Physics Laboratory - Advanced 0800-PRFIZ1-2

http://ifiz.umk.pl/lab1

The course comprises 30 hrs of laboratory classes, taking place in the 1st Physical Laboratory, Institute of Physics, NCU, each student is expected to perform 8 experiments of an elevated level of difficulty, comprising such topics as mechanics, heat and particle physics, electricity and magnetism (with elementary electronics), optics and modern physics. A detailed listing of experiments is presented on the webpage of the 1st Physical Laboratory.
The experiments are being performed in one- or two-person teams. Based on available instructions and recommended literature the students have to prepare themselves before approaching any experiment. Each time the experiment supervisor verifies the level of student’s knowledge in a form of a short entry colloquium. In case of a negative grade the student is not admitted to the experiment until he passes the colloquium (in place and time fixed with the supervisor).
After performing the measurements the students individually (i.e. not in teams) write reports. A properly prepared report should consist of the following elements:
- introduction (presenting the aims of the experiment and a short description of the studied phenomenon or physical quantity);
- description of the employed measurement method;
- presentation of results and necessary calculations;
- discussion of errors;
- conclusions (subjective valuation of the utilized method, comparison of the achieved results with available data).

Total student workload

(in Polish) Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( 30 godz.): - udział w laboratorium – 30 h Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( 90 godz.): - przygotowanie do laboratorium – 5 h - pisanie prac, projektów– 40 h - czytanie literatury– 20 h - przygotowanie do sprawdzianów– 25 h Łącznie: 120 godz. (4 ECTS)

Learning outcomes - knowledge

(in Polish) W1 - posiadanie wiedzy niezbędnej do opisu oraz modelowania prostych zjawisk fizycznych i obiektów technicznych (fizyka, fizyka techniczna: K_W01) W2 - rozumienie podstawowych praw mechaniki punktu materialnego i bryły sztywnej, termodynamiki, optyki geometrycznej i falowej oraz fotometrii, elektryczności i magnetyzmu (fizyka: K_W02, fizyka techniczna: K_W02) W3 - rozumienie znaczenia doświadczeń fizycznych w badaniach naukowych; świadomość zasad działania i ograniczeń technicznych przyrządów i urządzeń (fizyka: K_W02, fizyka techniczna: K_W03) W4 – opanowanie i fachowe wykorzystywanie jednostek i metod analizy niepewności pomiarowych (fizyka: K_W03, fizyka techniczna: K_W01) W5 – poznanie samodzielnie wybranego oprogramowania do analizy i opracowania danych (fizyka techniczna: K_W07) W6 - świadomość podstawowych zasad ergonomii oraz bezpieczeństwa i higieny pracy (fizyka: K_W08, fizyka techniczna: K_W10) W7 – świadoma ochrona praw autorskich i własności intelektualnej (fizyka: K_W09, fizyka techniczna: K_W11)

Learning outcomes - skills

(in Polish) U1 - umiejętne wykonywanie pomiarów podstawowych wielkości fizycznych i opracowywania wyników; świadome stosowanie przybliżeń (fizyka: K_U02, fizyka techniczna: K_U02) U2 - prawidłowa samodzielna organizacja i wykonanie procedury eksperymentu fizycznego i prezentacja ich wyników (fizyka: K_U02,03,04; fizyka techniczna: K_U03,04) U3 – przemyślany dobór informacji z literatury fachowej i popularno-naukowej, Internetu do wyjaśnień budowy przyrządów przebiegu pomiarów i ich wyników (fizyka: K_U05, fizyka techniczna: K_U03) U4 – wykorzystanie samodzielnie wybranego oprogramowania umożliwiającego analizę danych i prezentację wyników (fizyka: K_U04, fizyka techniczna: K_U06) U5 – samodzielność w pracy oraz rzetelna i efektywna współpraca (fizyka: K_U10, fizyka techniczna: K_U13,14)

Learning outcomes - social competencies

(in Polish) K1 – prawidłowa ocena ograniczeń wiedzy (własnej i ogólnej) i rozumienie potrzeby dalszego kształcenia i rozwoju nauki (fizyka, fizyka techniczna: K_K01) K2 – właściwe ustalanie priorytetów służących realizacji zadań (fizyka: K_K05, fizyka techniczna K_K06 K3 – rzetelność w prowadzeniu obserwacji i pomiarów, opracowywaniu i przedstawianiu wyników (fizyka: K_K03, fizyka techniczna K_K05

Teaching methods

(in Polish) Metody dydaktyczne poszukujące: - doświadczeń - klasyczna metoda problemowa - laboratoryjna - obserwacji

Exploratory teaching methods

- observation
- classic problem-solving
- laboratory
- experimental

Type of course

compulsory course

Prerequisites

(in Polish) Znajomość wybranych działów fizyki (mechanika, ciepło i fizyka cząsteczkowa, elektryczność i magnetyzm, optyka oraz elementy fizyki współczesnej) na poziomie szkoły średniej rozszerzonym o treści przyswojone podczas odbytej części kursu fizyki (konieczne zaliczenia zajęć). Wiedza i praktyczne umiejętności z zakresu matematyki niezbędne do zrozumienia ilościowych modeli zjawisk fizycznych a także opracowywania danych pomiarowych (metody algebry, analizy matematycznej i statystyki na poziomie obejmowanym przeprowadzonymi zajęciami - konieczne zaliczenia). Zaliczenie zajęć Pracownia fizyczna 1 cz.1 (0800-PRFIZ1-1)

Course coordinators

Dariusz Dziczek

Assessment criteria

In order to get a pass, each student must isatisfy the following necessary conditions: he has to perform the ascribed number of experiments on time (which must be preceded by successful results from entry colloquia) and obtain positive grades for all reports. In accordance with the 1st Physical Laboratory Regulation both colloquia and reports are graded (collouiae - from 0(sufficient) to 50 points. reports - from 0 to 150 points)
The final grade is based on the sum of all individual grades obtained by the students for both entry colloquia and reports, according to the following scale:
> 1500 very good (5.0)
1300-1500 good plus (4.5)
1100-1299 good (4.0)
900--1099 sufficient plus (3.5)
750-899 sufficient (3.0)
<750 insuficient (2, fail)

Practical placement

Bibliography

Basic literature:
H. Szydłowski, "Pracownia fizyczna", wyd. IX, PWN, Warszawa 1997 (lub inne wydanie)
H. Szydłowski, "Pracownia fizyczna wspomagana komputerem", wyd. X, PWN, Warszawa 2003
T. Dryński, "Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki", wyd. VI, PWN, Warszawa 1977 (lub inne wydanie)
A. Bielski, R. Ciuryło, "Podstawy metod opracowania pomiarów", wyd. II, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń 2001
B. Ziętek, "Opracowanie wyników pomiaru", Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń 1997
J.R. Taylor, "Wstęp do analizy błędu pomiarowego", PWN, Warszawa 1999
Complementary literature:
D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, "Podstawy fizyki", t. 1-5, PWN, Warszawa 2007
S. Szczeniowski, "Fizyka doświadczalna. Cz. 1, Mechanika i akustyka", PWN, Warszawa 1980
S. Szczeniowski, "Fizyka doświadczalna. Cz. 2, Ciepło i fizyka cząsteczkowa", PWN, Warszawa 1976
S. Szczeniowski, "Fizyka doświadczalna. Cz. 3, Elektryczność i magnetyzm", PWN, Warszawa 1980
S. Szczeniowski, "Fizyka doświadczalna. Cz. 4, Optyka", PWN, Warszawa 1983
S. Szczeniowski, "Fizyka doświadczalna. Cz. 5, Fizyka atomu", PWN, Warszawa 1976
S. Szczeniowski, "Fizyka doświadczalna. Cz. 6, Fizyka jądra i cząstek elementarnych", PWN, Warszawa 1974
C. Kittel, W.D. Knight, M.A. Ruderman, "Mechanika", PWN, Warszawa 1975
E.M. Purcell, "Elektryczność i magnetyzm", PWN, Warszawa 1971
F.C. Crawford, "Fale", PWN, Warszawa 1975
E.H. Wichmann, "Fizyka kwantowa", PWN, Warszawa 1975
F. Reif, "Fizyka statystyczna", PWN, Warszawa 1975
J. Domański, "Domowe zadania doświadczalne z fizyki", Prószyński i S-ka, Warszawa 1999J. Domański, J. Turło, "Nieobliczeniowe zadania z fizyki", Prószyński i S-ka, Warszawa 1997

Additional information

Additional information (registration calendar, class conductors, localization and schedules of classes), might be available in the USOSweb system:

Description of 0800-PRFIZ1-2 in USOSweb