المقررات الدراسية

فيزياء عامة1 –فيزياء عامة2- فيزياء عملي1- كيمياء عامة - رياضة عامة2 – جبر خطي – كهربية ومغناطيسية1 – فيزياء عملي2- معادلات تفاضلية عادية – فيزياء عامة3 – كهربية ومغناطيسية2 – فيزياءعملي3 - تحليل مركب- معادلات تفاضلية جزئية- ميكانيكا كلاسيكية- ضوء فيزيائي - فيزياءعملي4 - ديناميكا حرارية - فيزياءرياضية- مقدمة في علم الفلك – الكترونيات - فيزياء عملي5 - التحليل العددي - اهتزازات وموجات – النظرية الكهرومغناطيسية - فيزياء حديثة وذرية – فيزياء عملي6 - فيزياء الكم – فيزياء الجوامد – فيزياء نووية - دراسات خاصة- فيزياء إحصائية - ا الليزروالأطياف - طاقات جديدة ومتجددة – مشروع التخرج.

توصيف المقررات 

فيزياء عامة I (ميكانيكا)

الوحدات والأبعاد، المتجهات، الكمية المتجهة والكمية القياسية, جمع وطرح المتجهات، ضرب المتجهات، تحليل المتجهات, الحركة في بعد واحد، السرعة والعجلة، السقوط الحر ,الحركة في مستوي: الإزاحة، السرعة في بعدين، المقذوفات، الحركة الدائرية، السرعة والحركة النسبية, قانون نيوتن الأول وقانون نيوتن الثاني وقانون نيوتن الثالث، الكتلة والوزن وقوة الاحتكاك, الشغل المبذول بواسطة قوة ثابتة، الشغل المبذول بواسطة قوة متغيرة في بعد واحد وفي بعدين، طاقة الحركة وطاقة الوضع، نظرية الشغل والطاقة قوانين حفظ الطاقة، القوى المحافظة والقوى غير المحافظة, كمية الحركة ودفع القوة، التصادم المرن والتصادم غير المرن، الحركة الدورانية، عزم اللي أو عزم التدوير.

فيزياء عامة (2) (حرارة وخواص مواد)

مفهوم درجة الحرارة، الاتزان الحراري والقانون الديناميكي الصفر, أنواع الترمومترات, تمدد المواد الصلبة، تمدد المواد السائلة, صور الطاقة المختلفة، الحرارة والطاقة، كمية الحرارة والحرارة النوعية، الطاقة وكمية الحرارة، الاتزان الحراري، الطاقة الحرارية المفقودة والمكتسبة, طرق انتقال الحرارة: التوصيل، الحمل، الإشعاع, الغاز المثالي والنظرية الحركية للغازات: معادلة الحالة للغاز المثالي،العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة للغاز المثالي ، النظرية الحركية ، الغاز المثالي كنموذج, مقدمة للديناميكا الحرارية: تعريف الديناميكا الحرارية، الشغل والتغير في الحجم، الحرارة والتغير في الحجم، العملية الايزومترية، الطاقة الداخلية، القانون الديناميكي الحراري الأول وبعض تطبيقات، الحرارة النوعية للغاز المثالي عند حجم ثابت وضغط ثابت، الحرارة النوعية للمادة الصلبة، العملية الاديباتية. خصائص السوائل في حالة السكون: حالات المادة، الكتلة، الكثافة، الضغط الجوي ووحدات الضغط المختلفة، قاعدة باسكال، قانون الطفو وقاعدة ارخميدس، ظاهرة التوتر السطحي، الخاصية الشعرية. خصائص السوائل في الحركة: انسياب المائع، الانسياب المنتظم ومعادلة الاستمرارية، معادلة برنو لي.

فيزياء عامة (3) (صوت وضوء)

الموجات الصوتية: طبيعة الموجات الصوتية، الموجات الطولية والمستعرضة، الموجات التوافقية، الموجات المنتقلة، اشتقاق معادلة الموجات، الموجة المنتشرة في سلك مشدود وحساب سرعة الموجة، طاقة وقدرة الموجة المنتشرة في سلك مشدود، مبدأ تراكب الموجات ،الموجات الموقوفة، الموجات الصوتية، معادلة الإزاحة، معادلة تغير الضغط، شدة الصوت ظاهرة دوبلر. الضوء: طبيعة الضوء، خواص الموجات الضوئية، الأشعة الكهرومغناطيسية، أسس البصريات الهندسية، الظل والكسوف والخسوف، الانعكاس، طبقة الايونوسفير، المرايا انكسار الضوء، الانعكاس الداخلي الكلي، الألياف البصرية، ظاهرة السراب، التشتت وألوان الطيف. الأجهزة البصرية: مقارنة بين العين وآلة التصوير، التعديل البؤري، تأثير البعد البؤري، الأفلام والتحميض، الميكروسكوب، المجهر .

