Φυσική
Γενικά
Κωδικός: BSC_IT7
Γλώσσα: Αγγλικά
Τρόπος διδασκαλίας: Δια ζώσης
Προαπαιτούμενα: Δεν υπάρχουν
Φόρτος εργασίας
- Διαλέξεις: 39.0 ώρες
- Εργαστήριο: 0.0 ώρες
- Μελέτη: 98.0 ώρες
- Εργασία: 13.0 ώρες
Περιεχόμενο Μαθήματος
Εβδομάδα 1: Εισαγωγή στη Φυσική στο πλαίσιο της Πληροφορικής. Επανάληψη μονάδων, διαστατικής ανάλυσης, διανυσμάτων και βασικών μαθηματικών εργαλείων για τη μοντελοποίηση φυσικών συστημάτων.
Εβδομάδα 2: Θεμελιώδεις έννοιες της μηχανικής, συμπεριλαμβανομένων των νόμων του Νεύτωνα, του έργου, της ενέργειας και των αρχών διατήρησης, με έμφαση στη συνάφειά τους με τεχνολογικά και υπολογιστικά συστήματα.
Εβδομάδα 3: Ταλαντώσεις και κυματική κίνηση. Αρμονικοί ταλαντωτές, ιδιότητες κυμάτων όπως μήκος κύματος, συχνότητα και ταχύτητα, και η αρχή της υπέρθεσης.
Εβδομάδα 4: Κυματικά φαινόμενα, συμπεριλαμβανομένων της συμβολής, της περίθλασης και της διάδοσης. Εφαρμογές σε συστήματα επικοινωνιών και μετάδοση σημάτων.
Εβδομάδα 5: Ηλεκτροστατική. Ηλεκτρικό φορτίο, νόμος του Coulomb, ηλεκτρικό πεδίο, ηλεκτρικό δυναμικό και αποθήκευση ενέργειας σε πυκνωτές.
Εβδομάδα 6: Ηλεκτρικά κυκλώματα και βασική ηλεκτρονική. Νόμος του Ohm, ανάλυση κυκλωμάτων συνεχούς ρεύματος (σε σειρά και παράλληλα), και εισαγωγή σε διόδους και τρανζίστορ.
Εβδομάδα 7: Μαγνητικά πεδία και ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Μαγνητικές δυνάμεις, νόμος του Faraday και εφαρμογές όπως γεννήτριες και μετασχηματιστές.
Εβδομάδα 8: Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Εννοιολογική εισαγωγή στις εξισώσεις του Maxwell, το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα και εφαρμογές στις ασύρματες επικοινωνίες.
Εβδομάδα 9: Σήματα και διαμόρφωση. Αναλογικά και ψηφιακά σήματα, βασικές τεχνικές διαμόρφωσης, εύρος ζώνης και θόρυβος στα συστήματα επικοινωνίας.
Εβδομάδα 10: Εισαγωγή στην κβαντική φυσική. Περιορισμοί της κλασικής φυσικής, δυϊσμός κύματος-σωματιδίου και φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.
Εβδομάδα 11: Θεμελιώδεις έννοιες κβαντικής μηχανικής για την υπολογιστική. Κβαντικές καταστάσεις, υπέρθεση, μέτρηση και εννοιολογική εισαγωγή στα qubits.
Εβδομάδα 12: Εφαρμογές και ενοποίηση της ύλης. Επισκόπηση της κβαντικής υπολογιστικής, οι ημιαγωγοί στη σύγχρονη ηλεκτρονική και συνολική επανάληψη των θεμάτων του μαθήματος.
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι σε θέση να:
-Κατανοούν και να εφαρμόζουν θεμελιώδεις αρχές της κλασικής και σύγχρονης φυσικής σχετικές με την Πληροφορική.
-Αναλύουν φυσικά συστήματα που περιλαμβάνουν κύματα, πεδία και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, ιδιαίτερα στο πλαίσιο των ασύρματων επικοινωνιών.
-Εξηγούν τις βασικές αρχές των ηλεκτρικών κυκλωμάτων και των ηλεκτρονικών στοιχείων, καθώς και τον ρόλο τους στο υλικό των υπολογιστικών συστημάτων.
-Περιγράφουν βασικές έννοιες της κβαντικής φυσικής, όπως η υπέρθεση και η μέτρηση, και να τις συσχετίζουν με αναδυόμενες τεχνολογίες όπως η κβαντική υπολογιστική.
-Εφαρμόζουν μαθηματικά εργαλεία (άλγεβρα, βασικός λογισμός) για τη μοντελοποίηση και επίλυση προβλημάτων φυσικής.
-Ερμηνεύουν πειραματικά δεδομένα και να κατανοούν τους περιορισμούς των φυσικών μοντέλων.
-Αναπτύσσουν δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων σε φυσικά συστήματα που σχετίζονται με πραγματικές εφαρμογές της Πληροφορικής.
Δεξιότητες
Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
Λήψη αποφάσεων
Αυτόνομη εργασία
Ομαδική εργασία
Εργασία σε διεθνές περιβάλλον
Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον
Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης