TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | FK718 |
| Ad | Fononlar |
| Dönem | 2024-2025 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Yüksek Lisans Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. SÜLEYMAN ÇABUK |
Dersin Amacı / Hedefi
Bu dersin amacı katı malzemelerin temel örgü dinamiği ve termodinamik özelliklerin öğretilmesidir.
Dersin İçeriği
Temel kavramlar; Malzemelerin kristal yapıları; Kristal simetri; Örgü dinamiği; Termodinamik özellikler; Titreşim frekanslarının ölçümü için deneysel metotlar, Fonon spektrumunun ve termodinamik özelliklerin yoğunluk fonksiyonel teorisi ile belirlenesi.
Dersin Ön Koşulu
Yok
Kaynaklar
Introduction to Lattice Dynamics, Martin T. Dove, Cambridge,1993.
Notlar
Structure and Dynamics: An Atomic View of Materials, Oxford, 2003.
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Örgü dinamiği ve hesaplamaları ile ilgili temel kavramları açıklar. |
| ÖÇ02 | Harmonik ve harmonik olmayan yaklaşımların arasındaki farkı izah eder. |
| ÖÇ03 | Fonon spektrumlarının hesabı için dinamik matrisi kurar. |
| ÖÇ04 | Örgü dinamiği ile termodinamik özellikler arasında bağlantı kurar. |
| ÖÇ05 | Örgü dinamiğinin klasik ve kuamtum mekaniksel modelleri arasındaki farkı açıklar. |
| ÖÇ06 | Kuramsal olarak örgü titreşimi frekanslarını hesaplar. |
| ÖÇ07 | Termodinamik fonksiyonları yorumlar. |
| ÖÇ08 | Yoğunluk fonksiyoneli teorisini kullanarak malzemelerin fonon spektrumunu ortaya çıkarır. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fiziğin çeşitli konularında yeterli altyapıya sahip olur. | 4 |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizikte matematiksel yöntemleri kullanır. | 3 |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Deney ve gözlem sonuçlarını yorumlar. | 3 |
| PÖÇ04 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki kuramsal ve uygulamalı bilgileri kullanır. | 4 |
| PÖÇ05 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilimsel araştırmanın mantığı hakkında bilgi sahibi olur. | 2 |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Deneysel bir projenin sonuçlarını veya bir fizik probleminin çözümünü yazılı ve sözlü olarak sunar. | 3 |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilimsel araştırma yapmak için gerekli olan yayın, kitap ve yöntemleri seçer ve kullanır. | 3 |
| PÖÇ08 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fiziğe ilişkin bir konuda bilgiye erişir, bu amaçla literatür taraması yapar ve diğer kaynakları kullanır. | 3 |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanı ile ilgili karşılaşılan sorunları araştırma yöntemlerini kullanarak çözümler. | 2 |
| PÖÇ10 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bağımsız olarak araştırma yapabilir. | 3 |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Araştırma veya sanayiye ilişkin projelerde etkin bir şekilde grup çalışması yapabilir. | 3 |
| PÖÇ12 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Yaşam boyu öğrenme gerekliliğinin bilincine sahip olur. | 1 |
| PÖÇ13 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanındaki gelişmeleri izler ve kendini sürekli olarak yeniler. | 4 |
| PÖÇ14 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanındaki problemlere ilişkin kendi fikirlerini ve önerilerini, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek fizik alanındaki ve alan dışındaki gruplarla paylaşır. | 3 |
| PÖÇ15 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bir çalışmadan elde ettiği sonuçları etkin bir şekilde sözlü ve yazılı olarak sunabilir. | 4 |
| PÖÇ16 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Fizik alanında özümsedikleri bilgiyi, problem çözme ve/veya uygulama becerilerini, disiplinler arası çalışmalarda kullanır. | 2 |
| PÖÇ17 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Araştırma geliştirme kuruluşlarında çalışabilecek bir altyapıya sahip olur. |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Temel kavramlar | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 2 | Malzemelerin kristal simetrisi ve simetri işlemleri. | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 3 | Örgü titreşiminin klasik modelleri | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama |
| 4 | Tek boyutlu örgülerde dalga yayılması ve örgünün kuantumlanması | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 5 | İki atomlu kristallerde örgü titreşimi | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 6 | Üç boyutlu örgülerde örgü titreşimlerinin kuantumlanması | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 7 | Daha karmaşık durumlar için genelleme: dinamik matris | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 8 | Ara Sınav | Genel tekrar | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Ödev |
| 9 | Örgü titreşiminin kuantumlanması | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 10 | Kristaller için termodinamik fonksiyonlar | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 11 | Titreşim frekanslarının ölçülmesi için deneysel metotlar | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 12 | Harmonik olmayan etkileşimler | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 13 | Yerdeğiştirmeli faz geçişleri | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 14 | Yoğunluk fonksiyonel teorisini kullanarak fonon spektrumunun hesabı | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 15 | Termodinamik fonksiyonların hesabı | Kitapta ilgili bölümü okunmalı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma, Alıştırma ve Uygulama |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Ödev |
|
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Ödev |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||