Predavanja Farmacija I. letnik

Zimski 5/2

Letni -

Skupaj: 75 ur = 15 tednov predavanj po 3 oziroma 2 uri (45 + 30)

Program (izvedba)

Mehanika:

- kinematika: lega, tir, povprečna in trenutna hitrost, pospešek, opazovalni sistemi, Gallilejeve transformacije

- sila in gibanje: masa, sila, Newtonovi zakoni, primeri sil

- delo, kinetična energija, izrek o kinetični energiji

- konzervativne sile in potencialna energija, moč

- sistemi delcev, težišče, Newtonov zakon za gibanje težišča, gibalna količina, trki, sunek sile , sila curka

- vrtenje, navor, rotacijska energija, vztrajnostni moment, vrtilna količina, delo in moč, kotaljenje

- ravnovesje in deformacije

- gravitacija: Newtonov gravitacijski zakon, gravitacijska potencialna energija

- nihanje vzmetno nihalo, energija nihanja, sučno nihalo, matematično in fizično nihalo (noga), dušeno in vsiljeno nihanje

- hidrostatika: tlak, vzgon, površinska napetost, tlak v mehurčku, kapljici, kapilarni dvig, tlak v alveolah, surfakant

- hidrodinamika: tok, tokovnice, Bernoullijeva enačba, kvadratni zakon upora, viskoznost, Stokesova enačba, Poiseullov zakon, Reynoldsovo število, krvni obtok

- valovanje: motnja, hitrost, potujoče sinusno valovanje, načelo superpozicije, odboj, stoječe valovanje

- zvok, interferenca, sluh

Toplota:

- termodinamika: makro- in mikroskopski opis, TD spremenljivke, porazdelitve, TD sistem, stanje: ravnovesno, neravnovesno

- idealni plin, zveza med tlakom in povprečno kinetično energijo.

- ničti zakon TD, toplotni stik, TD ravnovesje, temperatura, kinetična definicija T, Boltzmannova konstanta, ekviparticijski izrek, splošna plinska enačba, makroskopska definicija T: trojna točka, plinski termometer

- temperaturno raztezanje: dolžinsko, prostorninsko, anomalija vode, kombinacija s tlakom

- idealni plin: barometrska enačba, Boltzmannov faktor, Maxwell-Boltzmannova porazdelitev po komponenti hitrosti, velikosti hitrosti, povprečna hitrost, gostota toka molekul, prosta pot, difuzija

- sistem in okolica, izmenjava toplote: prevajanje, konvekcija, sevanje

Elektrika in magnetizem:

- električni naboj in sila, Coulombov zakon, el. polje, Gaussov zakon

- električna potencialna energija, napetost in potencial,

- kondenzator, gostota el. energije

- el. dipol, dipoli v snovi, dielektričnost, membranski potencial, živčni signal

- el. tok, moč, upor, Ohmov zakon, specifični upor, prevodniki- izolatorji, el. krogi: Kirchoffova zakona

- praznjenje kondenzatorja, relaksacija, karakteristični čas, relaksacija pri iztekanju vode, prevajanju toplote, polnjenju kondenzatorja

- magnetno polje, zakon o mag. pretoku, Amperov zakon

- mag. sila in navor, mag. polje v snovi

- indukcija, Faradayev zakon, Lenzovo pravilo

- induktivnost, gostota mag. energije,

- izmenični tok, el. nihajni krog

- Ampere-Maxwellov zakon, Maxwellske enačbe

Optika:

- elektromagnetno valovanje: zapis, energija, prenos energije, absorpcija, spekter,

- geometrijska optika: lom, odboj, polarizacija,

- zrcala, leče, oko, vid, fotometrija

- optične naprave

- valovna optika: Huygensovo načelo, uklon, interferenca. na tankih plasteh, kristalu, Braggova enačba, ločljivost optičnih naprav, koherenca

- sevanje črnega telesa: Stefanov zakon, kvalitativna slika spektra, Wienov zakon

Moderna fizika:

- valovanje kot delci: fotoefekt, fotoni, energija fotonov

- delci kot valovanje: uklon elektronov na kristalu, de Broglieva enačba

- vodikov atom, Bohrov model, kvantizacija energije, rentgenski žarki, laser

- prost delec, Schrödingerjeva enačba, valovna funkcija, načelo nedoločenosti

- jedro: zgradba, radioaktivni razpadi, ionizacijska doza, biološki učinki sevanja, efektivna in ekvivalentna doza

