Τμήμα Φυσικής ΠPOEΔPOΣ Γεώργιος Αρχοντής ΑΝΤΙΠPOEΔPOΣ Φώτιος Πτωχός KAΘHΓHTΕΣ Kωνσταντία Aλεξάνδρου Aνδρέας Όθωνος Χαράλαμπος Παναγόπουλος Πάνος Ραζής Xαράλαμπος Tσέρτος Κωνσταντίνος Χριστοφίδης ANAΠΛHPΩTEΣ KAΘHΓHTEΣ Γεώργιος Αρχοντής Σταύρος Θεοδωράκης Κωνσταντίνος Mουλόπουλος Φώτιος Πτωχός Σπύρος Σκούρτης Νικόλαος Τούμπας EΠIKOYPOΙ KAΘHΓHTΕΣ Γρηγόριος Ίτσκος Kωνσταντίνος Σκορδής ΛΕΚΤΟΡΑΣ Θεοδόσης Τρυπηνιώτης ΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΤΜΗΜΑΤΟΣ Σκοπός του Τμήματος είναι να προαγάγει την επιστημονική γνώση στον τομέα της Φυσικής. Το Τμήμα προσφέρει προπτυχιακό πρόγραμμα που οδηγεί σε πτυχίο Φυσικής, καθώς και μεταπτυχιακά προγράμματα που οδηγούν σε μάστερ (Μάστερ Φυσικής, Μάστερ σε Αρχές Φυσικής) και διδακτορικό. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην εξισορροπημένη μάθηση τόσο στην αίθουσα διδασκαλίας, όσο και στο εργαστήριο. Η διδασκαλία αποτελείται κυρίως από διαλέξεις και εργαστηριακά μαθήματα, τα οποία βοηθούνται από σεμινάρια και φροντιστήρια. Οι πρώτοι φοιτητές στη Φυσική εισήχθησαν το 1993. Κάθε χρόνο εισάγονται περίπου 30 προπτυχιακοί φοιτητές. Απόφοιτοι του Τμήματος Φυσικής μπορούν να εργοδοτηθούν στην τοπική βιομηχανία, σε εταιρείες προϊόντων υψηλής τεχνολογίας, στη δημόσια υπηρεσία, σαν ερευνητές/καθηγητές σε ερευνητικά κέντρα/πανεπιστήμια ή σαν καθηγητές στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Επειδή, όμως, η μελέτη της Φυσικής, εκτός από τις ειδικές γνώσεις που παρέχει, οδηγεί και στην ανάπτυξη ευρύτερου φάσματος αναλυτικών και υπολογιστικών ικανοτήτων και κριτικού τρόπου σκέψης, απόφοιτοι του Τμήματος μπορούν να εργοδοτηθούν, επίσης, σε χώρους, που δεν έχουν άμεση σχέση με τα γνωστικά αντικείμενα του Τμήματος. ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ Τα μαθήματα που περιλαμβάνονται στο πρόγραμμα σπουδών διαιρούνται σε πέντε κατηγορίες: Βασικά ή Εισαγωγικά Μαθήματα Μαθήματα Κορμού Ειδικά Μαθήματα Υποχρεωτικά Μαθήματα από άλλα Τμήματα Μαθήματα Ελεύθερης Επιλογής (από τρεις διαφορετικές σχολές) Τα βασικά ή εισαγωγικά μαθήματα θεωρούνται ως προαπαιτούμενα για τα μαθήματα κορμού και είναι όλα υποχρεωτικά. Τα μαθήματα κορμού είναι, επίσης, υποχρεωτικά και καλύπτουν το μεγαλύτερο φάσμα των γνώσεων, που πρέπει να κατέχει ένας φυσικός στη σημερινή εποχή. Με τη συμπλήρωση των μαθημάτων αυτών, οι φοιτητές παρακολουθούν έναν ορισμένο αριθμό ειδικών 112
μαθημάτων. Σκοπός των τελευταίων είναι να προσφέρουν ειδικές γνώσεις στους φοιτητές, οι οποίες θα τους χρησιμεύσουν στη διεξαγωγή της διπλωματικής εργασίας των δύο τελευταίων εξαμήνων και, γενικότερα, στις περαιτέρω επαγγελματικές τους επιλογές. Ανάμεσα στα μαθήματα του προγράμματος περιλαμβάνονται και υποχρεωτικά μαθήματα, που προσφέρονται από άλλα τμήματα, όπως το Τμήμα Μαθηματικών και Στατιστικής, το Τμήμα Χημείας και το Κέντρο Γλωσσών. Τέλος, το Προπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών συμπληρώνεται από άλλα Μαθήματα Ελεύθερης Επιλογής, που επιλέγει ο φοιτητής σε συνεννόηση με τον Ακαδημαϊκό του Σύμβουλο. ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Η διπλωματική εργασία κατέχει ξεχωριστή θέση στο Προπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών του Τμήματος. Οι φοιτητές που θα επιλέξουν διπλωματική εργασία εργάζονται επί δύο εξάμηνα, στο τέταρτο έτος σπουδών, υπό την επίβλεψη ενός μέλους του διδακτικού προσωπικού του Τμήματος, μελετώντας ένα από τα ειδικά θέματα που τους προτείνονται. Κατά τη διάρκεια αυτής της μελέτης μαθαίνουν να διερευνούν, να μελετούν και να αναλύουν τη διεθνή βιβλιογραφία, να δίνουν σεμινάρια στους συμφοιτητές τους με τρόπο σαφή και κατανοητό, και να παρουσιάζουν τα αποτελέσματα και συμπεράσματα που προκύπτουν. Πολλές φορές, για την επεξεργασία και ανάλυση του θέματος, όπως και για τη σύνταξη του τελικού κειμένου της εργασίας, είναι αναγκαία η χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών. Αν και η διπλωματική εργασία δεν πρέπει να είναι απαραίτητα πρωτότυπη, εν τούτοις αναμένεται ότι οι καλύτεροι φοιτητές θα ασχοληθούν με πρωτότυπα ερευνητικά θέματα, που άπτονται των ενδιαφερόντων των επιβλεπόντων συμβούλων καθηγητών. Μαζί με το πτυχίο Φυσικής, στους φοιτητές, οι οποίοι θα επιλέξουν διπλωματική εργασία, θα δίνεται από το Τμήμα και επίσημο σχετικό πιστοποιητικό υπογεγραμμένο από τον Κοσμήτορα της Σχολής, τον Πρόεδρο του Τμήματος και τον Υπεύθυνο Καθηγητή. ΠΡΟΣΦΕΡΟΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΓIΑ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ΑΛΛΩΝ ΤΜΗΜΑΤΩΝ Το Τμήμα προσφέρει τα ακόλουθα μαθήματα για φοιτητές άλλων τμημάτων: Χειμερινό Εξάμηνο ΕCTS ΦΥΣ 011 Σύγχρονη Φυσική για Ποιητές 5 ΦΥΣ 101 Αρχές Φυσικής 6 ΦΥΣ 102 Φυσική για Χημικούς 6 ΦΥΣ 131 Γενική Φυσική Ι: Μηχανική, Κυματική και Θερμοδυναμική 6 ΦΥΣ 133 Γενική Φυσική ΙΙΙ: Κλασική Μηχανική και Κβαντομηχανική 6 ΦΥΣ 134 Φυσική για Μηχανικούς 5 ΦΥΣ 137 Ιατρική Φυσική 6 Εαρινό Εξάμηνο ΦΥΣ 012 Φυσική και Εφαρμογές 5 ΦΥΣ 132 Γενική Φυσική ΙΙ: Ηλεκτρισμός, Ηλεκτρομαγνητισμός και Οπτική 6 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΦΥΣ 011 Σύγχρονη Φυσική για Ποιητές (5 ECTS) Ο πολιτισμός ως συνάρτηση των αντιλήψεών μας για το χώρο, το χρόνο, τα όρια, το κενό, το χάος. Αρχή Σχετικότητας-αντιστροφή συνήθους επόψεως. Γενική και Ειδική Σχετικότητα. Στρέβλωση Χώρου Και Χρόνου, Τοπολογία, Τέχνη τού Έσερ. Απόψεις περί χώρου-χρόνου στο μεσαίωνα και στην αφελή-πρωτόγονηανατολική τέχνη. Ποιητικός χρόνος. Ο χώρος για τη Σύγχρονη Τέχνη. Κβαντική Κυματοσυνάρτηση-Θολά Σύνορα. Μεταίχμιο δυνατότητας-πραγματικότητας. Ένωση αντιθέτων μέσω αποκλειομένου τρίτου. Επαλληλία-Πολυσημία-Ερμηνεία. Μεταμορφικές εικόνες στον κυβισμό, φουτουρισμό, σουρεαλισμό. Ο παρατηρητής (αναγνώστης, θεατής) ως συμμέτοχος στη Φυσική (Λογοτεχνία, Τέχνη). Υπερκείμενα. Αριστοτέλεια και Πλειότιμη Λογική. Αυτοαναφορά, μορφοκλασματικά, άπειρη παλινδρόμηση. Σωματίδια-Αντιύλη- Δυνάμεις. Το κενό ως δυναμική έννοια στη Σύγχρονη Φυσική και Τέχνη. Κοσμολογία. Δυναμικές έννοιες στο Μεταμοντέρνο Πολιτισμό. ΦΥΣ 012 Φυσική και Εφαρμογές (5 ECTS) Περιγράφονται σημαντικές ιδέες της κλασικής και κβαντικής μηχανικής και συγκρίνονται οι κλασικές και κβαντικές συμπεριφορές διαφόρων απλών συστημάτων: κινηματική σε μία και δύο διαστάσεις, οι Εξισώσεις του Νεύτωνος και οι δυνάμεις, δυναμική της κυκλικής κίνησης, έργο και ενέργεια, απλή αρμονική κίνηση, κύματα. Ο Δυϊσμός της Ύλης. Αρχή Αβεβαιότητας Heisenberg. Κυματοσυνάρτηση και Πιθανότητες. Λύσεις της Εξίσωσης Strödinger για Απλά Συστήματα (ελεύθερο σωματίδιο, απειρόβαθο πηγάδι δυναμικού, αρμονικός ταλαντωτής). Σύγκριση με τις λύσεις των Κλασικών Εξισώσεων. ΦΥΣ 101 Αρχές Φυσικής (6 ECTS) Κλασική Φυσική: Αδρανειακά Συστήματα και Νόμοι του Νεύτωνος. Διατήρηση και Ενέργεια Ορμής. Κίνηση Κέντρου Μάζας. Στροφική Κίνηση. Μοντέρνα Φυσική: Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Ο κυματικός-σωματιδιακός χαρακτήρας του μικροσκοπικού κόσμου. Η Αρχή της Αβεβαιότητας. Ο Πυρήνας και η Ραδιενέργεια. Πυρηνική Σύντηξη και Σχάση. Το Πείραμα Michelson-Morley. Σχετικότητα Χώρου και Χρόνου. Το Παράδοξο των Διδύμων. Ισοδυναμία βαρυτικού πεδίου και επιταχυνόμενου συστήματος αναφοράς. Βαρύτητα και Γεωμετρία. ΦΥΣ 102 Φυσική για Χημικούς (6 ECTS) Μηχανική: Έργο, ενέργεια, ορμή, ροπή, στροφορμή, ταλαντώσεις, μηχανική ρευστών. Ηλεκτρομαγνητισμός: Ηλεκτρικό Πεδίο, δυναμικό, δίπολο, πόλωση, διηλεκτρικά, ηλεκτρικές ταλαντώσεις, μαγνήτιση στην ύλη, ερμηνεία μαγνητικής συμπεριφοράς της ύλης (διαμαγνητισμός, παραμαγνητισμός), εναλλασσόμενο ρεύμα, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, θεωρία ημιαγωγών. Κυματική-Οπτική: Συμβολή και περίθλαση φωτός, πόλωση φωτός/οπτική στροφή, χημικές www.ucy.ac.cy/phy 113
Τμήμα Φυσικής εφαρμογές πόλωσης και σκέδασης φωτός, Νόμος του Bragg, φάσματα απορρόφησης και εκπομπής. ΦΥΣ 111 Γενική Φυσική Ι (8 ECTS) Το μάθημα αυτό είναι το πρώτο μιας σειράς τριών εξαμηνιαίων μαθημάτων εισαγωγικού χαρακτήρα, που στοχεύουν στην εμπέδωση των βασικών εννοιών και αρχών της Φυσικής. Περιεχόμενα: Μονάδες Μέτρησης, Αριθμητική Προσέγγιση, Διανύσματα, Συστήματα Συντεταγμένων. Κίνηση σε μια και περισσότερες διαστάσεις, ταχύτητα και επιτάχυνση, συστήματα αναφοράς. Δυνάμεις, Νόμοι του Νεύτωνος. Έργο, μηχανική ενέργεια. Ορμή, Κέντρο Μάζας. Ροπή Δυνάμεων, Στροφορμή, Ροπή Αδράνειας. Ταλαντώσεις. Παγκόσμια Βαρυτική Έλξη, Νόμοι του Kepler. Μηχανική Ρευστών. Ειδική Σχετικότητα: Πείραμα Michelson-Morley, Αρχή του Einstein, Μετασχηματισμοί Lorentz. ΦΥΣ 112 Γενική Φυσική ΙΙ (7.5 ECTS) Ηλεκτρισμός και Ηλεκτρομαγνητισμός: Ιστορική αναδρομή. Ηλεκτρικά Πεδία. Ο Νόμος του Gauss. To Ηλεκτρικό Δυναμικό. Χωρητικότητα και Διηλεκτρικά. Ρεύμα και Αντίσταση. Κυκλώματα Συνεχούς Ρεύματος. Μαγνητικά Πεδία. Πηγές Μαγνητικού Πεδίου. Ο Νόμος του Faraday. Επαγωγή και Πηνία. Κυκλώματα Εναλλασσομένου Ρεύματος. Θερμοδυναμική: Εισαγωγή. Η Θερμότητα και ο Πρώτος Νόμος. Θερμικές Μηχανές, Εντροπία και ο Δεύτερος Νόμος. ΦΥΣ 114 Εργαστήρια Φυσικής Ι (8 ECTS) Θεωρία Σφαλμάτων: Είδη