ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΦΥΣΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ (Τμήμα Εκπ. Μηχανολόγων Μηχανικών)

Δημήτρης Κεχράκος

Περιγραφή

Η σύγχρονη τεχνολογ­ία βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στην αξιοποίηση των φαινομένων που διέπουν το μέρος του μικρόκοσμου που καλύπτει την ατομική και υποατομική κλίμακα. Φωτόνια, ηλεκτρόνια, άτομα, πυρήνες και ­συστατικά σωματίδια πυρήνων αποτελούν τα βασικότερα σωματίδια, τα φυσικά χαρακτηριστικά των οποίων και οι μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις (δυνάμεις) καθορίζουν τη λειτουργία σύγχρονων συσκευών και διατάξεων. Σαν μερικά χαρακτηριστικά παραδείγματα αναφέρουμε το φωτοκύτταρο, το laser, το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, τη δίοδο συντονισμού σήραγγας (resonant tunneling diode), τις κεφαλές μαγνητικής ανάγνωσης, το μαγνητικό τομογράφο, τον τομογράφο ποζιτρονίων, κλπ. Οι εφαρμογές αυτές προέκυψαν από μακροχρόνια έρευνα που διαμόρφωσε το κομμάτι αυτό της Φυσικής που αναφέρουμε με τον όρο Σύγχρονη Φυσική. Η Σύγχρονη Φυσική περιλαμβάνει τη μετα-Νευτώνεια Μηχανική, που άρ­χισε να αναπτύσσεται μετά το 1900 και συγκεκριμένα τη θεωρία της Σχετικότητας, την Κβαντική Μηχανική (ΚΜ) και την εφαρμογή της στην Φ

Περισσότερα  
Φόρμα Δήλωσης Θέματος Εργασίας

Συμπληρώστε τη φορμα Δηλωσης Εργασίας που θα βρείτε στον παρακάτω σύνδεσμο: 

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSf9NyauFWtpn2FdaniqPEr-Ii7U6vUSDdbWggGtrgYmYm2Ghw/viewform 

 

Βοηθήματα
  • R. Knight, ­ Physics for Scientists and Engineers (Addison Wesley 2008)

  • R. Serway, C. Moses, C. Moyer, «Σύγχρονη Φυσική» (Πανεπ. Εκδ. Κρήτης) ­

  • Η. D. Young, «Φυσική», Τόμος Β’ (εκδ. Παπαζήση)

  • R. Serway, «Φυσική για Επιστήμονες και Μηχανικούς», Τόμος ΙV (εκδ. Κορφιάτης)

  • P. G. Hewitt, «Οι Εννοιες της Φυσικ­ής», Τόμος ΙI (Πανεπ. Εκδ. Κρήτης) 

  • K.W. Ford, «Kλασική και Σύγχρονη Φυσική», (εκδ. Πνευματικού)

  • J. Singh J, «Modern Physics for Engineers» (Wiley-VCH 2004)

Επικοινωνία

Γραφείο Διδάσκοντα: 121 (Κεντρικό Κτίριο)

Ωρες Υποδοχής Φοιτητών:  Μόνο κατόπιν συνεννόησης μέσω email

Τηλ: 210- 2896705

email: dkehrakos@aspete.gr

Τρόποι αξιολόγησης / εξέτασης

­­Η αξιολόγηση των σπουδαστών στο μάθημα θα γίνει με ­: 

(α) Γραπτή εξέταση στο τέλος του εξαμήνου (100%) 

(β) Προετοιμασία και παρουσίαση εργασίας σε θέμα σχετικό με το περιεχόμενο του μαθήματος (Προαιρετική - Ενίσχυση Τελικού Βαθμού)

Θέματα εργασιών θα αναρτηθούν από το διδάσκοντα κατά τις δυο πρώτες εβδομαδες του διδακτικού εξαμήνου.

Κάθε εργασία θα πρέπει να έχει διάρκεια παρουσίασης είναι περίπου 10 λεπτά και θα ανατίθεται σε ομάδα 1-2 φοιτητών (ανάλογα με τον αριθμο των εγγεγραμμενων φοιτητών).

