Fizyka techniczna

Fizyka techniczna daje studentowi wiedzę ogólną z zakresu fizyki oraz technicznych zastosowań fizyki, opartą na gruntownych podstawach nauk matematyczno - przyrodniczych oraz wiedzę specjalistyczną w wybranej specjalności.

Wiedza i zdobyte umiejętności absolwentowi pozwalają rozwiązywać problemy fizyczne, zarówno rutynowe, jak i niestandardowe. Absolwent posiada umiejętności rozumienia i ścisłego opisu zjawisk fizycznych, korzystania z nowoczesnej aparatury pomiarowej i technicznych systemów diagnostycznych oraz gromadzenia, przetwarzania i przekazywania informacji.

Przedmioty nauczania realizowane na fizyce technicznej: chemia, matematyka, podstawy fizyki, elektrotechnika i elektronika, podstawy fizyki technicznej, laboratorium fizyczne, grafika inżynierska, metody matematyczne fizyki, fizyka współczesna, fizyka faz skondensowanych, metody numeryczne.

Specjalności oferowane na kierunku studiów:

• techniki laserowe i aparatura pomiarowa - specjalność charakteryzuje interdyscyplinarność stosowanych metod pomiarowych i inżynierskich. Studenci zapoznają się z budową, projektowaniem, eksploatacją oraz działaniem różnorodnej aparatury, takiej jak: interferometrów, spektrografów, przyrządów optycznych, technik światłowodowych i optoelektroniki, przestrajalnych laserów barwnikowych, laserów półprzewodnikowych, detektorów światła, metod zliczania fotonów, zastosowaniem światła spolaryzowanego, zastosowaniem kryształów nieliniowych do wytwarzania harmonicznych i do mieszania częstotliwości. Problemy rozwiązywane w ramach prac dyplomowych, prowadzonych w obrębie tej specjalności, wymagają podjęcia zadań technicznych z zakresu: optyki i optoelektroniki, techniki laserowej, elektroniki i techniki mikrofalowej, technologii wysokiej i ultrawysokiej próżni, informatyki, w szczególności komputerowego wspomagania eksperymentu i różnych metod komputerowego wspomagania projektowania. Absolwent uzyskuje praktyczne umiejętności inżynierskie w zakresie projektowania oraz eksploatacji urządzeń pomiarowych i badawczych, a także przeprowadzania pomiarów stosownie do obowiązujących norm.
• symulacje komputerowe - głównym celem kształcenia w ramach tej specjalności jest ukształtowanie umiejętności wykorzystywania komputerów do rozwiązywania problemów technicznych na drodze symulacji numerycznych i obliczeń symbolicznych. Jak wiadomo, wiele z problemów współczesnej techniki, to w gruncie rzeczy problemy fizyczne dające się opisać przy pomocy równań, przede wszystkim różniczkowych. Prowadzony w ramach specjalności wykład prezentuje szereg problemów tego rodzaju i pokazuje, jak można dokonać ich analizy przy pomocy numerycznego rozwiązywania opisujących je równań i wizualizacji ich rozwiązań. Językiem programowania stanowiącym podstawę praktycznych umiejętności nabywanych przez studentów w ramach ćwiczeń wykonywanych w laboratorium komputerowym jest C++ i jego rozbudowana wersja C++ Builder. Celem specjalności jest również zapoznanie studentów z tymi działami fizyki, w szczególności ciała stałego, których znajomość pozwala na zrozumienie działania podstawowych elementów komputera.
• nanotechnologie i materiały funkcjonalne - specjalność ma na celu wykształcenie specjalistów z zakresu wytwarzania i wszechstronnej charakteryzacji nanostruktur oraz w dziedzinie nowoczesnych, zaawansowanych technologii wytwarzania i charakteryzacji funkcjonalnych materiałów dla potrzeb szybko rozwijającej się optoelektroniki. W szczególności student tej specjalności będzie rozwiązywał problemy badawczo-technologiczne w odniesieniu do zagadnień nanoinżynierii układów molekularnych, biomolekularnych, supramolekularnych, biopolimerów, nanobioelektroniki molekularnej, konstrukcji nowoczesnych fotosensorów i biosensorów. Absolwenci posiądą umiejętności określania struktury atomowej i/lub cząsteczkowej nanostruktur, ich właściwości elektronowych, mechanicznych, magnetycznych, pod kątem możliwych aplikacji w konstrukcji urządzeń elektronicznych o bardzo dużej skali integracji oraz w konstrukcji różnego rodzaju nanosensorów. Materiały funkcjonalne posiadają specyficzne właściwości fizykochemiczne, predysponujące je do zastosowań w najnowocześniejszych dziedzinach wytwarzania elektronicznych urządzeń optycznych, takich jak: organiczne diody elektroluminescencyjne (OLED), mało- i wielkoformatowe wskaźniki ciekłokrystaliczne (LCD), lasery półprzewodnikowe i elementy optyczne generujące wyższe harmoniczne oraz wzmacniacze światła. Materiały będące w obrębie zainteresowania to organiczne i nieorganiczne kryształy oraz substancje posiadające uporządkowaną strukturę ciekłokrystaliczną, takie jak niskomolekularne, ciekłe kryształy i polimery ciekłokrystaliczne. Nanotechnologie zajmują się tworzeniem i wykorzystaniem materiałów, urządzeń i innych systemów poprzez kontrolę materii w skali nanometrowej, czyli na poziomie atomów, cząsteczek i makrocząsteczek. Wytworzone w ten sposób nanostruktury, często określane jako układy o zredukowanej wymiarowości (2D, 1D, 0D), wykazują inne właściwości fizyczne niż odpowiednie materiały lite, co znacznie rozszerza możliwości ich aplikacji w nowoczesnej elektronice oraz w konstrukcji mikro- i nano-układów elektromechanicznych. Elementy budowy aparatury związane z poszerzeniem możliwości technologicznych w zakresie wytwarzania nanostruktur oraz ich wszechstronnej charakteryzacji stanowią istotę aktywnej działalności inżynierskiej w zakresie nanotechnologii, optoelektroniki i inżynierii materiałowej oraz fotodynamicznej diagnostyki i terapii raka, przemysłu farmaceutycznego oraz ochrony środowiska.

