, όπως ταλαντώσεις και κεντρικά πεδία δυνάμεων.
4. Να μπορεί να περιγράψει την κίνηση συστήματος υλικών σημείων.
5. Να μπορεί να περιγράψει την κίνηση στερεού σώματος.
6. Να μπορεί να περιγράψει κινήσεις σε μη αδρανειακά συστήματα αναφοράς.
7. Να μπορεί να περιγράψει τα φυσικά συστήματα με τον φορμαλισμό της Αναλυτικής Δυναμικής.
8. Να είναι σε θέση να εκφράσεις ένα φυσικό πρόβλημα σε μαθηματικό και να επιλέγει την κατάλληλη μέθοδο επίλυσης, αξιολογώντας και ερμηνεύοντας τα αποτελέσματα των υπολογισμών.
9. Να μπορεί να εφαρμόζει τις βασικές αρχές της Μηχανικής στην Ουράνια Μηχανική, Κβαντομηχανική (διατύπωση κατά Hamilton), κ.λπ.

Προαπαιτήσεις
Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν τουλάχιστον βασική γνώση Διανυσματικής Ανάλυσης, Αναλυτικής Γεωμετρίας, καθώς και Συνήθων Διαφορικών Εξισώσεων και Διαφορικών Εξισώσεων με Μερικές Παραγώγους.

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος
1. Κινηματική υλικού σημείου
2. Αρχές Νευτώνειας Μηχανικής
3. Μονοδιάστατες κινήσεις – Ταλαντώσεις
4. Πεδία κεντρικών δυνάμεων
5. Συστήματα υλικών σημείων
6. Κίνηση σε μη-αδρανειακό σύστημα αναφοράς
7. Δεσμοί κινήσεως – Αρχή των δυνατών έργων – Αρχή του D’ Alembert
8. Εξισώσεις Lagrange και εφαρμογές
9. Κανονικές εξισώσεις (Εξισώσεις Hamilton) και εφαρμογές

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι
Παραδόσεις με χρήση διαφανειών ή/και παρουσιάσεις με powerpoint, φροντιστήρια με υποδειγματική επίλυση προβλημάτων σύνθεσης, επίλυση συνθετικών προβλημάτων από τους φοιτητές σε ομάδες των δύο ατόμων

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης
Γραπτή εξέταση (100% του τελικού βαθμού)

Γλώσσα διδασκαλίας
Ελληνικά. Μπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το πρόγραμμα.

The post Κλασική Μηχανική appeared first on Τμήμα Φυσικής - Πανεπιστήμιο Πατρών.

Κυματική

Γεώργιος Λευθεριώτης — Wed, 21 Apr 2021 09:42:34 +0000

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος
Η συστηματική κατανόηση του κοινού εννοιολογικού πλαισίου και του μαθηματικού φορμαλισμού των κυματικών φαινομένων της φυσικής.

Δεξιότητες
Η απόκτηση ικανότητας περιγραφής, ανάλυσης και διερεύνησης των διαφόρων κυματικών φαινομένων της φυσικής.

Προαπαιτήσεις
Γενική Φυσική, Μιγαδικοί αριθμοί, Διαφορικές εξισώσεις.

Περιεχόμενα Μαθήματος
1. Απλή και αποσβενόμενη απλή αρμονική κίνηση
2. Εξαναγκασμένες Ταλαντώσεις.
3. Συζευγμένες ταλαντώσεις.
4. Εγκάρσια και Διαμήκη Κύματα.
5. Κύματα σε περισσότερες από μια διαστάσεις.
6. Κύματα σε γραμμές μεταφοράς.
7. Πόλωση.
8. Κύματα στην Οπτική. Συμβολή και περίθλαση.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι
1. Παραδοσιακές παραδόσεις στο μαυροπίνακα και παρουσιάσεις σε Power Point.
2. Προσομοιώσεις πειραμάτων κυματικής σε ΗΥ (ιστοσελίδα Αναπ. Καθηγητή Ι. Κοσμόπουλου).

Μέθοδος αξιολόγησης
Γραπτή εξέταση.

Γλώσσα διδασκαλίας
Ελληνική

Χρήσιμα links:

Κυματική

The post Κυματική appeared first on Τμήμα Φυσικής - Πανεπιστήμιο Πατρών.