كهربية ومغناطيسية (1)

المجالات الكهربية: خواص الشحنات الكهربية، العوازل والموصلات، قانون كولوم، المجال الكهربي، المجال الكهربي لتوزيع شحنة متصل، خطوط المجال الكهربي، حركة الجسيمات المشحونة في مجال كهربي منتظم. قانون جاوس: الفيض الكهربي، قانون جاوس، تطبيق قانون جاوس على العوازل المشحونة، الموصلات في الاتزان الكهروستاتيكي. الجهد الكهربي: فرق الجهد والجهد الكهربي، فرق الجهد في مجال كهربي منتظم، الجهد الكهربي وطاقة الوضع نتيجة شحنات نقطية، الحصول على قيم المجال الكهربي من الجهد الكهربي ، الجهد الكهربي نتيجة توزيعات سحنة مستمرة ، الجهد الكهربي نتيجة موصل مشحون. المواسعة والعوازل تعريف المواسعة ، حساب المواسعة، ربط المكثفات، الطاقة المخزونة في مكثف مشحون، المكثفات والعوازل، ثنائي القطب في مجال كهربي. التيار والمقاومة: التيار الكهربي، المقاومة وقانون أوم، نموذج (موديل) للتوصيل الكهربي، المقاومة ودرجة الحرارة، الموصلات الفائقة، الطاقة الكهربية والقدرة. دوائر التيار المباشر: القوة الدافعة الكهربية، ربط المقاومات على التوالي وعلى التوازي، قواعد كيرشوف، دوائر RC، نظريان ثيفينين ونورتن، الصيغة المركبة للتيار، الطوريات، نظريات التراكب والتبادلية، الأجهزة الكهربية، التوصيلات المنزلية والسلامة الكهربية.

كهربية ومغناطيسية (2)

المجالات المغناطيسية: المجال المغناطيسي، القوة المغناطيسية المؤثرة على موصل يحمل تيار، عزم اللي على لفة تيار في مجال مغناطيسي منتظم، حركة جسيم مشحون في مجال مغناطيسي منتظم، تطبيقات تشمل جسيمات مشحونة تتحرك في مجال مغناطيسي، تأثير هول. مصادر المجال المغناطيسي: قانون بايوت سافارت، القوة المغناطيسية بين موصلين متوازيين، قانون أمبير، المجال المغناطيسي لملف لولبي، الفيض المغناطيسي، قانون جاوس في المغناطيسية، تيار الإزاحة والصيغة العامة لقانون جاوس في المغناطيسية، المغناطيسية في المادة. قانون فاراداي: قانون فاراداي  للحث، القوة الدافعة الحركية، قانون لنز، القوة الدافعة الكهربية المتولدة بالحث والمجال الكهربية، المولدات والموتورات ( المحركات )، معادلات ماكسويل. المحاثة: المحاثة الذاتية، دوائر RL، الطاقة في مجال مغناطيسي، المحاثة المشتركة، التذبذبات في دائرة LC، دائرة RLC. دوائر التيار المتناوب: مصادر التيار المتناوب والطوريات، المقاومات في دائرة تيار متناوب على التوالي، المحاثات في دائرة تيار متناوب، المكثفات في دائرة تيار متناوب، دائرة RLC  المربوطة على التوالي، القدرة في دائرة تيار متناوب، الرنين في دائرة RLC مربوطة على التوالي، المحول وإرسال القدرة، محولات التيار المتناوب والمرشحات.

ضوء فيزيائي

الموجات: جمع الموجات، الطرق الجبرية والمعقدة (الجمع المركب)، جمع السعات المركبة، سرعة المجموعة الموجية، تحليل فورير. الاستقطاب: الاستقطاب الخطي، الاستقطاب الدائري، الاستقطاب البيضوي، قانون مالوس بالاستقطاب، الاستقطاب بواسطة بلورات كربونات الكالسيوم (CaCO3)، الاستطارة والاستقطاب، الاستقطاب بالانعكاس، قانون بروستر، لوح ربع موجة، لوح نصف موجة ولوح الموجة الكاملة، ظاهرة فاراداي، ظاهرة بكل ((Pickles، ظاهرة كير ((Kerr. التداخل: شروط التداخل، أجهزة التداخل، تقسيم السعة أو تقسيم جبهة الموجة، جهاز التداخل لمايكلسون وفابري-بيروت، مقياس التداخل لماخ سيندر، جهاز ساج ناك، جهاز تاي وان-جرين، التداخل للانعكاسات المتعددة، اشتقاق دالة الشدة، أهداب متساوية السمك، حلقات نيوتن، المرشحات، أفلام عديمة الانعكاسية. الحيود: حيود فرانهوفر لشق أحادي، الشدة لحيود في شق أحادي، الحيود في شقين، الحيود في متعدد الشقوق، الحيود في فتحة مربعة الشكل ،توزيع الشدة، الفتحة الدائرية دالة بيسل، الحيود في المحزز، التشتت حيود لمحزز لأشعة ليزرهيليوم- نيون. حيود فرنل: الشرائط الدورية، شرائط نصف دورية، منحني التذبذب، جمع السعات المركبة، تكاملات فرنل، حلزون كورنو، سعة كورنو، شدة كورنو ،الهولوغرافيا والليزر.

ميكانيكا كلاسيكية

حركة مجموعة جسيمات: مركز الكتلة، الزخم الخطي، الزخم الزاوي، الطاقة، حفظ الطاقة، حركة جسمين مترابطين، الكتلة المختزلة، الاهتزازات والتشتت، مقارنة عوامل التشتت في أنظمة، إحداثيات مركز الكتلة. الجاذبية: مراكز الجاذبية في الأجسام الممتدة، الجهود في الجاذبية ومعادلات المجال، الأنظمة الدائرة بندول فوكلت. ميكانيكا لاكرانج: الإحداثيات المعممة، معادلات لاكرانج وتطبيقاتها، الأنظمة المعرضة للقيود والإحداثيات المهملة، مبدأ هاملتون وتطبيقاته. الحركة بتأثير القوة المركزية: الدوران حول إحداثي ،مركز الكتلة وعزم القصور الذاتي، نشر القصور الذاتي وتعديلها القطري، الزخم الزاوي لجسم صلب، معادلات اولر لجسم صلب، زوايا اولر، الدوار المتماثل.

النظرية الكهرومغناطيسية

التكاملات الخطية والسطحية، نظم الإحداثيات: نظم الإحداثيات الكارتيزية والاسطوانية والكروية، الضرب القياسي والضرب المتجهي الانحدار والتباعد والدوران، نظرية ستوكس ، نظرية التباعد. المجال الكهروستاتيكي: قانون كولوم، شدة المجال الكهربي نتيجة شحنة خطية، الجهد، الجهد نتيجة شحنة نقطية، الفيض الكهربي، كثافة الفيض الكهربي، معادلات باسون ولابلاس، حلول معادلات باسون ولابلاس، علاقات الشدة والمجال الجهدي الكهربي، الطاقة في مجالات ستاتيكية، كثافة التيار وكثافة الشحنة، تيار التوصيل، تيار الحمل، تيار الاستمرارية، شروط الحدود في العوازل، قانون جاوس ، كثافة الفيض. المجالات المغناطيسية: قانون فاراداي للحث المغناطيسي، كثافة الفيض المغناطيسي، قانون بايوت – سافارت، المجال المغناطيس لملف يحمل شحنة، قانون أمبير، كثافة الطاقة لمجال مغناطيسي. القوى وعزم الدوران في مجال مغناطيسي: القوة المغناطيسية، المجال الكهربي والمجال المعناطيسي سوية، القوة المغناطيسية وعنصر التيار، الشغل والقدرة وعزم الدوران، العزم المغناطيسي لملف قطبي. المجال المتغيرة زمنيا ومعادلات ماكسويل: قانون فاراداي، قانون لنز، قانون أوم، معادلة الاستمرارية. قانون أمبير المحور (المعدل): معادلات ماكسويل في صيغ نقطية وتكاملية، معادلات ماكسويل في الفضاء الحر، العلاقة بين E  و H، متجه بوينتنج، نظرية بوينتنج. الموجات الكهرومغناطيسية: معادلات الموجة، شروط التداخل عند السقوط العمودي، قانون سنل، الاستقطاب العمودي، الاستقطاب المتوازي، الموجات الواقفة، تطبيقات معادلات ماكسويل على الانعكاسات، الانعكاس والانتشار للموجات الكهرومغناطيسية المستوية عند سطح فاصل، إنتاج وتوجيه الموجات الكهرومغناطيسية، تفاعل الموجات الكهرومغناطيسية مع المادة.

