נקודות זכות באוניברסיטה העברית: 3

תואר: מוסמך

היחידה האקדמית שאחראית על הקורס: פיסיקה יישומית

סמסטר: סמסטר א'

שפת ההוראה: אנגלית

קמפוס: קרית א"י ספרא

מורה אחראי על הקורס (רכז): פרופ' יורי פלדמן

דוא"ל של המורה האחראי על הקורס: Yurif@mail.huji.ac.il

שעות קבלה של רכז הקורס: תאום מראש

מורי הקורס:
פרופ יורי פלדמן

תאור כללי של הקורס:
בקורס יילמדו העקרונות ומושגי היסוד בתאוריה הדיאלקטרית: פולריזציה ורלקסציה דיאלקטרית, קבוע דיאלקטרי, סוגי פולריזציה, בעיות אלקטרוסטטיות, גישת המכניקה הסטטיסטית לתורה הדיאלקטרית, פקטור הקורלציה של Kirkwood, התורה המודרנית לתיאור החדירות הדיאלקטרית הסטטית, תורת התגובה הלינארית, פונקציית התגובה הדיאלקטרית, החדירות הדיאלקטרית המרוכבת, הפסדים ודיספרסיה,פונקציית ההתפלגות של זמני רלקסציה, פונקציית הקורלציה הדיפולית, פונקציית הזכרון, האופי הפרקטלי של דיאלקטרים, ספקטרוסקופיה דיאלקטרית במרחב התדר והזמן, יישומים: נוזלים, תמיסות, גבישים נוזליים, פרואלקטרים, מוליכים למחצה, אמולסיות ומיקרואמולסיות,זכוכיות, ביו-פולימרים, מערכות ביולוגיות מרוכבות. השתתפות במעבדת "ספקטרוסקופיה דיאלקטרית" תתאפשר רק לאחר קורס זה.

מטרות הקורס:
NA

תוצרי למידה :
בסיומו של קורס זה, סטודנטים יהיו מסוגלים:
NA

דרישות נוכחות (%):
0

שיטת ההוראה בקורס: הרצאה פרונטלית

רשימת נושאים / תכנית הלימודים בקורס:
הרצאה 1: מבוא לפיזיקה של חומרים דיאלקטריים. סוגים של קיטוב: האלקטרון
קיטוב , קיטוב אטומי, קיטוב אורינטציה, קיטוב היוני. דיפול המושרה
מומנט, מומנט דיפול קבוע .

הרצאה 2: קיטוב בגזים , משוואת Clausious Massoty ,, תיאוריות דבאיי ,
פרמיטיביות דיאלקטרית, מולקולות קוטביות בממס לא פולרי, נוסחת קלאוזיוס-מזוטי, שדות לורנץ.

הרצאה 3: התאוריה של אונסגר, השדה המקומי,תחום החור ,שדה התגובה.
מאפיינים דיאלקטרים של נוזלים nonassociative קוטבים, פולריזציה בגז, תיאוריית דבאיי

הרצאת 4: התאוריה של Kirkwood Frelich ,, אינטראקציית דיפול-דיפול, גורם המתאם של
קירקווד. פרמיטיביות דיאלקטרית סטטית של נוזלים אסוציאטיביים קוטביים חזקים.
תאוריות מודרניות של permittivity דיאלקטרי סטטי ( Böttcher , Nienhuisודויטש , Ramshaw , ורטהיים וכו ') .

הרצאה 5: תאוריית התגובה הליניארית. שדות תלויי-זמן, פונקציית התגובה הדיאלקטרית. תיאורית הרלקסציה הדיאלקטרית. מרחבי זמן ותדר .

הרצאה 6: קבוע ה דיאלקטרי המורכב. הפסדים דיאלקטריים ודיספרסיה. ההפצה
פונקציות שלזמני הרפיה. התפלגות קול-קול. התפלגות קול דייווידסון. Havriliak -
התפלגויות Nehamyו - Johnsher

הרצאה 7: פונקציית מתאם דיפול . אינטראקציה בין הפרמיטיביות הדיאלקטרית המורכבת
ופונקציית מתאם דיפול . פונקציות קורלציה טווח קצר וטווח ארוך.
התאוריה של פולטון ,פונקציית הזיכרון, התנהגות במערכות מורכבות. התנהגות אי-אקספוננציאלית של Kohlrausch-Williams-Watts (KWW) במערכות מרוכבות.