Εισαγωγή στην Πυρηνική – Σωματιδιακή Φυσική & Σχετικότητα

Σμαράγδα Λώλα — Wed, 21 Apr 2021 09:40:41 +0000

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να
1. Συσχετίζει χωρο-χρονικά γεγονότα που συμβαίνουν σε διαφορετικά αδρανειακά συστήματα.
2. Υπολογίζει τις σχετικές ταχύτητες σχετικιστικά κινούμενων συστημάτων.
3. Υπολογίζει ενέργειες , ορμές και ταχύτητες σωματίων σε πειράματα σκέδασης.
4. Χρησιμοποιεί την έννοια των τετραδιανυσμάτων για την διατύπωση φυσικών νόμων.
5. Δώσει σύντομη περιγραφή της δομής και των ιδιοτήτων των πυρήνων και των πυρηνικών δυνάμεων.
6. Δώσει σύντομη περιγραφή της ταξινόμησης των στοιχειωδών σωματίων.
7. Δώσει σύντομη περιγραφή του μοντέλου των quarks, και των βασικών αλληλεπιδράσεων.Δεξιότητες
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες
1. Να χρησιμοποιεί τις εξισώσεις της Ειδικής Θεωρίας της Σχετικότητας για ποσοτικούς υπολογισμούς σχετικούς με χωρο-χρονικά δεδομένα και πειράματα σκέδασης.
2. Να είναι σε θέση να αναζητήσει και να συλλέξει πληροφορίες σε θέματα τρέχουσας έρευνας που σχετίζονται με αποτελέσματα Πυρηνικής Φυσικής και Φυσικής Στοιχειωδών Σωματίων.Προαπαιτήσεις
Γνώσεις Γενικής Φυσικής 1ου και 2ου έτους.Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος

ΕΙΔΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣ
I. Τα πειραματικά δεδομένα που οδήγησαν στις Αρχές της Σχετικότητας του Einstein.
1. Ανάλυση του Πειράματος των Michelson-Morley.
2. Οι Αρχές της Σχετικότητας.II. Ο Μετασχηματισμός Lorentz.
1. Κατασκευή του Μετασχηματισμού Lorentz. με χρήση των νοητικών πειραμάτων του Einstein.
2. Μετασχηματισμοί των ταχυτήτων.III. Ο Χώρος Minkowski.
1. Γεωμετρική εικόνα του Μετασχηματισμού Lorentz..
2. Η έννοια των τετραδιανυσμάτων.
3. Τα τετραδιανύματα της ταχύτητας και της ορμής.
4. Μετασχηματιμός ορμών και ενεργειών.IV. Συναλλοίωτη διατύπωση των Φυσικών Νόμων.
1. Εφαρμογές σε πειράματα κρούσης.
2. Σχετικιστική διατύπωση του Ηλεκτρομαγνητισμού
3. Σύντομη παρουσίαση της Εξίσωσης Dirac.ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗI. Πειράματα Σκέδασης.
1. Το Πείραμα του Rutherford και η ανακάλυψη των πυρήνων και των πυρηνικών δυνάμεων.
2. Μέγεθος και σχήμα των Πυρήνων.
3. Δομή των πυρήνων και κατανομή των νουκλεονίων.II. Ευστάθεια των πυρήνων.
1. Πειραματική καμπύλη Ενέργειας σύνδεσης, και περίσσιας νετρονίων.
2. Απόδειξη του ημιεμπειρικού τύπου των πυρηνικών μαζών.
3. Εφαρμογές στην σύντηξη και την σχάση.
4. Καμπύλες ευστάθειας των πυρήνων.

III. Αστάθεια των πυρήνων και Ραδιενέργεια
1. Ο νόμος των ραδιενεργών διασπάσεων.
2. Περιγραφή των ιδιοτήτων των ακτινοβολιών α, β και γ.
3. Εφαρμογές της ραδιενέργειας.

