Pla docent de l'assignatura

 

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Comportament Electrònic, Tèrmic i Òptic dels Materials

Codi de l'assignatura: 360557

Curs acadèmic: 2021-2022

Coordinació: Adolfo Canillas Biosca

Departament: Departament de Física Aplicada

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials i/o no presencials

60

 

-  Teoria

Presencial i no presencial

 

45

 

-  Teoricopràctica

Presencial i no presencial

 

15

Treball tutelat/dirigit

10

(Resolució en línia de proves objectives.)

Aprenentatge autònom

80

 

 

Recomanacions

 

Tenir superades les assignatures Fonaments de Mecànica i Ones, i Fonaments d’Electromagnetisme i Òptica.

 

 

Competències que es desenvolupen

 

   -

Treball en equip (capacitat de col·laborar amb els altres i de contribuir a un projecte comú / capacitat de col·laborar en equips interdisciplinaris i en equips multiculturals).

(La qualificació atorgada a aquesta competència transversal correspon a l’obtinguda per a la qualificació de la participació de l’alumne a la classe de problemes que es fa per equips.)

   -

Coneixement i capacitat de modelitzar el comportament (mecànic, electrònic o químic) dels materials i la seva integració en components i dispositius.

(La qualificació atorgada a aquesta competència correspon a l’obtinguda per a la qualificació final de l’avaluació de l’aprenentatge de l’assignatura.)

   -

Capacitat per comunicar coneixements, procediments, resultats o tècniques relacionats amb el comportament i la utilització de tot tipus de materials.

(La qualificació atorgada a aquesta competència correspon a l’obtinguda per a la qualificació final de l’avaluació de l’aprenentatge de l’assignatura.)

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements

L’objectiu d’aquesta assignatura és presentar les eines necessàries per poder entendre les propietats tèrmiques, elèctriques i òptiques dels materials i posar de manifest la relació entre les propietats i l’estructura cristal·lina, policristal·lina o amorfa dels materials. Es pretén també descriure els principals materials comercials que s’utilitzen pel fet de tenir propietats remarcables, així com els problemes relacionats amb la seva funció en els dispositius que utilitzen aquestes propietats.

 

 

Blocs temàtics

 

1. Disposició atòmica dels sòlids

1.1. Estructura de l’àtom

1.2. Enllaç químic

1.3. Estructura cristal·lina

1.4. Plans cristal·lins

1.5. Xarxa recíproca

2. Vibracions dels cristalls

2.1. Oscil·lacions

2.2. Ones en medis continus

2.3. Ones en medis discrets

3. Comportament tèrmic

3.1. Calor i primer principi de la termodinàmica

3.2. Models microscòpics de la capacitat calorífica

3.3. Model microscòpic de la dilatació tèrmica

3.4. Model microscòpic de la conductivitat tèrmica

4. Comportament metàl·lic

4.1. Densitat de corrent. Llei d’Ohm

4.2. Dependències en temperatura

4.3. Teoria clàssica de Drude

4.4. Efecte Hall

4.5. Teoria quàntica de Bloch

4.6. Gas de Fermi d’electrons lliures

4.7. Capacitat tèrmica electrònica

4.8. Conductivitat elèctrica

4.9. Conductivitat tèrmica electrònica

5. Comportament semiconductor

5.1. Teories de bandes dels sòlids

5.2. Semiconductors extrínsecs

6. Comportament dielèctric

6.1. Polarització dielèctrica

6.2. Medis lineals, susceptibilitat i permitivitat elèctrica

6.3. Desplaçament elèctric

6.4. Fenòmens dielèctrics en sòlids

7. Comportament òptic

7.1. Espectre electromagnètic

7.2. Fenòmens òptics

7.3. Propietats òptiques

7.4. Índex de refracció i constant dielèctrica complexos

7.5. Transmitància i reflectància

7.6. Materials òptics

7.7. Propagació de la llum en un medi òptic dens

7.8. Oscil·lador de Lorentz. Ressonàncies múltiples

 

 

Metodologia i activitats formatives

 

  • Classes de teoria: exposició de tipus classe magistral dels conceptes teòrics de la matèria.
  • Classes de problemes (teoricopràctica): resolució de problemes tipus per part del professor; resolució de problemes complementaris per part dels alumnes, en equips de 3 o 4 membres, sota la supervisió del professor.
  • Treball tutoritzat: resolució de qüestionaris de tipus test en l’espai de l’assignatura en el Campus Virtual i/o en l’aula en les classes de problemes. 


Les restriccions derivades de la crisi sanitària poden modificar el grau de presencialitat de les activitats docents i avaluatives. S’informa oportunament l’alumnat de qualsevol modificació a través dels canals habituals. Les activitats teòriques i teoricopràctiques poden ser eventualment retransmeses en línia en el cas que l’aforament no permeti la presència de tots els estudiants i l’aula disposi dels mecanismes tècnics. També, en aquest cas, es poden plantejar activitats formatives en línia i síncrones, que consisteixen en la distribució o presentació de determinats continguts teòrics, combinades amb sessions presencials de desenvolupament, aplicació, problemes, exercicis o seminaris en grups reduïts a l’aula assignada.

En la mesura del que sigui possible, s’incorpora la perspectiva de gènere en el desenvolupament i activitats de l’assignatura.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 

L’avaluació continuada consisteix en una sèrie d’activitats durant el curs que donen lloc a la qualificació final. Aquesta qualificació s’obté de la mitjana ponderada de les activitats següents:

  • Qüestionaris en línia i/o presencials a l’aula (5 %).
  • Presentació de problemes resolts per l’estudiant (5 %).
  • Examen parcial (30 %).
  • Examen de síntesi final (60 %).


L’examen parcial i el de síntesi final poden incloure preguntes objectives (tipus test) i problemes. Per superar l’assignatura és necessari obtenir, com a mínim, un 4 sobre 10 en l’examen de síntesi final. Si no s’assoleix aquest mínim la qualificació final és com a màxim de 4,9.

 

Reavaluació

Si el resultat global de l’avaluació és igual o superior a 3,5, es pot tornar a fer un examen de síntesi final per millorar la nota.

Si el resultat global de l’avaluació és superior a 5,0 es pot optar a la reavaluació després d’haver renunciat per escrit, durant el període de revisió de qualificacions, a la nota obtinguda.

L’examen de reavaluació consta d’una part de preguntes objectives (tipus test) i d’una part de problemes.

 

Avaluació única

L’avaluació única consisteix en un examen de síntesi final que consta d’una part de preguntes objectives (tipus test) i d’una part de problemes.

 

Reavaluació

Si el resultat global de l’avaluació és igual o superior a 3,5, es pot tornar a fer un examen de síntesi final per millorar la nota.

Si el resultat global de l’avaluació és superior a 5,0 es pot optar a la reavaluació després d’haver renunciat per escrit, durant el període de revisió de qualificacions, a la nota obtinguda.

L’examen de reavaluació consta d’una part de preguntes objectives (tipus test) i d’una part de problemes.