Biofizyka 1200-B12Bf-SP
Wykład (WYK) Semestr Letni 2022/23

1. Biofizyka, podręcznik dla studentów pod redakcją F. Jaroszyka, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2001,

2. D. Halliday , R. Resnick , J. Walker, Podstawy fizyki, t. 1-5, dowolne wydanie

K_W01 – identyfikuje narzędzia matematyki niezbędne do zrozumienia praw przyrody oraz podaje przykłady ich zastosowania,

K_W02 – definiuje najważniejsze prawa fizyki leżące u podstaw procesów biologicznych,

K_W07 – charakteryzuje najważniejsze zagrożenia środowiska przyrodniczego w różnych skalach przestrzennych (globalnej, regionalnej, lokalnej), i zna metody ich oceny, zna naukowe i prawne podstawy ochrony środowiska i przyrody,

K_W11 – opisuje możliwości praktycznego wykorzystania współczesnych metod i technik stosowanych w badaniach molekularnych i środowiskowych,

K_U01 – umie stosować wybrane metody matematyczne i statystyczne do opisu zjawisk i analizy danych,

K_U02 – potrafi interpretować zjawiska fizyczne i statystyczne do opisu zjawisk i analizy danych,

K_U05 – analizuje procesy fizjologiczne na różnych poziomach organizacji życia,

K_U06 – interpretuje ekologiczne podstawy funkcjonowania środowiska przyrodniczego oraz umie wskazać jego najważniejsze zagrożenia,

K_U11 – samodzielnie i w zespole planuje i wykonuje zadania badawcze,

K_K01 – przejawia zainteresowanie podstawowymi zjawiskami przyrodniczymi,

K_K02 – dąży do stałego aktualizowania wiedzy z zakresu nauk biologicznych w celach

poznawczych i praktycznych,

K_K03 – wykazuje twórczą postawę w zdobywaniu wiedzy szanując własność intelektualna,

K_K04 – krytycznie podchodzi do posiadanej wiedzy z zakresu nauk przyrodniczych,

K_K05 – pracuje samodzielnie i zespołowo w rozwiązywaniu problemów związanych ze

studiowanym kierunkiem

Metody oceniania:

egzamin pisemny

Kryteria oceniania:

ocena bardzo dobra: student wykazuje dogłębną znajomość podstawowych działów biofizyki w zakresie przewidzianym w sylabusie

ocena dobra: student wykazuje dobrą znajomość podstawowych działów biofizyki w zakresie przewidzianym w sylabusie

ocena dostateczna: student wykazuje podstawową znajomość podstawowych działów biofizyki w zakresie przewidzianym w sylabusie.

ocena niedostateczna: student nie osiągnął opisanych standardów

1. Zagadnienia wstępne:

◦ wprowadzenie,

◦ typy oddziaływań w fizyce,

◦ wielkości fizyczne: definicje, wielkości podstawowe i pochodne,

◦ wielkości skalarne i wektorowe,

◦ energia,

◦ zasady zachowania

2. Mechanika:

◦ zasady dynamiki Newtona,

◦ pole grawitacyjne, wahadło proste,

◦ gęstość ciał, prawo Archimedesa,

◦ moduł Younga,

◦ ruch po okręgu, drgania, fale

3. Elektryczność i magnetyzm:

◦ ładunek elektryczny, prawo Coulomba, pole elektryczne i magnetyczne, potencjał elektryczny,

◦ prąd elektryczny, prawo Ohma, opór właściwy, zależność oporu od temperatury, prawa Kirchhoffa,

◦ siła Lorentza, działanie pola magnetycznego na przewodnik z prądem, indukcja elektromagnetyczna,

◦ zjawisko elektrolizy

4. Fizyka atomowa i molekularna:

◦ dualizm korpuskularno-falowy, zasada nieoznaczoności Heisenberga,

◦ modele atomowe, poziomy energetyczne w atomie, zjawiska absorpcji i emisji fotonu,

◦ układ okresowy pierwiastków, elektroujemność pierwiastków,

◦ wiązania molekularne, trwały moment dipolowy, oddziaływania międzymolekularne,

◦ lepkość, zjawiska kapilarne,

◦ napięcie powierzchniowe,

◦ pojęcie spinu, zachowanie spinu w polu magnetycznym

5. Optyka:

◦ zjawisko dyfrakcji i interferencji, prawo załamania światła, siatka dyfrakcyjna, prędkość światła w próżni i ośrodku materialnym, współczynnik załamania światła, zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia,

◦ ciało doskonale czarne i jego widmo,

◦ polaryzacja światła, rozpraszanie Rayleigha rozpraszanie Mie

6. Termodynamika:

◦ pojęcie temperatury,

◦ pojęcie gazu doskonałego,

◦ pojemność cieplna, ciepło właściwe,

◦ przemiany fazowe i ich temperatury, punkt potrójny

◦ ciepło i praca,

◦ zasady termodynamiki, entropia, rozkład Boltzmanna, rozkład Maxwella, dyfuzja

7. Oddziaływanie światła z materią:

◦ uogólnienie pojęcia poziomów energetycznych w cząsteczce,

◦ energia translacyjna, rotacyjna, oscylacyjna i elektronowa cząsteczki,

◦ oddziaływanie światła z molekułą, trwały i indukowany moment dipolowy,

◦ pojęcie przejścia dozwolonego i wzbronionego,

◦ przegląd technik spektroskopowych

8. Fizyka jądrowa:

◦ skład jądra atomowego, rozmiary i gęstość jądra, potencjał wiązania nukleonów w jądrze, defekt masy, rozpady: α, β i γ, promieniotwórczość naturalna i sztuczna, czas połowicznego zaniku,

◦ reakcje rozczepienia jądra atomowego, broń jądrowa, reaktor jądrowy, reakcja syntezy (termo)jądrowej,

◦ oddziaływanie promieniowania jądrowego z materią

Zagadnienia omawiane w każdym dziale są ilustrowane modelami układów, zjawisk czy procesów biologicznych.