IV. Πυρηνικές δυνάμεις
1. Η φύση των πυρηνικών δυνάμεων- Το Δυναμικό Yukawa.
2. Πιόνια, ρο μεσόνια.

ΦΥΣΙΚΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΩΝ ΣΩΜΑΤΙΩΝ.
I. Πρώτη ταξινόμηση των σωματίων
II. Οι τέσσερις βασικές αλληλεπιδράσεις
III. Λεπτόνια, μεσόνια, βαρυόνια. αδρόνια.
IV. Το μοντέλο των Παρτονίων.
V. Το μοντέλο των Quarks.
VI. Κβαντική Χρωμοδυναμική.
VII. Τρέχοντα ερωτήματα και το Πείραμα του CERN.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι
Διδασκαλία στον πίνακα. Συζήτηση επί των νέων εννοιών, και υποδειγματική λύση ασκήσεων.

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης
Τελική γραπτή εξέταση στο σύνολο της διδαχθείσας ύλης του μαθήματος

Γλώσσα διδασκαλίας
Ελληνική

The post Εισαγωγή στην Πυρηνική – Σωματιδιακή Φυσική & Σχετικότητα appeared first on Τμήμα Φυσικής - Πανεπιστήμιο Πατρών.

Σύγχρονη Φυσική

Δημήτριος Σκαρλάτος — Wed, 21 Apr 2021 09:39:22 +0000

Το μάθημα διδάσκεται σε εισαγωγικό προπτυχιακό επίπεδο. Υπάρχουν , όμως, και λιγοστά εδάφια που αγγίζουν το μέσο προπτυχιακό επίπεδο.

Προαπαιτούμενα
Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν καλή γνώση όλων των μαθημάτων Γενικής Φυσικής που προηγήθηκαν (Μηχανική-Ρευστομηχανική, Θερμοδυναμική-Κυματική-Οπτική, Ηλεκτρομαγνητισμός Ι) καθώς και Συνήθων Διαφορικών Εξισώσεων και Πιθανοτήτων.Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος Ι. Τι είναι Κλασική και τι Σύγχρονη ΦυσικήΙΙ. Οι ανεπάρκειες της Κλασικής Φυσικής στην περιγραφή του μικρόκοσμου που οδήγησαν στην ανάδειξη της Παλαιάς Κβαντικής Θεωρίας(α) Ο κυματοσωματιδιακός δυϊσμός του φωτός (ακτινοβολία του μέλανος σώματος, φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, φαινόμενο Compton) και η έννοια του φωτονίου. Κομβικά πειράματα και ερμηνείες τους(β) Πρώιμα ατομικά μοντέλλα. Ατομικά φάσματα και το ατομικό πρότυπο του Bohr. Το πείραμα Franck-Hertz

(γ) Ο κυματοσωματιδιακός δυϊσμός. Η έννοια της σταθεράς του Planck και οι κανόνες κβάντωσης Bohr-Wilson-Sommerfeld

(δ) Οι ανεπάρκειες της παλαιάς Κβαντικής Θεωρίας

ΙΙΙ. Βασικές αρχές της (νεώτερης) Κβαντομηχανικής

(α) Η εξίσωση του Schroedinger. Η έννοια της κυματοσυνάρτησης

(β) Εφαρμογές σε απλά μονοδιάστατα παραδείγματα

(γ) Εισαγωγή σε απλά τριδιάστατα προβλήματα και η ανάδειξη του εκφυλισμού

(δ) Ποιοτική ανάδειξη των αρχών της Κβαντομηχανικής και του προβλήματος της μετρητικής διαδικασίας

ΙV. Ποιοτική περιγραφή των μονοηλεκτρονιακών ατόμων στα πλαίσια της Κβαντομηχανικής. Σύγκριση με τη θεωρία Bohr. Η ανάδειξη του σπιν. Εισαγωγή στη σύνθεση στροφορμών

V. Ποιοτική περιγραφή των πολυηλεκτρονιακών ατόμων. Ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων

VΙ. Ποιοτική εισαγωγή στη μοριακή δομή

VII. Πρακτικές εφαρμογές της σύγχρονης Κβαντομηχανικής

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι
Διδασκαλία στον πίνακα, με παράλληλη προβολή μέσω Power Point απαιτητικών σχημάτων.Επίδειξη, στα πλαίσια των διαλέξεων, προσομοίωσης κομβικών πειραμάτων.Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης
Τελική γραπτή εξέταση σε όλη την ύλη.Γλώσσα διδασκαλίας και εξέτασης
Ελληνική.