הרצאה 8: מודלים של רלקסציה דיאלקטרית, דיפוסיה רוטציונית: חיכוך דיאלקטרי, דיפוסיה מושרית של מולקולות בעלות רוטציה פנימית, אירגון מחדש ע"י קפיצות דיסקרטיות, פורמליזם של פונקציית הזיכרון, הטבע הפרקטלי של התנהגות דיאלקטרית.

הרצאה 9: ספקטרוסקופיה דיאלקטרית, סיווג שיטות ניסיוניות, שיטות תדר: גשרים, שיטות תהודה , קווים קואקסיאלייםמוליכי גלים , שיטות Transient Strip lines ,, Slot lines ועוד.
ספקטרוסקופיה דיאלקטרית רחבת-סרט . מנתח תגובת תדר 〖10〗^(-5)-〖10〗^6) הרץ(
גשר תדר רדיו אוטומטי ( 10-〖10〗^7הרץ), coaxial line reflectometer (〖10〗^6-〖10〗^9 הרץ)
coaxial vector network analyzer (〖10〗^7-〖10〗^11 הרץ). ספקטרוסקופיה דיאלקטרית בתחום הזמןת שיטות החזרה והעברה יחידה, החזרה מרובהת העברהת שיטות קיבול מקובץת דגימה לא-אחידהת התמרת פוריה וטיפול בתחום הזמן.

הרצאה 10: היישומים של הספקטרוסקופיה דיאלקטרית . נוזלים טהורים ותמיסות . נוזלים גבישים רלקסציה דיאלקטרית של מים ושל קרח.

הרצאה 11: התכונות הדיאלקטריות של חומרים הטרוגניים, אמולסיות ומיקרו-אמולסיות, פולריזציית Double Lay, פולריזציוית Maxwell Wagner, אמולסיות לא יוניות

הרצאה 12: תגובה דיאלקטרית במערכות מנוקבבות, זכוכיות מנוקבבות וזכוכיות Sole-Gel, סיליקון מנוקבב, חרס, פרקולציה במימדים פרקטליים.

הרצאה 13: תכונות דיאלקטריות של חומרים ביולוגיים 1: חומצות אמינו, פפטידים, חלבונים ותמיסות, חלבוני ממברנה ליפוזומים.

הרצאת 14 . תכונות דיאלקטריות של חומרים ביולוגיים 2: RBC ותגובה דיאלקטרית, לימפוציטים, ניטור סוכר לא פולשני, המים כמרכיב מחייה של התאים.

חומר חובה לקריאה:
NA

חומר לקריאה נוספת:
1. C.J.F. Böetcher  Theory of Electric Polarization 2D ED.  2 volumes 1973­1978.

2. H. Fröehlich, Theory of Dielectrics ,1950, reprinted 1992.

3. Dielectric and Related Molecular Processes 1972­1977 (3 v)

4. J.B. Hasted Aqueous Dielectrics 1973

5. N.E. Hill Dielectric properties and Molecular Behaviour 1969.

6. C.H. L. Goodman, Physics of Dielectrics Solids, 1980

7. S. Takashima Electrical Properties of Biopolymers and Membranes 1989.

8.  E.H.  Grant,  R.J.  Sheppard  and  G.P.South  Dielectric  Behaviour  of  Biological  Molecules  in Solutions , 1978.

9. S.Bone and B.Zaba, Bioelectronics  1992.

10. V. Raicu and Yu. Feldman, “Dielectric Relaxation in Biological Systems: Physical Principles, Methods, and Applications”, (2015) Publisher: OXFORD UNIVERSITY PRESS, Oxford UK.

הערכת הקורס - הרכב הציון הסופי :
מבחן מסכם בכתב/בחינה בעל פה 0 %
הרצאה30 %
השתתפות 0 %
הגשת עבודה 70 %
הגשת תרגילים 0 %
הגשת דו"חות 0 %
פרויקט מחקר 0 %
בחנים 0 %
אחר 0 %

מידע נוסף / הערות:
NA