Φυσική ΙΙ - Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης

(1) ΓΕΝΙΚΑ

ΣΧΟΛΗ	Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης
2η ΣΧΟΛΗ
ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ	Προπτυχιακό
ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ	ΦΥΣ 102	ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ	2^ο
ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ	ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ		ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ
Διαλέξεις	2
Εργαστήρια	2
Φροντιστηριακές Ασκήσεις	1
Σύνολο	5		5
ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ	Γενικού υποβάθρου
ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ ΚΑΙ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ	Ελληνικά
ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS	Όχι
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL)	https://www.eclass.tuc.gr/courses/MPD270/

(2) ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

Αναγνωρίζει Βασικές έννοιες του Ηλεκτρομαγνητισμού της Οπτικής και της Σύγχρονης Φυσικής
Συνθέτει Τις γνώσεις που έλαβε ώστε να μπορεί να προχωρήσει στην επίλυση προβλημάτων και ασκήσεων
Χρησιμοποιεί Πειραματικές διατάξεις για την λήψη μετρήσεων
Αναλύει Πειραματικές μετρήσεις για την εξαγωγή αποτελεσμάτων

Γενικές Ικανότητες

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
Αυτόνομη εργασία
Ομαδική εργασία
Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης
Γραπτή επικοινωνία
Προφορική επικοινωνία
Διαχείριση Χρόνου
Χρήση Υπολογιστή
Επίλυση προβλημάτων
Διαχείριση αριθμητικών δεδομένων

(3) ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Εισαγωγή στον Ηλεκτρομαγνητισμό. Ηλεκτροστατική, Μαγνητοστατική, Νόμος Gauss και Coulomb, διανυσματικό και βαθμωτό πεδίο. Ηλεκτρικά φορτία και δίπολα σε Πεδίο. Νόμος Ampere. Παραγωγή μαγνητικών πεδίων, κίνηση φορτίων σε ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο. Φορτία σε αγωγούς, νόμος Faraday, επαγωγή, αυτεπαγωγή, μετασχηματιστές, επαγωγικά ρεύματα, συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα. Κανόνες Kirchhoff. Απλά κυκλώματα, κυκλώματα RC και RL, κυκλώματα συντονισμού. Εισαγωγή στην Ηλεκτροδυναμική. Δυνάμεις σε ρευματοφορους αγωγούς. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Ενέργεια ηλεκτρομαγνητικού κύματος και διάνυσμα Poynting. Εξισώσεις Maxwell. Παραγωγή και διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Οπτική για μηχανικούς. Γεωμετρική οπτική, νόμος Snell, οπτικά στοιχεία, φακοί και κάτοπτρα, συστήματα φακών και κατόπτρων, οπτικά όργανα, συμβολή, περίθλαση. Φωτόνια, ηλεκτρόνια και άτομα. Ακτινοβολία μέλανος σώματος. Θεωρία μετάλλων και ημιαγωγών, ελεύθερα ηλεκτρόνια, ενεργειακές ζώνες, ημιαγωγοί τύπου n και p, δίοδοι LED και φωτοδίοδοι. Αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και φωτός με την ύλη. Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Το μάθημα ολοκληρώνεται με λύση ασκήσεων και διεξαγωγή εργαστηριακών ασκήσεων.

Εργαστήρια: Αρχικά μελετάται η λειτουργία και η χρήση του παλμογράφου και γίνεται εξάσκηση της χρήσης του σαν όργανο μέτρησης στον τομέα των ηλεκτρικών μετρήσεων. Οι θεματικές ενότητες των πειραματικών ασκήσεων είναι: Ηλεκτρομαγνητισμός, Κυματική, Οπτική και Οπτοηλεκτρονική.

(4) ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ και ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ – ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ

Με φυσική παρουσία

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Στη διδασκαλία:	Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω πλατφόρμας ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης E-Class.
Στην εργαστηριακή εκπαίδευση:	Επεξεργασία πειραματικών μετρήσεων με την χρήση πακέτων λογισμικού Υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω πλατφόρμας ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης E-Class.
Στην επικοινωνία με τους φοιτητές:	Επικοινωνία και επίλυση αποριών μέσω τηλεδιάσκεψης

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ
Διαλέξεις	26 ώρες
Εργαστήρια	26 ώρες
Φροντιστήρια	13 ώρες
Εκπόνηση Εργαστηριακών Ασκήσεων	36 ώρες
Αυτοτελής μελέτη	24 ώρες
Σύνολο	125 ώρες

Διδακτέα Ύλη ανά Εβδομάδα (13 εβδομάδες) :

1) Εισαγωγή στον Ηλεκτρομαγνητισμό. Ηλεκτροστατική, Μαγνητοστατική
2) Νόμος Gauss και Coulomb
3) Ηλεκτρικά φορτία και δίπολα σε Πεδίο. Νόμος Ampere
4) Παραγωγή μαγνητικών πεδίων, κίνηση φορτίων σε ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο
5) νόμος Faraday, επαγωγή, αυτεπαγωγή, μετασχηματιστές, επαγωγικά ρεύματα
6) συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα. Κανόνες Kirchhoff. Απλά κυκλώματα, κυκλώματα RC και RL, κυκλώματα συντονισμού
7) Εισαγωγή στην Ηλεκτροδυναμική. Δυνάμεις σε ρευματοφόρους αγωγούς.
8) Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Ενέργεια ηλεκτρομαγνητικού κύματος και διάνυσμα Poynting. Εξισώσεις Maxwell. Παραγωγή και διάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
9) Οπτική για μηχανικούς. Γεωμετρική οπτική, νόμος Snell, οπτικά στοιχεία, φακοί και κάτοπτρα, συστήματα φακών και κατόπτρων, οπτικά όργανα, συμβολή, περίθλαση
10) Φωτόνια, ηλεκτρόνια και άτομα. Ακτινοβολία μέλανος σώματος.
11) Θεωρία μετάλλων και ημιαγωγών, ελεύθερα ηλεκτρόνια, ενεργειακές ζώνες, ημιαγωγοί τύπου n και p, δίοδοι LED και φωτοδίοδοι.
12) Αλληλεπίδραση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και φωτός με την ύλη. Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.
13) Επανάληψη μαθήματος

Εργαστήρια

1-2) Εισαγωγικό μάθημα. Λειτουργία και χρήση του παλμογράφου και εξάσκηση της χρήσης του. Μελέτη οργάνων μέτρησης στον τομέα των ηλεκτρικών μετρήσεων.
4 -13) εκτέλεση πειραμάτων στις θεματικές ενότητες Ηλεκτρομαγνητισμός, Κυματική, Οπτική και Οπτοηλεκτρονική.

(5) ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Αθροιστική/Συμπερασματική (για βαθμό φοιτητή) Αξιολόγηση
Γραπτή Τελική Εξέταση	70%	(Ερωτήσεις επίλυσης προβλημάτων)
Εργαστηριακή Εργασία	15%	(Διόρθωση Παραδομένης Εργασίας)
Πρόοδος Εργαστηρίου	15%

(6) ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Βιβλίο διδασκαλίας: Halliday David, Resnick Robert,Walker Jearl( Γενική επιστ.επιμ. Στυλιάρης Ευστάθιος), (2021) Φυσική: Βασικές αρχές τόμος Β, Εκδόσεις Gutenberg.

Προτεινόμενα βιβλία:
Young, Hugh D., Freedman, Roger (2019)Πανεπιστημιακή φυσική Β : Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική

Πολυτεχνείο Κρήτης

Χρήσιμα

Επικοινωνία