Izvedba v letu 2009/2010

	Datum	Snov
1.	6.10	Merjenje in enote, napake kinematika: lega, tir, povprečna in trenutna hitrost, pospešek, zgledi: prosti pad, enakomerno kroženje, neenakomerno kroženje
2.	13.10	Relativno gibanje: opazovalni sistemi, Galliejeve transformacije Dinamika: telo in okolica, 1. Newtonov zakon, sila, masa
3.	20.10	2. Newtonov zakon, primeri sil: teža, podlaga, lepenje in trenje, vrvica, škripec, vzmet, 3. Newtonov zakon, sile pri korženju
4.	22.10	Delo, kinetična energija, izrek o kinetični energiji
5.		Konzervativne sile, potencialna energija, izrek o kinetični in potencialni energiji, moč, ohranitev energije
6.		Sistemi delcev, težišče, Newtonov zakon za gibanje težišča, izrek o kinetični energiji težišča, togo telo, izrek o kinetični energiji za togo telo, gibalna količina, ohranitev gibalne količine
7.		Trki, sunek sile, izrek o gibalni količini, zgledi:popolnoma neprožni, prožni centralni trk, balistično nihalo, sila curka
8.		Vrtenje togega telesa okoli nepremične osi: kinetična energija, vztrajnostni moment, Steinerjev izrek, navor, Newtonov zakon za vrtenje, vrtilna količina, izrek o vrtilni količini, ohranitev vrtilne količine, delo in moč pri vrtenju, kotaljenje
9.		Statika: ravnovesje, statično ravnovesje, vrste ravnovesja, pogoji za ravnovesje, neodvisnost navora od osišča, navor teže Nedoločeni sistemi, deformacije: nateg in stisk, strig, tlak Napetost in deformacija, moduli: prožnostni, strižni, stisljivost,območja deformacij: sorazmernostno, prožno, plastično, meja natezne trdnosti
10.		Gravitacija: Netonov gravitacijski zakon, spreminjanje g z višino, gravitacijska potencialna energija, Keplerjevi zakoni, zgledi: kozmične hitrosti
11.		Nihanje: periodično gibanje, nihajni čas, frekvenca, sinusno nihanje, amplituda, faza, krožilna frekvenca Sile pri nihanju, nihalo na vijačno vzmet
12.		energija nihanja, sučno nihalo, matematično in fizično nihalo, dušeno nihanje, vsiljeno nihanje
13.		Tekočine: trdno telo, kapljevina, plin, gostota, tlak, Pascalov zakon Hidrostatika:, hidrostatski tlak, vzgon, Arhimedov zakon, površinska napetost: energija, sila, tlak v kapljici, mehurčku, omočenje (mejni kot), kapilarni dvig
14.		Hidrodinamika: tok, tokovnice, prostorninski, masni tok, hitrostno polje, ohranitev masnega, prostorninskega toka, Bernoullijeva enačba, zastojni tlak, kvadratni zakon upora
15.		Viskoznost, lineearni zakon upora, Stokesova enačba, Poiseullov zakon, Reynoldsovo število, upor cevi
16.		Valovanje: prenos motnje, transverzalno, longitudinalno valovanje, mehansko, EM val., delci kot val., valovanje v 1, 2 in 3 dimenzijah Sinusno potujoče valovanje, trenutna slika, časovna odvisnost, faza, perioda v fazi, krajevna – valovna dolžina, valovni vektor, časovna -nihajni čas, krožilna frekvenca 3-D val.: valovne fronte, žarki, ravni, krožni, krogelni val
17.		Hitrost valovanja: struna, palica, stebriček tekočine, zrak (idealni plin) Načelo superpozicije, Fourierjeva analiza Energija valovanja: kinetična, prožnostna potencialna, energijski tok, gostota en. toka
18.		Odboj valovanja, interferenca, stoječe valovanje, lastna nihanja, interferenca pri zvoku, padanje jakosti z razdaljo, sluh 18 mehanika
19.		Termodinamika: makro- in mikroskopski opis, TD spremenljivke, porazdelitve, TD sistem, stanje: ravnovesno, neravnovesno, funkcija stanja Idealni plin, zveza med tlakom in povprečno kinetično energijo
20.		Ničti zakon TD, toplotni stik, TD ravnovesje, temperatura, kinetična definicija T, Boltzmannova konstanta, ekviparticijski izrek, splošna plinska enačba, makroskopska definicija T, meritev T s plinskim termometrom, trojna točka Izmenjava toplote, prevajanje: toplotni tok, gostota toka, toplotna prevodnost, konvekcija, sevanje
21.		Temperaturno raztezanje: dolžinsko, prostorninsko, anomalija vode, kombinacija s tlakom Idealni plin: barometrska enačba, Boltzmannov faktor,
22.		Maxwell-Boltzmannova porazdelitev po komponenti hitrosti, velikosti hitrosti, povprečna hitrost, gostota toka molekul, prosta pot, difuzija sistem in okolica, izmenjava toplote: prevajanje, konvekcija, sevanje 4 termodinamika
