Fizyka z elementami biofizyki

Physics with elements of biophysics

2021L

Kod przedmiotu03S1O-FEB
Punkty ECTS 6
Typ zajęć Ćwiczenia
Ćwiczenia laboratoryjne
Wykład
Przedmioty wprowadzającematematyka
Wymagania wstępnebrak
Opis ćwiczeń
Opis wykładówielkości fizyczne, obserwacja, doświadczenie, pomiar, układ jednostek. Oddziaływania fundamentalne. Budowa materii. Fizyczne spojrzenie na struktury biologiczne - rola oddziaływań międzycząsteczkowych. Rola fizyki w badaniach układów biologicznych. Procesy fizyczne zachodzące w organizmach żywych. Wymiary i kształt biomolekuł. Dynamika punktu materialnego i bryły sztywnej. Mechanika płynów - przepływ cieczy doskonałej, prawa hydrodynamiki, lepkość cieczy i gazów, przepływ cieczy rzeczywistej. Właściwości sprężyste ciał stałych. Teoria kinetyczno-molekularna. Zjawiska na granicy faz. Transport masy, energii i pędu. Elementy termodynamiki – energia wewnętrzna, wymiana energii między układami – praca i ciepło, przemiany termodynamiczne, I i II zasada termodynamiki, silniki termodynamiczne i pompy cieplne, entropia, entalpia. Przejścia fazowe. Układy biologiczne jako układy otwarte. Podstawy elektrodynamiki. Drgania mechaniczne i elektryczne. Fale mechaniczne i elektromagnetyczne. Podstawy optyki geometrycznej i falowej. Kwantowa natura promieniowania. Falowe właściwości cząstek. Oddziaływanie fal elektromagnetycznych z substancją. Optyczne metody badania substancji – refraktometria, polarymetria, nefelometria. Absorpcyjna i emisyjna analiza spektralna. Elementy fizyki jądrowej. Wpływ czynników fizycznych na organizmy żywe.,ĆWICZENIA LABORATORYJNE:Przyrządy pomiarowe, metodyka pomiarów, ocena niepewności wyników pomiarów. Pomiar gęstości cieczy i ciał stałych za pomocą piknometru oraz ciał stałych przy pomocy hydrostatycznego ważenia. Pomiar współczynnika napięcia powierzchniowego metodą rurek włoskowatych oraz za pomocą stalagmometru. Pomiar współczynnika lepkości za pomocą wiskozymetru Ostwalda oraz wyznaczanie bezwzględnego współczynnika lepkości metodą Stokesa. Wyznaczanie zmiany entropii układu. Wyznaczanie stosunku (cp/cv). Termoogniwa. Badanie szeregowego układu RLC. Wyznaczenie współczynnika załamania światła oraz wyznaczanie stężenia roztworów metodą refraktometryczną. Wyznaczenie stężenia substancji optycznie czynnych. Wyznaczenie współczynnika przewodnictwa cieplnego. Analiza widm absorpcji i oznaczanie stężenia ryboflawiny w roztworach wodnych za pomocą spektrofotometru. Wyznaczanie stężenia roztworów koloidalnych metodą nefelometryczną. Oznaczanie stężenia substancji w roztworze metodą fluorescencyjną. Wyznaczanie liniowego współczynnika pochłaniania promieniowania gamma.
Cel kształceniaPrzekazanie wiedzy nt. zjawisk fizycznych i praw fizycznych służących do ich opisu ze szczególnym uwzględnieniem tych, które mają zastosowanie w nauce o żywności. Rozwijanie umiejętności i postaw służących samokształceniu w zakresie poznania i możliwości zastosowania metod fizycznych. Nabycie umiejętności: wykonania prostych pomiarów fizycznych, oceny dokładności pomiarów, precyzyjnego i jasnego opracowania wyników oraz ich dyskusji. Rozwijanie umiejętności pracy w zespole badawczym.
Literatura podstawowa1) Holliday D., Resnick R., Walker J., Podstawy fizyki, t. 1 - 5, PWN, 2021 2) Jaroszyk F., Biofizyka - podręcznik dla studentów, PZWL, 2009 3) Drabent R., Machholc Z., Siódmiak J., Wieczorek Z., Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki, Wydawnictwo UWM, 2013
Literatura uzupełniająca1) Bobrowski Cz.,, Fizyka - krótki kurs, PWN, 2021
Uwagi