Σφαλμάτων. Μετάδοση Σφαλμάτων: Παραδείγματα και Εφαρμογές. Μεταβολή μίας Σύνθετης Ποσότητας (συνάρτησης). Κατανομές Gauss και Poisson. Πιθανότητα Σφάλματος. Συμβατότητα Μετρήσεων. Σταθμισμένη Μέση Τιμή Πειραματικών Μετρήσεων. Θεωρία Ελαχίστων Τετραγώνων. Εργαστηριακές Ασκήσεις: Μαθηματικό Εκκρεμές. Ελαστικότητα-Νόμος του Hooke. Ροπές Αδρανείας-Στροφικές Ταλαντώσεις. Ροπή και Γωνιακή Στροφορμή. Διατήρηση της Μηχανικής Ενέργειας. Κρούσεις. Εξαναγκασμένες Ταλαντώσεις. Συνδεδεμένα Εκκρεμή. Αντίσταση Ροής Αέρος. ΦΥΣ 115 Εργαστήριο Φυσικής ΙΙ (7.5 ECTS) Κατανομή Ταχυτήτων κατά Μaxwell. Θερμοχωρητικότητα Αερίων. Ηλεκτρόλυση. Ιξωδόμετρο Πιπτουσών Σφαιρών. Φόρτιση ενός Πυκνωτή. Μέτρηση Μαγνητικών Πεδίων. Μαγνητική Ροπή. Μαγνητική Επαγωγή. Κυκλώματα RLC. Ακτινοβολία Νόμος των Stefan Bοltzmann. Θερμική και Ηλεκτρική Αγωγιμότητα Μετάλλων. Μέτρηση του Μαγνητικού Πεδίου της Γης. Προσομοίωση Ηλεκτρομαγνητικών Πεδίων σε Ηλεκτρονικό Υπολογιστή. ΦΥΣ 131 Γενική Φυσική Ι: Μηχανική, Κυματική και Θερμοδυναμική (6 ECTS) (Για το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών) Μονάδες Μέτρησης, Συστήματα Συντεταγμένων. Κίνηση σε μια και περισσότερες διαστάσεις, Ταχύτητα, Επιτάχυνση, Συστήματα Αναφοράς. Δυνάμεις, Νόμοι του Νεύτωνος. Έργο, Μηχανική Ενέργεια. Ορμή, Κέντρο Μάζας. Ροπή Δυνάμεων, Στροφορμή, Ροπή Αδράνειας. Ταλαντώσεις. Παγκόσμια Βαρυτική Έλξη. Νόμοι του Kepler. Εξίσωση Κυμάτων, Εγκάρσια και Διαμήκη Κύματα. Φασική και ομαδική ταχύτητα. Θερμοδυναμική: θερμότητα και ο Πρώτος και Δεύτερος Νόμος, Μηχανές, Ψυγεία, Εντροπία, Ακτινοβολούσες Κοιλότητες, Νόμος Ακτινοβολίας του Planck, φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. ΦΥΣ 132 Γενική Φυσική ΙΙ: Ηλεκτρισμός, Ηλεκτρομαγνητισμός και Οπτική (6 ECTS) (Για το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών) Ηλεκτρισμός και Ηλεκτρομαγνητισμός: Ηλεκτρικά Πεδία. Ο Νόμος του Gauss. Ηλεκτρικό Δυναμικό. Χωρητικότητα και Διηλεκτρικά. Ρεύμα και Αντίσταση. Κυκλώματα Συνεχούς Ρεύματος, Μαγνητικά Πεδία. Πηγές Μαγνητικού Πεδίου. Ο Νόμος του Faraday. Επαγωγή και Κινητήρες. Κυκλώματα Εναλλασσομένου Ρεύματος. Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα, Φαινόμενο Doppler για το φως και τον ήχο. Οπτική: Γεωμετρική Οπτική, Αρχή του Haygen και του Fermat, Οπτικά Όργανα. Συμβολή, Πείραμα Young, το Συμβολόμετρο του Michelson, Πολλαπλή Συμβολή Δεσμών, Κριτήριο Διακριτότητας του Rayleigh, Περίθλαση κατά Fraunhofer, Διαφράγματα Περίθλασης, Νόμος του Bragg, Πόλωση, Νόμος του Malu, Διπλή Διάθλαση, Παραγωγή Κυκλικά Πολωμένου Φωτός. ΦΥΣ 133 Γενική Φυσική ΙΙΙ: Κλασική Μηχανική και Κβαντομηχανική (6 ECTS) (Για το Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών) Κλασική μηχανική. Συστήματα αναφοράς αδράνειας και γενικευμένες συντεταγμένες, Νευτώνεια Μηχανική, το τυπικόν και οι Εξισώσεις Λαγκράνζ, νόμοι διατήρησης, κίνηση σε κεντρικό δυναμικό, πεδία βαρύτητας, ταλαντώσεις μικρού μεγέθους, μηχανική του στερεού σώματος, Εξισώσεις Χάμιλτον. Κβαντομηχανική. Η Εξίσωση Schrödinger και η Κυματοσυνάρτηση. Εισαγωγή στη στατιστική ερμηνεία της Κβαντομηχανικής. Κανονικοποίηση της Κυματοσυνάρτησης. Μέσες τιμές και τελεστές θέσης, ορμής και ενέργειας. Μονοδιάστατα δυναμικά. Απειρόβαθο πηγάδι. Αρμονικός ταλαντωτής. Δυναμικό συνάρτησης δέλτα. Πεπερασμένο πηγάδι. Ελεύθερο σωματίδιο. ΦΥΣ 134 Φυσική για Μηχανικούς (5 ECTS) (Για το Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανολόγων Περιβάλλοντος) Διανύσματα, Συστήματα Μονάδων, Συστήματα Συντεταγμένων, Κινηματική σε μία, δύο και τρεις διαστάσεις, Επιτάχυνση, Νόμοι του Νεύτωνα, Τριβή, Ομοιόμορφη Κυκλική Κίνηση, Κινητική Ενέργεια, Έργο, Δυναμική Ενέργεια, Αρχή Διατήρησης Ενέργειας, Κέντρο Μάζας, Ορμή και Αρχή Διατήρησης Ορμής, Κρούσεις, Περιστροφή, Ροπή Δύναμης, Στροφορμή και Αρχή Διατήρησης Στροφορμής, Στατική, Ταλαντώσεις, Βαρύτητα, Μηχανική Ρευστών. ΦΥΣ 137 Φυσική για την Ιατρική Σχολή (6 ECTS) Στόχος του παρόντος μαθήματος είναι να φέρει σε επαφή τους φοιτητές της Ιατρικής με ένα ευρύ σύνολο από φυσικές έννοιες στην περιοχή της Μηχανικής, Ρευστών, Κυματικής, Γεωμετρικής Οπτικής, Ηλεκτρισμού, Πυρηνικής Φυσικής και Μοριακής Βιοφυσικής. Θα δοθεί ιδιαίτερη σημασία στη σύνδεση αυτών των εννοιών με συγκεκριμένες εφαρμογές στην Ιατρική του ανθρώπινου σώματος. Η επιτυχής παρακολούθηση του μαθήματος προϋποθέτει ένα ισχυρό υπόβαθρο σε επίπεδο τριετούς λυκειακής εκπαίδευσης στη Φυσική. Στοιχεία Μηχανικής (Νόμοι του Νεύτωνα, Δυνάμεις και ισορροπία μετατόπισης, Ροπές και στροφική κίνηση, Έργο και ενέργεια, Κρούσεις, Θεωρία ελαστικότητας, Στατική του ανθρώπινου σώματος, Κινηματική του ανθρώπινου σώματος, Μηχανικές ιδιότητες του ανθρώπινου σώματος). Ροή υγρών (πυκνότητα και 114