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματοςΕπιδιώκεται στο τέλος του μαθήματος οι φοιτητές:

1) Να έχουν κατανοήσει τους λόγους που οδήγησαν στην ανάδειξη της σύγχρονης Κβαντικής Θεωρίας, τις διαφορές της με την παλαιά Κβαντική Θεωρία, καθώς και τη σημασία της στην κατανόηση του μικρόκοσμου

2) Να είναι σε θέση να εφαρμόζουν την Κβαντική Θεωρία σε γνωστά προβλήματα από την Aτομική και Μοριακή Φυσική χρησιμοποιώντας τόσο ποσοτικά (σε σύνθετα προβλήματα) όσο και ποιοτικά (σε απλούστερα προβλήματα) επιχειρήματα και μεθοδολογία

The post Σύγχρονη Φυσική appeared first on Τμήμα Φυσικής - Πανεπιστήμιο Πατρών.

Εργαστήριο Ηλεκτρονικών

Κωνσταντίνος Ψυχαλίνος — Wed, 21 Apr 2021 09:38:03 +0000

Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να
1. Αναγνωρίζει τα βασικά στοιχεία ημιαγωγών εξαρτημάτων (δίοδοι, transistor) και να παρουσιάζει τις βασικές αρχές λειτουργίας τους.
2. Αναγνωρίζει βασικά κυκλώματα με διόδους και να περιγράφει τις βασικές αρχές λειτουργίας τους.
3. Αναγνωρίζει βασικά κυκλώματα ενισχυτών με transistors και να περιγράφει τις βασικές αρχές λειτουργίας τους.
4. Αναγνωρίζει βασικά κυκλώματα με τελεστικούς ενισχυτές και να περιγράφει τις βασικές αρχές λειτουργίας τους.
5. Κατανοεί τις αιτίες που διαφοροποιούν τις πειραματικές μετρήσεις με τα θεωρητικά αποτελέσματα.

Δεξιότητες
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες
1. Ικανότητα να επιδεικνύει γνώση και κατανόηση των ουσιωδών δεδομένων, εννοιών, αρχών και θεωριών που σχετίζονται με την ηλεκτρονική.
2. Ικανότητα να εφαρμόζει αυτή τη γνώση και κατανόηση στη λύση ποιοτικών και ποσοτικών προβλημάτων μη οικείας φύσης.
3. Ικανότητα να υιοθετεί και να εφαρμόζει μεθοδολογία στη λύση μη οικείων προβλημάτων.
4. Δεξιότητες μελέτης που χρειάζονται για τη συνεχή επαγγελματική ανάπτυξη.
5. Ικανότητα να αλληλεπιδρά με άλλους σε βασικά προβλήματα ηλεκτρονικής.
6. Ικανότητα εκτέλεσης μετρήσεων με χρήση παλμογράφου, βολτομέτρου, και αμπερομέτρου.
7. Ικανότητα κατασκευής ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.
8. Ικανότητα να συγκρίνει τα πειραματικά αποτελέσματα με αυτά που προβλέπονται θεωρητικά καθώς και με αυτά που λαμβάνονται ύστερα από εξομοίωση.

Προαπαιτήσεις
Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα.

Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος
1. Εισαγωγή στο πρόγραμμα SPICE.
2. Μετρήσεις με παλμογράφο.
3. Μελέτη απλών RC κυκλωμάτων.
4. Εφαρμογές διόδων.
5. Τροφοδοτικές διατάξεις.
6. Χαρακτηριστικές διπολικών τρανζίστορ.
7. Ενισχυτής με διπολικά τρανζίστορ.
8. Τελεστικός Ενισχυτής.

Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι
Συζήτηση για θεωρητικά θέματα, Εκτέλεση εργαστηριακών ασκήσεων σε ομάδες των δύο φοιτητών.

Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης
1. Προφορική εξέταση σε κάθε άσκηση (10% του τελικού βαθμού)
2. Γραπτή εξέταση σε κάθε άσκηση (10% του τελικού βαθμού)
3. Αναφορά για κάθε εργαστηριακή άσκηση (10% τελικού βαθμού)
4. Πρακτική εξέταση το τέλος του εξαμήνου (70% τελικού βαθμού)

The post Εργαστήριο Ηλεκτρονικών appeared first on Τμήμα Φυσικής - Πανεπιστήμιο Πατρών.