اهتزازات وموجات

اهتزازات وموجات الحركة التوافقية البسيطة ،الاهتزازات الميكانيكية والكهربائية، التمثيل المتجهي للحركة التوافقية البسيطة، جمع الموجات باستعمال المتجهات والدوال الأسية المعقدة،أشكال ليساجس ،الضربات. الاهتزازات المخمدة: الاهتزازات المخمدة في الاهتزازات الميكانيكية والكهربائية، الإخماد الشديد، الإخماد الحرج ،الاهتزازات  التوافقية المخمدة، التناقض اللوغاريتمي ،زمن الاسترخاء، قيم Q. الاهتزازات المجبرة والرنين: المهتز غير المخمد بتأثير القوة التوافقية، الاهتزازات المجبرة مع وجود الخمود، ظاهرة الانتقال، القدرة الممتصة في المهتز المجبر، الرنين. الاهتزازات المترابطة: البندولات المرتبطة بالنوابض، الإحداثيات العامة والأنماط العامة للاهتزاز، جمع الأنماط العامة(الاعتيادية). الموجات المستعرضة والطولية: معادلة الموجة، الموجات المستعرضة في حبل، انعكاس ونفاذ الموجات المستعرضة في منطقة الحدود، الموجات الواقفة في حبل ذي طول محدد، مجاميع الموجات، سرعة المجموعة وسرعة الطور، الموجات الطولية في الغاز والصلب، تأثير دبلر. الموجات الكهرومغناطيسية: معادلات ماكسويل، تيار الإزاحة، معادلة الموجة لمتجهات المجال الكهربائي والمغناطيسي في العازل، متجه بوينتنك، كثافة الطاقة للموجات الكهرومغناطيسية.

فيزياء رياضية

معالجة متجهية لنظرية المدارات الكلاسيكية، التباعد، واللابلاسيان، دوران المتجه، الإحداثيات المتعامدة، نظم متعامدة خاصة، الإحداثيات الاسطوانية، الإحداثيات الكروية، تكامل المتجه ونظريات التكامل، نظرية جاوس، معادلة الاستمرارية، نظرية ستوكس، نظرية جرين، نظرية هيلمهولتز، بعض العلاقات التكاملية المفيدة، مسلسلات فورير وتكاملات فورير: الدوال الدورية، مسلسلات فورير; معادلات أولر – فورير، مسلسرت فورير نصف المدى، تغيير الفترة، متطابقة بارسيفال، صيغ بديلة لمسلسلات فورير، تفاضل وتكامل مسلسلات فورير، الأسلاك المهتزة، معادلة الحركة لاهتزاز عرضي، حل معادلة الموجة، دوائر RLC، الدوال المتعامدة، مسلسلات فورير المتعددة، تكاملات فورير وتحولات فورير، مبدأ هيزنبيرج لعدم الوثوقية، حزم الموجة وسرعة المجموعة، التوصيل الحراري، معادلة التوصيل الحراري، تحولات فورير لدوال ذات عدة متغيرات، حساب تحولات فورير. دوال خاصة للفيزياء الرياضية: معادلة ليجندر، دالة التوليد pn(x) , تعامد ليجندر متعدد الحدود، دوال ليجندر المرافقة، تعامد دوال ليجندر المرافقة، معادلات هيرميت، دوال هيرميت المتعامدة، معادلة  لاكوير، معادلة بسل. تفاضل وتكامل التغيرات: معادلة أولر– لاكرانج، مسائل التغير مع القيود، مبدأ هاملتون ومعادلة لاكرانج للحركة، طريقة رلي– ريتز، مبدأ هاملتون والمعادلات القانونية للحركة، مبدأ هاملتون المحور (المعدل) ومعادلة هاملتون – جاكوبي، مسائل التغير مع عدة متغيرات مستقلة. تحولات لابلاس.