πίεση, Αρχή Αρχιμήδη και αρχή Pascal, Εξίσωση συνέχειας, Εξίσωση Βernoulli, Ιξώδης ροή και ροή Poiseuille, Ροή ρευστών στο ανθρώπινο σώμα). Αρμονική κίνηση και κύματα (Χαρακτηριστικά του ήχου, Το φαινόμενο Doppler, Υπέρηχοι, Ακοή). Στοιχεία ηλεκτρισμού (Μονωτές και αγωγοί, Νόμος Coulomb, To ηλεκτρικό πεδίο, Το ηλεκτρικό δυναμικό, Χωρητικότητα, Διηλεκτρικά, Ηλεκτρικό ρεύμα και νόμος Οhm, Διάδοση νευρικών παλμών, ΕCG), Ιατρική απεικόνιση, Γεωμετρική οπτική (Διάδοση φωτός, Δείκτης διάθλασης, Κοίλα και σφαιρικά κάτοπτρα, Διάθλαση, Νόμος Snell, Εξίσωση φακών, Η κάμερα, Ο μεγεθυντικός φακός, Το μικροσκόπιο, Σφάλματα φακών, Tο ανθρώπινο μάτι, Διορθωτικοί φακοί). Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής (Πυρηνικές δυνάμεις, Ραδιενέργεια, α-, β- και γ-decay, Διέλευση ακτινοβολίας μέσα από την ύλη, Mέτρηση ακτινοβολίας Δοσιμετρία, Στοιχεία ραδιοθεραπείας). Ιατρικές Εφαρμογές Μοριακής Βιοφυσικής (Σχέση δομής, δυναμικής και δράσης βιομορίων, Εφαρμογές στον σχεδιασμό φαρμάκων. ΦΥΣ 145 Υπολογιστικές Μέθοδοι στη Φυσική (7.5 ECTS) Εισαγωγή και πρακτική εξάσκηση σε Προγραμματισμό και Υπολογιστικές Μεθόδους με σκοπό την ανάπτυξη δεξιοτήτων αναγκαίων για την αριθμητική επίλυση προβλημάτων φυσικής. Εργαλεία που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν χρήση του Λειτουργικού Συστήματος Linux/UNIX, του Επεξεργαστή EMACS/XEMACS, του Γραφικού Λογισμικού Gnuplot και προγραμματισμό σε Γλώσσα FORTRAN. Οι μέθοδοι περιλαμβάνουν (α) τεχνικές για επίλυση διαφορικών εξισώσεων (Euler, Verlet, Runge-Kutta) με εφαρμογές σε προβλήματα από τη Κλασική Μηχανική (β) εύρεση ριζών και λύση γραμμικών συστημάτων εξισώσεων, (γ) θέματα από ανάλυση δεδομένων, (δ) ιδιότητες και μέθοδοι δημιουργίας τυχαίων αριθμών με εφαρμογές στον υπολογισμό ολοκληρωμάτων, προσομοιώσεις τυχαίων διαδρομών και απλών φυσικών διεργασιών και (ε) τεχνικές αριθμητικής ολοκλήρωσης. ΦΥΣ 211 Κλασική Μηχανική (7.5 ECTS) Συστήματα Αναφοράς και Γενικευμένες Συντεταγμένες, Νευτώνεια Μηχανική, το Τυπικόν και οι Εξισώσεις Λαγκράνζ, Νόμοι Διατήρησης, κίνηση σε κεντρικό δυναμικό, πεδίο βαρύτητας, σκέδαση, ταλαντώσεις μικρού πλάτους, αγραμμικές ταλαντώσεις και χάος, μη αδρανειακά συστήματα αναφοράς, μηχανική του στερεού σώματος, Εξισώσεις Χάμιλτον. ΦΥΣ 145 Υπολογιστικές Μέθοδοι στη Φυσική (7.5 ECTS) Εισαγωγή και πρακτική εξάσκηση σε Προγραμματισμό και Υπολογιστικές Μεθόδους με σκοπό την ανάπτυξη δεξιοτήτων αναγκαίων για την αριθμητική επίλυση προβλημάτων φυσικής. Εργαλεία που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν χρήση του Λειτουργικού Συστήματος Linux/UNIX, του Επεξεργαστή EMACS/XEMACS, του Γραφικού Λογισμικού Gnuplot και προγραμματισμό σε Γλώσσα FORTRAN. Οι μέθοδοι περιλαμβάνουν (α) τεχνικές για επίλυση διαφορικών εξισώσεων (Euler, Verlet, Runge-Kutta) με εφαρμογές σε προβλήματα από τη Κλασική Μηχανική (β) εύρεση ριζών και λύση γραμμικών συστημάτων εξισώσεων, (γ) θέματα από ανάλυση δεδομένων, (δ) ιδιότητες και μέθοδοι δημιουργίας τυχαίων αριθμών με εφαρμογές στον υπολογισμό ολοκληρωμάτων, προσομοιώσεις τυχαίων διαδρομών και απλών φυσικών διεργασιών και (ε) τεχνικές αριθμητικής ολοκλήρωσης. ΦΥΣ 211 Κλασική Μηχανική (7.5 ECTS) Συστήματα Αναφοράς και Γενικευμένες Συντεταγμένες, Νευτώνεια Μηχανική, το Τυπικόν και οι Εξισώσεις Λαγκράνζ, Νόμοι Διατήρησης, κίνηση σε κεντρικό δυναμικό, πεδίο βαρύτητας, σκέδαση, ταλαντώσεις μικρού πλάτους, αγραμμικές ταλαντώσεις και χάος, μη αδρανειακά συστήματα αναφοράς, μηχανική του στερεού σώματος, Εξισώσεις Χάμιλτον. ΦΥΣ 213 Γενική Φυσική ΙΙΙ (7.5 ECTS) Κυματική Εξίσωση, Εγκάρσια και Διαμήκη Κύματα, Ομαδική και Φασική Ταχύτητα, Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα, Φαινόμενο Doppler για το φως και τον ήχο, Γεωμετρική οπτική, Αρχή του Huygens και του Fermat, Οπτικά όργανα, Συμβολή, Πείραμα Young, το Συμβολόμετρο του Michelson, Πείραμα Michelson - Morley, Πολλαπλή συμβολή, Κριτήριο διακριτότητας του Rayleigh, Περίθλαση κατά Fraunhofer, Διακριτότητα, Διαφράγματα περίθλασης, Νόμος Bragg, Πόλωση, Νόμος Malus, Νόμος Brewster, Διπλή διάθλαση, Παραγωγή Κυκλικά Πολωμένου Φωτός, Ακτινοβολούσες Κοιλότητες, Νόμος ακτινοβολίας του Planck, Φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο, Σκέδαση Compton, Κυματικές ιδιότητες σωματιδίων, Θεωρία Bohr για το άτομο υδρογόνου, Αρχή της