Υπόδειξη βιβλιογραφίας για την ολοκλήρωση της εργασίας θα γίνει από το  διδάσκοντα, ενω άντληση συμπληρωματικής ενημέρωσης από το διαδίκτυο θα γινεται, αν απαιτείται, απο τους φοιτητές.

Ο απαιτούμενος χρόνος για την ολοκλήρωση της εργασίας είναι κατ' εκτίμηση 15-20 μέρες.

Κατά τη διαρκεια της τελευταίας εβδομαδας του διδακτικου εξαμηνου θα γινουν παρουσιάσεις των εργασιών.

Ωρες Παραδόσεων

Χειμερινό Εξάμηνο 2020-2021

Τρίτη 9:00πμ-12:45μμ  

Το μαθημα προσφέρεται διαδικτυακά μέσω της πλατφόρμας MS Teams στο σύνδεσμο:

https://teams.microsoft.com/l/channel/19%3afd231e50fb4444debeacaed7a534517a%40thread.tacv2/General?groupId=ce05fe56-6d26-4ceb-98c0-15f3054ca91b&tenantId=34be202a-1dd6-4871-9a96-f1f15c010d28

Ενότητες

Ακτινοβολία Μελανού Σώματος.  Ερμηνεία του Planck - Φωτόνια. Εφαρμογή : Θερμομέτρηση Αστέρων.
Φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο. Ερμηνεία του Einstein - Φωτόνια.  Εφαρμογές : Φωτοκύτταρο, Φωτοανιχνευτής.
Κβάντωση Ενέργειας. Δυϊσμός Φωτός. 
Ακτίνες-Χ. Ιδιότητες. Εφαρμογές : Ακτινογραφία Οστών.
Ατομικός Πυρήνας. Πείραμα Rutherford.
Γραμμικά Φάσματα. Ατομικό Πρότυπο Bohr. Φάσμα Υδρογόνου.
Αρχή deBroglie. Περίθλαση ηλεκτρονίων (Davisson-Germer).

Κυματοσυνάρτηση. Αβεβαιότητα και Πιθανότητα. Αρχή Heisenberg.
Εξίσωση Schrödinger. Επίλυση εξίσωσης Schrödinger.
Ηλεκτρόνιο σε κουτί. Πηγάδια Δυναμικού. Εφαρμογές : Ηλεκτρονικές Διατάξεις Κβαντικών Πηγαδιών. 
Φραγμός Δυναμικού. Φαινόμενο Σήραγγας. Εφαρμογές : Μικροσκόπιο Σάρωσης-Διέλευσης. Ηλεκτρονική Δίοδος Σήραγγας. Ηλεκτρονική Δίοδος Συντονισμού Σήραγγας.

Διέγερση και Αποδιέγερση ηλεκτρονίων. Το χρώμα των σωμάτων. Αρχή λειτουργίας LASER (Ru, He-Ne, UV). Ενεργειακές Ζώνες Κρυστάλλων: Αγωγοί, Μονωτές και Ημιαγωγοί. Το σπιν των ηλεκτρονίων. Εφαρμογή: Γιγαντιαία Μαγνητοαντίσταση και Κεφαλές Μαγνητικής Εγγραφής.

Δομή Πυρήνα.  Ενέργεια Σύνδεσης και πυρηνική Σταθερότητα.
Ραδιενέργεια και Ακτινοβολία α,β,γ. Βιολογική Επίδραση Ακτινοβολίας. Απαριθμητής Geiger.
Εφαρμογές Πυρηνικής Φυσικής: Ραδιοχρονολόγηση με άνθρακα. Ακτινοθεραπεία. Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός και Μαγνητική Απεικόνιση στην Ιατρική.
Πυρηνική Διάσπαση (Σχάση). Αλυσωτές Αντιδράσεις. Πυρηνικοί Αντιδραστήρες.
Πυρηνική Σύντηξη και το Ενεργειακό Πρόβλημα.

Ημερολόγιο