Утвърдил: …………………..
Декан
Дата .............................
СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ “СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ”
Факултет: Физически
Специалност: (код и наименование)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.Физика
Магистърска програма: (код и наименование)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
...................................................................................................................................................
УЧЕБНА ПРОГРАМА
|
|
|
|
|
Дисциплина:
Физическо материалознание
(код и наименование)
Преподавател: проф. дфн. Веселин Страшилов
Асистент: гл. ас. д-р Гичка Цуцуманова
|
Учебна заетост |
Форма |
Хорариум |
|
Аудиторна заетост |
Лекции |
30 |
|
Семинарни упражнения |
15 |
|
|
Практически упражнения |
|
|
|
Обща аудиторна заетост |
45 |
|
|
Извънаудиторна заетост |
Решаване на домашни задачи |
30 |
|
Самостоятелна подготовка за изпит |
30 |
|
|
|
|
|
|
Обща извънаудиторна заетост |
60 |
|
|
ОБЩА ЗАЕТОСТ |
105 |
|
|
Кредити аудиторна заетост |
1.5 |
|
|
Кредити извънаудиторна заетост |
2 |
|
|
ОБЩО ЕКСТ |
3.5 |
|
№ |
Формиране на оценката по дисциплината |
% от оценката |
|
1. |
Семинарни занятия и работа вкъщи |
30 |
|
2. |
Изпит |
70 |
|
|
|
|
|
Анотация на учебната дисциплина: |
||
|
Курсът по физическо материалознание е задължителен за студентите от специалността Инженерна физика. В него се дава информация за електронната и решетъчна структура на материалите и на тяхна база се изясняват основните им физични им свойства – механични, топлинни, електрични, оптични и др. Изложението носи акцент към съвременните материали с контролируеми свойства – полимери и течни кристали, както и набиращите бързо значимост биологични среди. По време на семинарните занятия се решават известен брой задачи от различните раздели. Присъствието на лекции, работата в семинарните занятия, по зададените задачи за домашна работа и дискусиите по време на консултации съставят 30% от общата оценка. Останалите 70% идват от изпит в две фази – писмен върху два въпроса и устен върху написаното.
|
||
Предварителни изисквания: |
|
- Елементарни представи от атомната физика, електричеството и магнетизма и оптиката. |
|
Очаквани резултати: |
|
- Получени представи за структурата и свойствата на основните класически и съвременни материали - Получени представи за приложенията на тези материали в практическата сфера, вкл. опто и микроелектрониката |
Учебно съдържание
|
№ |
Тема: |
Хорариум |
|
1. |
Уводна лекция. Ерата на промените и днешната технологична революция, неразривно свързани с развитието на съвременната физика на кондензираната материя и свойствата на материалите. |
2 |
|
2. |
Структура на материалите. Атомна и молекулна структура, междуатомни и междумолекулни връзки. |
2 |
|
3. |
Кристални, аморфни тела и флуиди – базови дефиниции и свойства, прилики и различия. Дефекти. Дифузия.
|
2 |
|
4. 4. |
Развитие на зонните представи за енергията на електроните. Модели на Зомерфелд, Блох и Уилсън. Запълване на зоните. Диелектрици, полупроводници и метали.
|
2 |
|
5. |
Енергия на Ферми. Дисперсия и ефективна маса. Плътност на състоянията за електроните. Права и обратна решетка. Първа зона на Брилуен.
|
2 |
|
6. |
Ефект на Хол и видове носители на заряд. Електропроводност на полупроводници и метали. Контактни явления. |
2 |
|
7. |
Трептения на атомите и молекулите в кондензирани среди. Акустични и оптични фонони. |
2 |
|
8. |
Топлинни свойства на материалите. Специфична топлина и топлопроводност – електронна и фононна природа. |
2 |
|
9. |
Оптични материали. Спектри на отражение, поглъщане и разсейване. Луминесценция. Метална оптика. |
2 |
|
10. |
Механични свойства на кондензирани среди. Еластичност и вискозност. Умора и разрушване - крехки и пластични материали. |
2 |
|
11. |
Акустични свойства на кондензирани среди. Скорост и затихване на акустичните вълни. Дисперсия. Пиезоелектричен ефект. Акустични и акустооптични материали.