Αντιστοιχίας. ΦΥΣ 216 Εργαστήριο Φυσικής ΙΙΙ (7.5 ECTS) Το μάθημα περιέχει τις ακόλουθες πειραματικές ασκήσεις στην Οπτική/Κυματική: Ταλαντώσεις Χορδών, Διάδοση Υπερήχων στον Αέρα και τα Υγρά, Νόμοι των Φακών, Συμβολή Φωτός από Λεπτά Υμένια, Διάταξη Συμβολής Νεύτωνα, Συμβολόμετρο Michelson, Πόλωση του Φωτός, Περίθλαση Fraunhofer, Φασματοσκόπιο Πρίσματος, Φασματοσκόπιο Φράγματος, Μέτρηση Ταχύτητας του Φωτός, Νόμοι του Fresnel. ΦΥΣ 221 Μαθηματικές Μέθοδοι Φυσικής Ι (7.5 ECTS) Διανυσματικός Λογισμός: Πολλαπλά, επικαμπύλια, επιφανειακά ολοκληρώματα. Κλίση/απόκλιση/στροφή, Θεωρήματα Green/ Gauss/Stokes. Εφαρμογές στη Μηχανική Στερεού Σώματος, Υδροδυναμική, Ηλεκτροστατική, εξισώσεις Maxwell. Συστήματα με σφαιρική αξονική συμμετρία. Σειρές Fourier: Σειρές και ολοκληρώματα Fourier. Συνθήκες Σύγκλισης. Εφαρμογές στην Κυματική. Ορθογώνιες συναρτήσεις στην Ηλεκτροστατική και στην Κβαντομηχανική. Συνήθεις Διαφορικές Εξισώσεις στη Μηχανική, Ηλεκτρομαγνητισμό και Κβαντομηχανική: Ταξινόμηση, Ύπαρξη, Μοναδικότητα. Φυσικά συστήματα με γραμμική/μη γραμμική/ χαοτική συμπεριφορά, Διατηρητικά Συστήματα, Οδηγούσες Δυνάμεις. Αναλυτικές μέθοδοι επίλυσης εξισώσεων 2ης τάξης. Συστήματα εξισώσεων. Λύσεις με Δυναμοσειρές. Μετασχηματισμός Laplace, Συνάρτηση Dirac. Αριθμητικές Μέθοδοι, εφαρμογές στη Σκέδαση και στο πρόβλημα Πολλών Σωμάτων. ΦΥΣ 222 Μαθηματικές Μέθοδοι Φυσικής ΙΙ (7.5 ECTS) Προβλήματα Συνοριακών Τιμών για Συνήθεις και Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις (ΜΔΕ) Θεωρία Sturm-Liouville και Αυτοσυζυγείς Συνοριακές Συνθήκες. Χωρισμός Μεταβλητών στην Κυματική Εξίσωση και στις Εξισώσεις Θερμότητας, Schrödinger και Laplace: Συναρτήσεις Bessel, Πολυώνυμα Legendre, Σφαιρικές Αρμονικές. Συνεχή Συστήματα Ιδιοσυναρτήσεων Συνάρτηση-δ του Dirac Συνάρτηση-θ του Heaviside η Έννοια και η Χρήση του "Διαδότη". Η Μέθοδος των Συναρτήσεων Green Εξίσωση Poisson, Μη-ομογενής Εξίσωση Helmholtz: Κβαντική Σκέδαση και Σειρά Born. Πεπερασμένα Χωρία και η Μέθοδος των Ειδώλων. ΦΥΣ 225 Κβαντομηχανική Ι (7.5 ECTS) Η Εξίσωση Schrödinger και η Κυματοσυνάρτηση. Στατιστική Ερμηνεία, Κανονικοποίηση Κυματοσυνάρτησης, Τελεστές Θέσης /Ορμής και Χαμιλτονιανής. Αρχή Αβεβαιότητας Heisenberg. www.ucy.ac.cy/phy 115
Τμήμα Φυσικής Στάσιμες καταστάσεις. Λύσεις της εξίσωσης Schrödinger για τα ακόλουθα μονοδιάστατα δυναμικά: Απειρόβαθο Πηγάδι. Αρμονικός Ταλαντωτής. Ελεύθερο Σωματίδιο. Συνάρτηση Δέλτα. Πεπερασμένο Πηγάδι. Φορμαλισμός Hilbert. Τελεστές και Μεταθέτες. Γενικευμένη Στατιστική Ερμηνεία και Σχέσεις Αβεβαιότητας. Το άτομο του Υδρογόνου, Στροφορμή και Τρισδιάστατα Δυναμικά. Ιδιοστροφορμή. ΦΥΣ 231 Ηλεκτρομαγνητισμός Ι (7.5 ECTS) Μαθηματική εισαγωγή: Θεωρήματα για τις Κλίσεις, Αποκλίσεις και Στροβιλισμούς. Ηλεκτροστατική: Ηλεκτροστατικό Πεδίο, Ηλεκτρικό Δυναμικό, Έργο και Ενέργεια, Αγωγοί. Ειδικές τεχνικές υπολογισμού δυναμικών και εφαρμογές. Ηλεκτροστατικά Πεδία στην ύλη: Πόλωση, ηλεκτρική μετατόπιση, γραμμικά διηλεκτρικά. Μαγνητοστατική: Μαγνητικό Πεδίο, Δύναμη Lοrentz, Νόμος των Biοt-Savard, διανυσματικό δυναμικό. Μαγνητοστατικά πεδία στην ύλη: Μαγνήτιση, το βοηθητικό πεδίο H, γραμμικά και μη γραμμικά μέσα. Ηλεκτροδυναμική: Hλεκτρεγερτική Δύναμη, Νόμος του Faraday, Εξισώσεις Maxwell, Θεώρημα του Pοynting. Hλεκτρομαγνητικά Κύματα: Κυματικές Εξισώσεις, διάδοση Ηλεκτρομαγνητικών Κυμάτων στο κενό και στην ύλη. ΦΥΣ 235 Ηλεκτρομαγνητισμός ΙΙ-Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας (7.5 ECTS) Εξισώσεις Maxwell, Η/Μ Κύματα σε Αγωγούς και σε μη Αγώγιμα Μέσα, Κυματικές Ιδιότητες, Συνοριακές Συνθήκες, Διασπορά, Φασική και Ομαδική Ταχύτητα, Αγωγιμότητα, Η/Μ Ακτινοβολία, Καθυστερημένα και Προχωρημένα Δυναμικά, Ακτινοβολία Διπόλου, Συμμετρίες και Νόμοι Διατήρησης, Αδρανειακά Συστήματα, Μετασχηματισμοί Γαλιλαίου, Αρχές της Σχετικότητας, Μάζα Ηρεμίας, Ενέργεια-Ορμή, Μέτρηση της Ταχύτητας του Φωτός, Πειράματα Fizeau και Michelson-Morley, Μετασχηματισμοί Lorentz, Ταυτόχρονα Γεγονότα, Συστολή Μήκους, Διαστολή Χρόνου, Συγχρονισμός Ρολογιών, Διάγραμμα Minkowski, Μετασχηματισμός Ταχυτήτων, Κλασικό και Σχετικιστικό Φαινόμενο Doppler, Πρόβλημα Δορυφόρου, Το Παράδοξο των Διδύμων, Σχετικιστική Δυναμική, Διατήρηση Εvέργειας/Ορμής, Παραγωγή Κατωφλίου, Διάσπαση Σωματιδίων, Μετασχηματισμοί Ενέργειας/Ορμής, Συναλλοίωτη Διατύπωση Εξισώσεων, Κλασική Ηλεκτροδυναμική, Αρχή Ελαχίστης Δράσης, Δύναμη Lorentz, Μετασχηματισμός Βαθμίδος, Τανυστής Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου. ΦΥΣ 301 Φυσική Στερεάς