23.		Električni naboj, sila med nabojema, izolator – prevodnik, Coulobmov zakon, električno polje, silnice polja, superpozicija polj, polje več nabojev, polje porazdelitve naboja, električni pretok, Gaussov zakon,
24.		polje naboja, plošče, dveh plošč, influenca, polje v prevodniku, Faradayeva kletka, polje nad površino prevodnika Električna potencialna energija., napetost, potencial Kondenzator: polje, napetost, kapaciteta, sila med ploščama, delo pri razmikanju plošč, električna energija, delo pri polnjenju, gostota energije el. polja
25.		El. dipol: polje na osi, v ekvatorialni ravnini, limiti na veliki razdalji, potencial, navor v el. polju, potencialna energija Snov v el. polju: dipoli v snovi, urejenost dipolov v term. ravnovesju, polje v kondenzatorju - vezan naboj, dielektričnost Membranski potencial: tok zaradi difuzije, el. polja (gibljivost), Na/K črpalka, polprepustna membrana z dipolno plastjo, celica v mirovanju, potek zivcnega pulza (akcijski potencial)
26.		Električni tok, smer, ne-vektorski značaj, el. moč, Ohmov zakon, upor, specifični upor, prevodnost, prevodniki - izolatorji Praznjenje kondenzatorja, relaksacija, karakteristični čas, primeri relaksacije pri toplotni prevodnosti, iztekanju kapljevine, difuziji, polnjenje kondenzatorja Električni krogi, Kirchoffova zakona
27.		mikroskopska slika el. toka: gostota toka, hitrost nosilcev, trki -> upor, Ohmov zakon v snovi (j = E/rho), relaksacijski čas, zgleda: v (pri 10 A/mm^2) in tau za Cu Magnetno polje, učinek tok-tok, silnice, Gaussov zakon, Amperov zakon, mag.polje okrog ravnega vodnika, polje v tuljavi, svitku, sila na vodnik v mag. polju, definicija ampera, sila na gibajoč naboj v el. in mag. polju
28.		Navor na tokovno zanko v mag. polju, magnetni dipol, energija dipola, primerjava z el. dipolom Snov v mag. polju: atomi - magnetni dipoli, ojačanje mag. polja zaradi orientacije dipolov (cf. oslabitev pri p_el), permeabilnost, feromagnetizem
29.		Magnetna indukcija: indukcija pri gibanju vodnika, pogoj za ravnovesje, pretvorba mehanske moči v električno in obratno, magnetni pretok, Faradayev zakon, indukcija v tuljavi, Lenzovo pravilo, inducirano električno polje, lastna indukcija v tuljavi, induktivnost, polnjenje tuljave, delo, energija tuljave, gostota magnetne energije
30.		Izmenični tok, zapis, generator: vrtenje zanke v mag. polju, moč na uporu, povprečna moč, efektivna napetost in tok, tok skozi kondenzator, tuljavo, upor, fazni premik, moč Transformator: način delovanja, idealni transformator, transformacija napetosti in toka, daljnovod, talilni (varilni) transformator Električni nihajni krog: enačba, analogija z nihalom na vijačno vzmet, frekvenca, energija, dušenje 8 elektromagnetizem
31.		Maxwellske enačbe: enačbe za električno in magnetno polje, inducirano magnetno polje – Ampere-Maxwellov zakon, premikalni tok, visokofrekvenčni tokovi, skin efekt Maxwellske enačbe v praznem prostoru, EM valovanje, zapis potujočega EM valovanja, energija valovanja, diferencialna oblika Maxwellskih enačb v "eni" dimenziji, zveza med električnim in magnetnim poljem, hitrost valovanja, valovna enačba
32.		Energija EM valovanja, gostota energijskega toka, spekter Polarizacija EM valovanja: linearno polarizirano valovanje, nepolarizirano, polarizator, analizator, prepuščena jakost svetlobe, sukanje polarizacijske ravnine – optična aktivnost Geometrijska optika: pogoj za veljavnost, lomni količnik, odboj, lom, popolni odboj, polarizacija pri odboju, Brewsterjev kot Zrcala, gorišče, leče Preslikave: vrste slik, načrtovanje slik, enačba zrcala in leče (velikost in razdalja slike)
33.		Optične naprave: oko, zorni kot, povečava, mikroskop Valovna optika: Huygensovo načelo, uklon na odprtini, oviri, uklonsko-interferenčna slika reže, uklonska mrežica, ločljivost optičnih naprav, Rayleighov kriterij Interferenca na tankih plasteh, interferenca na kristalu, Braggova enačba Sevanje črnega telesa: Stefanov zakon, kvalitativna slika spektra, Wienov zakon 3 optika
34.