|
2 |
|
12. |
Полимерни материали. Гъвкавост и конформационна способност на молекулите – поливалентност на механичните, електрични и оптични свойства.
|
2 |
|
13. |
Физика на меката материя. Комплексни флуиди. Течни кристали – основни видове и свойства. Биологични материали. |
2 |
|
14. |
Тънки слоеве и наноразмерни материали. Малкият размер и новите свойства. Полупроводникови и магнитни свръхрешетки. Композитни материали.
|
2 |
|
15. |
Съвременни методи и средства за анализ на микроструктурата и свойствата на материалите. |
2 |
Конспект за изпит
|
№ |
Въпрос |
|
1. |
Уводна лекция. Ерата на промените и днешната технологична революция, неразривно свързани с развитието на съвременната физика на кондензираната материя и свойствата на материалите. |
|
2. |
Структура на материалите. Атомна и молекулна структура, междуатомни и междумолекулни връзки. |
|
3. |
Кристални, аморфни тела и флуиди – базови дефиниции и свойства, прилики и различия. Дефекти. Дифузия.
|
|
4. 4. |
Развитие на зонните представи за енергията на електроните. Модели на Зомерфелд, Блох и Уилсън. Запълване на зоните. Диелектрици, полупроводници и метали.
|
|
5. |
Енергия на Ферми. Дисперсия и ефективна маса. Плътност на състоянията за електроните. Права и обратна решетка. Първа зона на Брилуен.
|
|
6. |
Ефект на Хол и видове носители на заряд. Електропроводност на полупроводници и метали. Контактни явления. |
|
7. |
Трептения на атомите и молекулите в кондензирани среди. Акустични и оптични фонони. |
|
8. |
Топлинни свойства на материалите. Специфична топлина и топлопроводност – електронна и фононна природа. |
|
9. |
Оптични материали. Спектри на отражение, поглъщане и разсейване. Луминесценция. Метална оптика. |
|
10. |
Механични свойства на кондензирани среди. Еластичност и искозност.Умора и разрушване - крехки и пластични материали. |
|
11. |
Акустични свойства на кондензирани среди. Скорост и затихване на акустичните вълни. Дисперсия. Пиезоелектричен ефект. Акустични и акустооптични материали. |
|
12. |
Полимерни материали. Гъвкавост и конформационна способност на молекулите – поливалентност на механичните, електрични и оптични свойства.
|
|
13. |
Физика на меката материя. Комплексни флуиди. Течни кристали – основни видове и свойства. Биологични материали. |
|
14. |
Тънки слоеве и наноразмерни материали. Малкият размер и новите свойства. Полупроводникови и магнитни свръхрешетки. Композитни материали.
|
|
15. |
Съвременни методи и средства за анализ на микроструктурата и свойствата на материалите. |
Библиография
Основна:
- Записки на преподавателя в електронен формат.
1. Condensed-Matter and Materials Physics: Basic Research for Tomorrow's Technology, Committee on Condensed-Matter and Materials Physics, National Research Council, ISBN: 0-309-52124-6, 324 pages, 6 x 9, (1999) This PDF is available from the National Academies Press at: http://www.nap.edu/catalog/6407.html
2. И. Лалов и В. Дечева, Физика на кондензираната материя, Университетско издателство “Св. Кл. Охридски”, София, 2005.
Допълнителна:
1. P. Ball, Made to Measure: New Materials for the 21th Century, Princeton Univ. Pr., 1999.
2. http://www.research.ibm.com/disciplines/materials_science.shtml
.
Дата: 26.02.2013 Съставил:
Проф.дфн. Веселин Страшилов