Κατάστασης (7.5 ECTS) Γενική Εισαγωγή στη Φυσική Συμπυκνωμένης Ύλης - Κρυσταλλογραφία, Quasiκρύσταλλοι - Δυναμική Πλέγματος: - Φωνόνια - Ηλεκτρονικές Ιδιότητες: Μοντέλο Ελευθέρων Ηλεκτρονίων, Ειδική Θερμότητα και Ιδιότητες Μεταφοράς, Ηλεκτρόνια σε Παγωμένο Πλέγμα: Θεώρημα Bloch και Θεωρία Ενεργειακών Ζωνών (Μοντέλα Krönig-Penney και Σχεδόν - Ελεύθερα - Ηλεκτρόνια, Προσέγγιση Tight-Binding, Μέταλλα - Μονωτές - Ημιμέταλλα Ημιαγωγοί, Ημικλασική Δυναμική (Ταλαντώσεις Bloch, Oπές, Ενεργός Μάζα), Διηλεκτρική Συνάρτηση και Θωράκιση Thomas-Fermi - Μετάπτωση Mott, Ταλαντώσεις Πλάσματος, Nesting και Αστάθεια Peierls (Κύματα- Πυκνότητας-Φορτίου και -Spin), Συσχετισμοί και ο Κρύσταλλος Wigner, Many-Body Φασικό Διάγραμμα Αλληλεπιδρώντων Ηλεκτρονίων Μακροσκοπικά Κβαντικά Φαινόμενα και Υπεραγωγιμότητα (Φαινομενολογία Ginzburg-Landau, Ζεύγη Cooper και Θεωρία BCS) - Κβαντικό Φαινόμενο Hall (Ακέραιο και Κλασματικό) Composite Fermions - Νανοσκοπική Φυσική και Aharonov-Bohm συστήματα. ΦΥΣ 302 Εργαστηριακή Φυσική Ι (7.5 ECTS) (Εργαστήρια Στερεάς Κατάστασης) Το Φαινόμενο του Hall στο p-γερμάνιο. Ενεργειακό χάσμα στο Γερμάνιο. Το Φαινόμενο του Hall στα μέταλλα. Φασματοσκοπία διέλευσης στο πυρίτιο. Χαρακτηριστικές καμπύλες Ηλιακών Φωτοκυττάρων. Φάσμα Χαρακτηριστικών Ακτίνων Χ με Σκεδασμό Bragg. Μικροκύματα - Μελέτη και εφαρμογές μικροκυμάτων στη Φυσική. Συμβολομετρία - Μέθοδος μέτρησης ακριβείας. Laser Ar+ Συνεχούς Κύματος. ΦΥΣ 321 Πυρηνική Φυσική (7.5 ECTS) Εισαγωγή. Ιδιότητες των Ατομικών Πυρήνων. Πυρηνικά Μοντέλα. Ραδιενέργεια. Άλφα Διάσπαση. Βήτα Διάσπαση. Γάμμα Διάσπαση. Πυρηνικές αντιδράσεις και η κινηματική τους. Σχάση και Σύντηξη Πυρήνων. Εφαρμογές των Πυρηνικών Ακτιβολιών. Πυρηνική Αστροφυσική και Κοσμολογία της Μεγάλης Έκρηξης. ΦΥΣ 322 Εργαστηριακή Φυσική ΙΙ (7.5 ECTS) (Πειράματα Ατομικής και Πυρηνικής Φυσικής) Εισαγωγή. Ειδικό Φορτίο του Ηλεκτρονίου. Παρατήρηση του Φαινομένου Ζeemann. Συντονισμός Spin του Ηλεκτρονίου. Το Φαινόμενο Compton. Ακτίνες-Χ και Νόμος του Moseley. Σκέδαση Rutherford. Φασματοσκοπία Σωματιδίων -α. Φασματοσκοπία Σωματιδίων -β. Φασματοσκοπία Ακτίνων-γ. Ο Μετρητής Geiger- Müller. ΦΥΣ 326 Κβαντομηχανική ΙΙ (7.5 ECTS) Στροφορμή και ιδιοστροφορμή, σύνθεση στροφορμών, πανομοιότυπα σωματίδια, περιοδικός πίνακας, Χρονανεξάρτητη Θεωρία Διαταραχών, Μέθοδος Μεταβολών, Χρονεξαρτημένη Θεωρία Διαταραχών, Ακτινοβολία, Φαινόμενα Zeeman, Stark, Aharonou-Bohm, Θεωρία Μέτρησης, βασικές ιδέες Ατομικής Φυσικής. ΦΥΣ 331 Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων (7.5 ECTS) Σύντομη ιστορική αναδρομή, Βασικές Αλληλεπιδράσεις και Σωματίδια Ύλης, Αλληλεπίδραση Σωματιδίων και Ακτινοβολίας με την Ύλη, Ανιχνευτές και Επιταχυντικά Συστήματα, Συμμετρίες, Κβαντικοί Αριθμοί και Νόμοι Διατήρησης, Παραβίαση Συμμετριών, Τοπικοί Μετασχηματισμοί Βαθμίδος, Κβαντική Ηλεκτροδυναμική, Ασθενείς Αλληλεπιδράσεις, Αυθόρμητο Σπάσιμο Συμμετρίας, Μηχανισμός Higgs, Ενδιάμεσα Διανυσματικά Μποζόνια, Ηλεκτροασθενής Θεωρία, Κβαντική Χρωμοδυναμική, Ασυμπτωτική Ελευθερία, Confinement, Προβλήματα Προτύπου Μοντέλου, Θεωρίες Ενοποίησης Αλληλεπιδράσεων, Υπερσυμμετρία, Εφαρμογές της Σωματιδιακής Φυσικής στην Ιατρική, Τεχνολογία και Βιομηχανία. ΦΥΣ 341 Ηλεκτρονική Φυσική (7.5 ECTS) Το μάθημα δίνει στους φοιτητές μια εισαγωγική γνώση πάνω στις βασικές αρχές της Ηλεκτρονικής, όπως ο Νόμος του Ohm κ.λπ. Στη συνέχεια, επικεντρώνεται στη συμπεριφορά των κυριοτέρων ημιαγωγικών εξαρτημάτων, που χρησιμοποιούνται στα ολοκληρωμένα κυκλώματα. Τα κύρια θέματα που συμπεριλαμβάνονται στο μάθημα είναι: DC και AC Κυκλώματα. Ημιαγωγοί και εφαρμογές σε Κυκλώματα. Δίοδος Επαφής. Διπολικά Τρανζίστορ Επαφής. Τρανζίστορ Φαινομένου Πεδίου. Ψηφιακά Κυκλώματα. Παράλληλα με το θεωρητικό μέρος του μαθήματος, θα διεξάγονται εργαστηριακές ασκήσεις, με στόχο την εξοικείωση των φοιτητών με την Εφαρμοσμένη Ηλεκτρονική. 116