ديناميكا حرارية

مجال الديناميكا الحرارية، نبذة حول تطور علم الديناميكا الحرارية، الأنظمة الديناميكية الحرارية،  وصف النظام، أغراض الديناميكا الحرارية التقليدية، الكميات الضمنية وغير الضمنية، دوال الحالة، المتغيرات غير المترابطة أو المستقلة، معادلة الحالة، الطور، الاتزان الحراري، العملية الديناميكية الحرارية، العمليات الديناميكية الحرارية  شبه المستقرة، العمليات العكسية والعمليات غير العكسية، الخزان الحراري. النظرية الحركية للغازات: معادلة الحالة للغازات المثالية، صفات الغاز المجهرية، الضغط، معنى درجة الحرارة، معادلة فاندروالز، السرع الجزيئية، معادلة المسار الحر، التوصيل الحراري، اللزوجة، التوزيع المتساوي للطاقة، الحركة البراونية. الشغل: مقدمة، الشغل الميكانيكي، الشغل المنجز خلال العملية العكسية، الشغل المنجز في التمدد الحر، أنواع أخرى من الشغل، أمثلة على حساب الشغل، مخطط   الضغط – حجمP-V)  )للشغل، التفاضل التام وغير التام، التفاضلات الجزئية، معاملات الانكماش والتمدد، الشغل بدلالة معاملات الانكماش والتمدد. القانون الأول في الديناميكا الحرارية: مقدمة، طاقة النظام، فكرة الحرارة، اعتماد الحرارة على مسار الحرارة،القانون الأول للديناميكا الحرارية،الطاقة الداخلية للنظام، الفرق بين الشغل والحرارة، تغير الحرارة تحت ضغط ثابت، الانثالبي، تغيرات الحرارة تحت حجم ثابت أو تحت درجة حرارة ثابتة، السعة الحرارية، الحرارة النوعية بحجم ثابت وبضغط ثابت (Cp,Cv)، الفرق بين السعة الحرارية بحجم ثابت والسعة الحرارية بضغط ثابت (Cp,Cv) ، تطبيق القانون الأول للديناميكا الحرارية على الغاز المثالي، بعض تطبيقات القانون الأول للديناميكا الحرارية، الخواص الديناميكية الحرارية لمزيج من الغازات المثالية. القانون الثاني في الديناميكا الحرارية والانتروبيا: الاحتمال في الحوادث العشوائية، الاحتمالية الجزيئية، الانتروبيا والاحتمال، النظرة المجهرية للقانون الثاني في الديناميكا الحرارية، تعريف بولتزمان للانتروبيا، الاحتمال المسبق، التدفق الحراري والتوزيع المتساوي، الحركة الدائمة، الانتروبي والتدفق الحراري، النظرة الظاهرية للقانون الثاني في الديناميكا الحرارية، تعريف كلاوسيوس للانتروبيا، العلاقة بين التعريف الظاهري والتعريف المجهري للانتروببا، بعض تطبيقات القانون الثاني في الديناميكا الحرارية، التدفق الحراري، الخلط، المكائن الحرارية، التلوث الحراري، الثلاجات، الطاقة المتيسرة، سلوك الغازات، غاز في حجم ثابت وضغط ثابت، التمدد الآيسوثرمي (التمدد عند درجة حرارة ثابتة)، التمدد الكظيم، التمدد الحر، العمليات الدورية، دورة كارنو، مبدأ زيادة الانتروبيا، السهم الزمني. توحيد القانون الأول والثاني: توحيد القانون الأول والثاني، دالتي جبس و هيلمهولتز، معنى دالة جبس، الجهود الديناميكية الحرارية، معادلات جبس و هيلمهولتز، شروط التوازن بدلالة دالة جبس ودالة هيلمهولتز، معادلات ماكسويل، معادلات TdS ،فرق السعة الحرارية Cp-Cv، النسبة (Cp/Cv)، خواص الغاز المثالي، خواص غاز فاندروال، خواص السائل والصلب تحت ضغط هايدروستاتيكي، معادلة الحالة، الانتروبيا والانثالبي، الطاقة الداخلية، خواص مزيج من الغازات المثالية غير المتفاعلة، الانتروبيا، تناقض جبس – دالتي كبس وهيلمهولتز، التوازن الكيميائي لمزيج من الغازات غير المتفاعلة، القانون الثالث في الديناميكا الحرارية.

