Industrijska fizika

2022/2023
Program:
Univerzitetni študijski program 1. stopnje Fizika
Smer:
Izobraževalna smer
Letnik:
3 letnik
Semester:
prvi
Vrsta:
izbirni
ECTS:
3
Jezik:
slovenski
Nosilec predmeta:
Izvajalec (kontaktna oseba):
Ure na teden – 1. semester:
Predavanja
2
Seminar
1
Vaje
0
Laboratorij
0
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik.
Opravljen izpiti iz obveznih predmetov 1. in 2. letnika.

Vsebina

Inovacijski proces. Uvod v medicinsko fizika: rentgensko slikanje; slikanje z magnetno resonanco; ultrazvok; nuklearna medicina; radioterapija. Gradbena fizika: akustika v prostoru, zaščita pred hrupom, toplotna izolacija, ogrevanje, prehod pare, osvetlitev. Uvod v nanotehnologijo: metode mikroskopiranja, nanomateriali, elementi na nanometrski skali. Fotovoltaika. Superprevodnost. Nedestruktivne preiskave materialov in konstrukcij v strojništvu. Tekočekristalni prikazovalniki: delovanje, uporaba. Fotonski kristali: izdelava, uporaba.

Temeljni literatura in viri

C. Guy, D. Fytche, The Principles of Medical Imaging. Imperial College Press, London, 2005.
E. Schild, H. F. Casselmann, G. Dahmen, R. Pohlenz, Bauphysik; Planung und Anwendung. Vieweg, Braunschweig, 1990.
L. E. Kinsler, A. R. Frey, A. B. Coppens,  J. V. Sanders, Fundamentals of Acoustics. Wiley, New York, 2000.
W. A. Goddard, D. W. Brenner, S. E. Lyshevski, G. J. Iafrate (ur.),  Handbook of Nanoscience, Engineering, and Technology. CRC Press, Boca Raton, 2002.
C. P. Poole, F. J. Owens, Introduction to Nanotechnology. J. Wiley, 2003.
G. N. Tiwari,  M. K. Ghosal, Renewable Energy Resources: Basic Principles and Applications.Alpha Science International, Harrow, 2005.
A. Goetzberger, V.U. Hoffmann, Photovoltaic Solar Energy Generation, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2005.
G. Strobl, The Physics of Polymers. Springer, Berlin, 1997.
R. A. L. Jones, Soft Condensed Matter Physics. Oxford University Press, Oxford, 2002.
K. Inoue, K. Ohtaka (ur.), Photonic Crystals. Springer, Berlin, 2004.
P. J. Collings,  J. S. Patel (ur.), Handbook of Liquid Crystal Research. Oxford University Press, New York, 1997.

Cilji in kompetence

Predstavitev izbranih področij fizike - materialov in pojavov ter naprav in procesov -, ki so bodisi izraziteje zastopana v slovenski industriji in aplikativni sferi bodisi so temelj sodobne tehnologije. Poudarek na vsebinah, ki jih je mogoče neposredno navezati na teoretična in eksperimentalna znanja, s katerimi se študentje seznanijo pri temeljnih predmetih programa.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje
Poznavanje zgradbe in lastnosti izbranih industrijsko pomembnih materialov, ki jih je mogoče razumeti opirajoč se na vsebine, s katerimi se študentje seznanijo v prvih dveh letnikih. Poznavanje eksperimentalnih in teoretičnih vidikov fizikalne osnove izbranih naprav in tehnoloških postopkov. Razumevanje pomena fizike v sodobni tehnologiji; razumevanje gospodarske vloge fizike.

Uporaba
Predmet se uravnoteženo naslanja na klasično fiziko (elastomehanika, termodinamika, elektromagnetno polje, optika), moderno fiziko (kvantna fizika, fizika trdne snovi, fizika jedra in delcev) in zlasti na eksperimentalne metode (praktikumi, fizikalna merjenja). Na izbranih zgledih slušatelji spoznajo, kako je mogoče teoretično in eksperimentalno znanje, s katerimi se seznanijo pri študiju fizike, uporabiti v praksi, kar pripomore k osmišljanju študija.

Refleksija
Pomemben vidik predmeta je predstavitev soodvisnosti razvoja naprav, procesov in materialov. Skozi prepletenost zahtev, ki jim morajo zadostiti sodobne tehnologije, se slušatelji seznanijo s kompleksnostjo tehnološkega razvoja, kar pripomore k razumevanju pomena obvladovanja temeljnih fizikalnih znanj in veščin. Strokovne ekskurzije in pogovori s fiziki, ki vodijo industrijske laboratorije, nudijo slušateljem neposreden vpogled v način dela v industriji.

Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Slušatelji se naučijo prepoznati in formulirati interdisciplinarne probleme; obenem se seznanijo z načini iskanja optimalnih rešitev ob številnih tehničnih in drugih omejitvah ter z vlogo timskega dela in sodelovanja s strokovnjaki z drugih področij.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, domače naloge, seminar; strokovne ekskurzije.

Načini ocenjevanja

Opravljena domača naloga.
Ocene: opravil/ni opravil.

Reference nosilca

prof. dr. Denis Arčon:
1. GANIN, Alexey Yu., JEGLIČ, Peter, ARČON, Denis, POTOČNIK, Anton, et al. Polymorphism control of superconductivity and magnetism in Cs[sub]3Csub close to the Mott transition. Nature (Lond.), 2010, vol. 466, 221.
2. TAKABAYASHI, Yasuhiro, JEGLIČ, Peter, ARČON, Denis et al. The disorder-free non-BCS superconductor Cs[sub]3Csub emerges from an antiferromagnetic insulator parent state. Science (Wash. D.C.), 2009, vol. 323, no. 5921, 1585.
3. MIHAILOVIĆ, Dragan, ARČON, Denis, VENTURINI, Peter, BLINC, Robert, OMERZU, Aleš, CEVC, Pavel. Orientational and magnetic ordering buckyballs in TDAE-C60. Science (Wash. D.C.), 1995, 268, 400.
4. LAPPAS, A., PRASSIDES, K., VAVEKIS, K., ARČON, Denis, BLINC, Robert, CEVC, Pavel, AMATO, A., FEYERHERM, R., GYGAX, F. N., SCHENCK, A. Spontaneous magnetic ordering in the fullerene charge-transfer salt (TDAE)C60. Science (Wash. D.C.), 1995, vol. 267, 1799.
5. PREGELJ, Matej, ZAHARKO, Oksana, ZORKO, Andrej, KUTNJAK, Zdravko, JEGLIČ, Peter, BROWN, P. J., JAGODIČ, Marko, JAGLIČIĆ, Zvonko, BERGER, Helmuth, ARČON, Denis. Spin amplitude modulation driven magnetoelectric coupling in the new multiferroic FeTe[sub]2O[sub]5Br. Phys. rev. lett., 2009, vol. 103, no. 14, p. 147202.