Perspektywy pracy po fizyce technicznej:

Absolwenci fizyki technicznej przygotowywani są do pracy w: laboratoriach badawczo-rozwojowych, przemysłowych, diagnostycznych, jednostkach wytwórczych aparatury i urządzeń pomiarowych, jednostkach obrotu handlowego i odbioru technicznego, jednostkach akredytacyjnych i atestacyjnych aparatury i urządzeń diagnostyczno-pomiarowych oraz szkolnictwie (po ukończeniu specjalności nauczycielskiej).

Zdobyte na kierunku fizyka techniczna wykształcenie umożliwia absolwentowi podjęcie pracy na stanowiskach wykorzystujących nowe materiały oraz wysoko rozwinięte technologie, mające praktyczne zastosowanie w mikroelektronice, optoelektronice, inżynierii kwantowej, biotechnologii i nanotechnologii, a także związanych z rozwojem komputerów i ich oprogramowaniem, z ochroną środowiska, z nowoczesnymi technikami diagnostyki medycznej oraz z projektowaniem, budową i eksploatacją aparatury naukowo-badawczej.

Absolwenci kierunku fizyka techniczna znajdują zatrudnienie w wyspecjalizowanych firmach projektowych, handlowych, produkcyjnych i serwisowych, gdzie dla celów diagnostycznych projektuje się aparaturę pomiarową oraz wykorzystuje się unikatową aparaturę badawczą. Znajdują również zatrudnienie w uczelniach wyższych i instytutach naukowych Polskiej Akademii Nauk i instytutach resortowych, zajmujących się badaniami z obszaru inżynierii materiałowej, molekularnej czy szeroko rozumianej nanotechnologii i biotechnologii.