ΦΥΣ 342 Στατιστική Φυσική και Θερμοδυναμική (7.5 ECTS) Θερμοδυναμική: Βασικές έννοιες. Νόμοι Θερμοδυναμικής. Κύκλος Carnot και Εντροπία. Θερμοδυναμικές μηχανές. Εξίσωση Clausius-Clapeyron. Θερμοδυναμικά Δυναμικά. Στατιστική Φυσική: Κβαντομηχανική μέτρηση μικροκαταστάσεων και εντροπία. Μικροκανονική συλλογή και παραδείγματα. Κανονική συλλογή και παραδείγματα. Θερμοχωρητικότητα στερεών (Μοντέλα Einstein και Debye). Κβαντικό Ιδανικό Αέριο. Ακτινοβολία μέλανος σώματος. Στατιστική Bose-Einstein και Fermi-Dirac. Μοντέλο ελεύθερων ηλεκτρονίων. Ηλεκτρονιακή θερμοχωρητικότητα. Συμπύκνωση Bose-Einstein. ΦΥΣ 347 Υπολογιστική Φυσική (7.5 ECTS) α) Γεννήτορες τυχαίων αριθμών. Yπολογισμός ολοκληρωμάτων με τη μέθοδο Monte Carlo. Προσομοιώσεις Metropolis Monte Carlo (προβλήματα τυχαίων διαδρομών, διδιάστατο μοντέλο Ising. β) Μέθοδοι αριθμητικής επίλυσης διαφορικών εξισώσεων. Εφαρμογή στις Εξισώσεις Διάχυσης, Laplace/Poisson, Schroedinger. γ) Μέθοδοι Μοριακής Δυναμικής βασικές έννοιες (εξισώσεις κίνησης, αλγόριθμοι, στάδια προσομοίωσης. Προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής υπό σταθερή ενέργεια, και υπό σταθερή θερμοκρασία. Εφαρμογή σε Συστήματα Σωματιδίων με αλληλεπιδράσεις Lennard-Jones. Υπολογισμός διαφόρων στατιστικών μεγεθών (πίεση, συντελεστής διάχυσης, ακτινική συνάρτηση κατανομής). ΦΥΣ 405 Κοσμολογία και Γενική Θεωρία της Σχετικότητας (7.5 ECTS) Παρατηρήσεις που οδηγούν στη Γενική Σχετικότητα, φαινόμενα που μελετά η Κοσμολογία. Ο χωροχρόνος της Γενικής Σχετικότητας, Γεωδαιτικές. Τανυστής Ενέργειας-Ορμής, Τανυστής Καμπυλότητας Riemann, Εξισώσεις Einstein, Λύση Schwarzschild. Πέντε κλασικά τεστ της Γενικής Σχετικότητας: Υπολογισμοί, Πειραματικές επαληθεύσεις. Μελανές Οπές: Schwarzschild/Kerr, Ακτινοβολία Hawking, Παρατήρηση. Βαρυτική ακτινοβολία, Gravitons, ανιχνευτές, ισχύς εκπομπής. Διαστολή του σύμπαντος. Μετρική Robertson-Walker, Μοντέλα Friedmann. Ορίζοντας γεγονότων/σωματιδίων. Big Bang: Φαινόμενα που το μαρτυρούν, Διεργασίες σε διάφορες στιγμές του σύμπαντος, Σκοτεινή ύλη. Στοιχεία Αστροφυσικής: Υδροστατική ισορροπία στα άστρα, θερμοκρασία και λαμπρότητα, Κύρια ακολουθία, Αστρικά καύσιμα, Ερυθροί γίγαντες, Λευκοί νάνοι, Αστέρες νετρονίων, Pulsars, Supernovae. ΦΥΣ 415 Βιοφυσική (7.5 ECTS) Στόχος του μαθήματος είναι να φέρει σε επαφή τους φοιτητές της Φυσικής με βασικές έννοιες από τις Επιστήμες των Ζωντανών Οργανισμών και να δείξει πώς εφαρμόζονται έννοιες και μέθοδοι από την Κλασική Μηχανική, Στατιστική Φυσική, Ηλεκτροστατική και Κβαντομηχανική στη μελέτη βιομορίων. Σύντομη εισαγωγή στο κεντρικό δόγμα της μοριακής βιολογίας. Δομή και ιδιότητες βιομορίων: Oι βασικές κατηγορίες βιομορίων (πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, λιπίδια, υδατάνθρακες). Είδη και ιδιότητες αμινοξέων. Πρωτοταγής, δευτεροταγής, τριτοταγής και τεταρτοταγής δομή. Θερμοδυναμική πρωτεϊνών: ενδο- και διαμοριακές αλληλεπιδράσεις. Η μετάβαση έλικας-τυχαίου σπειρώματος. Το μοντέλο τυχαίων ενεργειών (Random Energy Model). Παραδείγματα της δράσης πρωτεϊνών. Στατιστική μηχανική του σχηματισμού βιομοριακών συμπλόκων. Αλλοστερικοί Μηχανισμοί. Μοριακά Πρότυπα (μοντέλα): τυπικές Χαμιλτονιανές που χρησιμοποιούνται στην υπολογιστική αναπαράσταση βιομορίων. Κανονικοί τρόποι ταλάντωσης και εφαρμογές σε βιομόρια. Προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής βιομορίων. Η προσέγγιση έμμεσου διαλύτη: η αναπαράσταση βιομορίων με Μοντέλα Συνεχών Διηλεκτρικών, υπολογισμοί Poisson-Boltzmann, γενικευμένη αναπαράσταση Βorn. Yπολογισμοί ελεύθερης ενέργειας: Οι μέθοδοι Θερμοδυναμικής Ολοκλήρωσης και Θερμοδυναμικών Διαταραχών. Η Σχέση Jarzynski. ΦΥΣ 427 Ατομική και Μοριακή Φυσική (7.5 ECTS) Ατομική Φυσική: Στροφορμή/ιδιοστροφορμή. Το άτομο του υδρογόνου. Προσεγγιστικές τεχνικές επίλυσης της Εξίσωσης Schrödinger. Ατομική ηλεκτρονική δομή και ατομικά φάσματα Μοριακή Φυσική: Η Προσέγγιση Born-Oppenheimer. Ο χημικός δεσμός: To ιόν Η2+, το μόριο Η2, Θεωρία Δεσμού Σθένουςκαι Θεωρία Μοριακών Τροχιακών. Η Μέθοδος Hartree-Fock. Μοριακή ηλεκτρονική δομή και μοριακά φάσματα. ΦΥΣ 435 Θεωρητική Φυσική (7.5 ECTS) Συμμετρίες: Ορισμός, Φυσικά επακόλουθα των Συμμετριών, Συμμετρίες της Κλασικής Μηχανικής, Συμμετρίες της Κβαντικής Μηχανικής. Εξισώσεις Heisenberg. Κλασικά πεδία: Συμμετρία βαθμίδος, Συναρτησιακό δράσης του Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου, Τανυστής Ενέργειας και Ορμής. Σχετικιστική Κβαντική Μηχανική: Εξίσωση Klein Gordon, Εξίσωση Dirac, Στοιχεία δεύτερης κβάντωσης. Λαγκρανζιανή του Καθιερωμένου Πρότυπου. Θεωρία Σκέδασης: Συναρτήσεις Green, Ασυμπτωτικές καταστάσεις, Σκέδαση σε δυναμικό, συντονισμοί. Εισαγωγή στη Θεωρία των Χορδών. ΦΥΣ 445 Ηλεκτρονικά Συστήματα (7.5 ECTS) Εισαγωγή στη Φυσική Ημιαγωγών: γενικές ιδιότητες ημιαγωγών, κρυσταλλική δομή, ενεργειακές ζώνες, προσμίξεις, φαινόμενα μεταφοράς φορέων. Διπολικές διατάξεις: τεχνολογία διατάξεων, δίοδοι p-n, περιοχές έλλειψης φορτίου, καμπύλες ρεύματος - τάσης, κατάρρευση επαφής. Επαφές Μετάλλου - Ημιαγωγού: ενεργειακά διαγράμματα. φαινόμενο schottky. διαδικασίες μεταφοράς ρεύματος. ωμικές επαφές. Transistor: εισαγωγή, διπολικό transistor, MOSFET, JFET. Φωτονικές Διατάξεις: εισαγωγή, ακτινοβολούσες μεταβάσεις, δίοδοι που εκπέμπουν φως (LED), ημιαγώγιμα λέιζερ. Φωτοανιχνευτές: φωτοδίοδος, φωτοδίοδος χιονοστιβάδας, φωτοτρανζίστορ, αισθητήρες ψηφιοποίησης εικόνας. Ηλιακά Κύτταρα: εισαγωγή, ηλιακά κύτταρα επαφής p-n, ηλιακά κύτταρα λεπτών υμενίων. Νανοηλεκτρονικά - Spintronics: εισαγωγή, βασική φυσική μαγνητικής μνήμης, χρήση νανοσωματιδίων σε ηλεκτρονικά, χρήση spin σε ηλεκτρονικά και μνήμες του μέλλοντος. www.ucy.ac.cy/phy 117
ΠINAKAΣ MAΘHMATΩN ΠPOΓPAMMATOΣ ΦYΣIKHΣ Τμήμα Φυσικής 1. Βασικά ή Εισαγωγικά Μαθήματα (53.5 ECTS) ΦΥΣ 111 Γενική Φυσική I ΦΥΣ 112 Γενική Φυσική II ΦΥΣ 114 Εργαστήριο Φυσικής Ι ΦΥΣ 115 Εργαστήριο Φυσικής II ΦΥΣ 145 Υπολογιστικές Μέθοδοι στη Φυσική ΦΥΣ 213 Γενική Φυσική III ΦΥΣ 216 Εργαστήριο Φυσικής III 2. Μαθήματα Κορμού (60 ECTS) ΦΥΣ 211 Κλασική Μηχανική ΦΥΣ 221 Μαθηματικές Μέθοδοι Φυσικής I ΦΥΣ 222 Μαθηματικές Μέθοδοι Φυσικής II ΦΥΣ 225 Κβαντομηχανική I ΦΥΣ 231 Ηλεκτρομαγνητισμός I ΦΥΣ 235 Ηλεκτρομαγνητισμός II - Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας ΦΥΣ 326 Κβαντομηχανική II ΦΥΣ 342 Στατιστική Φυσική και Θερμοδυναμική 3. Ειδικά Μαθήματα (75 ECTS) Οι φοιτητές υποχρεούνται να παρακολουθήσουν 10 Ειδικά Μαθήματα (75 ECTS) ΟΜΑΔΑ Α Δύο από τα εξής εργαστηριακά μαθήματα: ΦΥΣ 302 Εργαστηριακή Φυσική I ΦΥΣ 322 Εργαστηριακή Φυσική II ΦΥΣ 341 Ηλεκτρονική Φυσική ΟΜΑΔΑ Β Τέσσερα από τα εξής: ΦΥΣ 301 Φυσική Στερεάς Κατάστασης ΦΥΣ 321 Πυρηνική Φυσική ΦΥΣ 331 Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΦΥΣ 347 Υπολογιστική Φυσική ΜΑΣ 006 Μιγαδική Ανάλυση ΟΜΑΔΑ Γ Τέσσερα από τα εξής: ΦΥΣ 405 Κοσμολογία και Γενική Θεωρία της Σχετικότητας ΦΥΣ 411 Διπλωματική Εργασία I ΦΥΣ 412 Διπλωματική Εργασία II ΦΥΣ 415 Βιοφυσική ΦΥΣ 427 Ατομική και Μοριακή Φυσική ΦΥΣ 435 Θεωρητική Φυσική ΦΥΣ 445 Ηλεκτρονικά Συστήματα Απομένον ένα μάθημα από Ομάδα Α Απομένον ένα μάθημα από Ομάδα Β 4. Υποχρεωτικά Μαθήματα από άλλα Τμήματα (31.5 ECTS) Ξένη Γλώσσα Δύο εξαμηνιαία μαθήματα Εισαγωγικά Μαθηματικά Δύο εξαμηνιαία μαθήματα: ΜΑΣ 004 και ΜΑΣ 005. Τα δύο αυτά μαθήματα είναι ειδικά μαθήματα για τους φοιτητές του Τμήματος Φυσικής, με ύλη που καθορίστηκε από το Τμήμα. Χημεία Ένα μάθημα: ΧΗΜ 021 Εισαγωγή στη Χημεία για Βιολόγους - Φυσικούς 5. Μαθήματα Ελεύθερης Επιλογής (20 ECTS) Κάθε φοιτητής υποχρεούται να συμπληρώσει το πρόγραμμα σπουδών με 20 ECTS από Μαθήματα Ελεύθερης Επιλογής. Τα μαθήματα αυτά θα πρέπει να είναι από τρεις διαφορετικές σχολές. 118
ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΟΜΑΔΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ECTS 1ο ΕΤΟΣ 1ο Εξάμηνο ΦΥΣ 111 Γενική Φυσική I 8 ΦΥΣ 114 Εργαστήριο Φυσικής I 8 ΧΗΜ 021 Εισαγωγή στη Χημεία για Βιολόγους και Φυσικούς 6 ΜΑΣ 004 Μαθηματικά I 8 2ο Εξάμηνο ΦΥΣ 112 Γενική Φυσική II 7.5 ΦΥΣ 115 Εργαστήριο Φυσικής II 7.5 ΦΥΣ 145 Υπολογιστικές Μέθοδοι στη Φυσική 7.5 ΜΑΣ 005 Μαθηματικά II 7.5 ΣΥΝΟΛΟ ΕΤΟΥΣ 60 2ο ΕΤΟΣ 3ο Εξάμηνο ΦΥΣ 213 Γενική Φυσική III 7.5 ΦΥΣ 216 Εργαστήριο Φυσικής III 7.5 ΦΥΣ 221 Μαθηματικές Μέθοδοι Φυσικής Ι 7.5 ΦΥΣ 231 Ηλεκτρομαγνητισμός I 7.5 ECTS 3ο ΕΤΟΣ 5ο Εξάμηνο ΦΥΣ 326 Κβαντομηχανική II 7.5 ΦΥΣ 342 Στατιστική Φυσική και Θερμοδυναμική 7.5 Μάθημα Ελεύθερης Επιλογής I 5 Μάθημα Ελεύθερης Επιλογής II 5 Μάθημα Ξένης Γλώσσας I 5 6ο Εξάμηνο Ένα μάθημα της Ομάδας Α 7.5 Ένα μάθημα της Ομάδας Β 7.5 Ένα μάθημα της Ομάδας Β 7.5 Ένα μάθημα της Ομάδας Β 7.5 ΣΥΝΟΛΟ ΕΤΟΥΣ 60 4ο ΕΤΟΣ 7ο Εξάμηνο Ένα μάθημα της Ομάδας Α 7.5 Ένα μάθημα της Ομάδας Β 7.5 Ένα μάθημα της Ομάδας Γ 7.5 Μάθημα της Ομάδας Γ ή Διπλωματική I 7.5 Ομάδα Α ΦΥΣ 341 Ηλεκτρονική Φυσική ΦΥΣ 302 Εργαστηριακή Φυσική I ΦΥΣ 322 Εργαστηριακή Φυσική II Ομάδα Β ΦΥΣ 301 Φυσική Στερεάς Κατάστασης ΦΥΣ 321 Πυρηνική Φυσική ΦΥΣ 331 Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων ΦΥΣ 347 Υπολογιστική Φυσική ΜΑΣ 006 Μιγαδική Ανάλυση Ομάδα Γ ΦΥΣ 405 Κοσμολογία και Γενική Θεωρία της Σχετικότητας ΦΥΣ 427 Ατομική και Μοριακή Φυσική ΦΥΣ 415 Βιοφυσική ΦΥΣ 435 Θεωρητική Φυσική ΦΥΣ 445 Ηλεκτρονικά Συστήματα ΦΥΣ 411 Διπλωματική Εργασία I ΦΥΣ 412 Διπλωματική Εργασία II www.ucy.ac.cy/phy 4ο Εξάμηνο ΦΥΣ 211 Κλασική Μηχανική 7.5 ΦΥΣ 222 Μαθηματικές Μέθοδοι Φυσικής II 7.5 ΦΥΣ 225 Κβαντομηχανική I 7.5 ΦΥΣ 235 Ηλεκτρομαγνητισμός II 7.5 ΣΥΝΟΛΟ ΕΤΟΥΣ 60 8ο Εξάμηνο Ένα μάθημα της Ομάδας Γ 7.5 Μάθημα της Ομάδας Γ ή Διπλωματική II 7.5 Μάθημα Ελεύθερης Επιλογής ΙΙΙ 5 Μάθημα Ελεύθερης Επιλογής ΙV 5 Μάθημα Ξένης Γλώσσας II 5 ΣΥΝΟΛΟ ΕΤΟΥΣ 60 ΓΕΝΙΚΟ ΣΥΝΟΛΟ 240 119