الكترونيات

مقدمة في توصيلية أشباه الموصلات، الروابط التساهمية، نظرية حزم الطاقة والتوصيل في بلورات أشباه الموصلات، تيار الإلكترونات والفجوات، أشباه موصلات نقية وأشباه موصلات نوع N ونوع P (غير نقية)، وصلة P- N ، معادلة التيار في وصلة P- N، منحنيات الخواص للثنائي البلوري، التقويم باستخدام الدايود، معدل نصف موجة – معدل موجة كاملة، الترشيح ومجهز القدرة المستمر . تطبيقات الدايود، ثنائي زنر وتنظيم الجهد، التقويم، القص (القطع) وإزاحة خط القاعدة، مضاعفة الجهد، ثنائي باعث الضوء، الخلية الضوئية، الليزر، ثنائي متغير السعة، الثنائي النقي. ترانزستر ثنائي القطبية، تركيب الترانزستر الوصلة وعمله، منحنيات الخواص للترانزستر، خط الحمل المستمر والمتناوب، دوائر انحياز الترانزستر والاستقرارية، الدوائر المكافئة المختلطة، التكبير (التضخيم)، مكبر الباعث المشترك، الباعث التابع، تحصيل الجهد والتيار والقدرة، ممانعة الإدخال والإخراج. ترانزستر تأثير المجال، مميزة تيار جهد الاستاتيكي، الدائرة المكافئة، معاملات ترانزستر تأثير المجال، المكبر مشترك المصدر. التغذية الاسترجاعية، الاستجابة الترددية للمضخم، تردد القطع الواطئ  والعالي، التغذية الاسترجاعية السالبة والموجبة، مكبرات متعددة المراحل وطرق الاقران، مضخم العمليات، مضخم العمليات العاكس وغير العاكس، تطبيقات مضخم العمليات (التفاضل، التكامل، الجمع، الحساب البديلي). المذبذبات: مذبذب مقاومة مكثف، مذبذب زحزحة الطور، مذبذب قنطرة فين، مذبذبات الدائرة الرنانة، مذبذبات البلورة، مذبذب الثنائي النقي، مذبذب الاهتزاز. الدوائر التكاملية ودوائر الرقمية، البوابات المنطقية، الدوائر التكاملية وطرق تصنيعها، التضمين السعوي والترددي.

فيزياء الجوامد

التراكيب البلورية والقوى بين الذرات: التركيب البلوري والتركيب غير البلوري، تعاريف أساسية خلايا برافي الأربعة عشر، المستويات البلورية ومعاملات ملر، أمثلة لتراكيب بلورية بسيطة – القوى ما بين الذرات، الأواصر البلورية. حيود الأشعة السينية و النيوترونات والإلكترونات في البلورات: توليد وامتصاص الأشعة السينية، قانون براج، التشتت من ذرة ،التشتت من بلورة ، الشبكية المعكوسة وحيود الأشعة السينية، تقنيات تجريبية، حيود النيوترونات والإلكترونات. الاهتزازات الشبكية، الصفات الحرارية والضوئية: الموجات المرنة، الصفات الضوئية الشبكية في منطقة الطيف تحت الحمراء، نظرية الإلكترون الحر، التوصيلية الكهربائية، المقاومة النوعية ودرجة الحرارة، سطح فيرمي، تأثير سطح فيرمي على التوصيلية الكهربائية، التوصيلية الحرارية في المعادن, حركة الإلكترونات في مجال مغناطيسي، الرنين السايكلوتروني وتأثير هول. نظرية حزم الطاقة في المواد الصلبة: أطياف الطاقة في الذرات،  نموذج الإلكترون القريب من الإلكترون الحر،  فجوة الطاقة وانعكاس براج، نموذج  الارتباط الإلكتروني الشديد، أشباه الموصلات والمواد العازلة، كثافة الحالات، الفجوات- التوصيلية الكهربائية. أشباه المواصلات: التركيب البلوري لأشباه الموصلات والأواصر، تركيب حزم الطاقة، كثافة حاملات الشحنة، أشباه الموصلات الذاتية، التوصيلية الكهربائية، وتأثير هول، الصفات الضوئية في أشباه المواصلات وعمليات الامتصاص الضوئي. صفات العزل والصفات الضوئية في المواد الصلبة: مراجعة في المفاهيم الأساسية، ثابت العزل والاستقطابية مصادر الاستقطابية، استقطابية ثنائية الأقطاب، الاستقطابية الايونية، الاستقطابية الإلكترونية، البيزوكهربائية، الفيروكهربائية المغناطيسية والرنينات المغناطيسية: مراجعة في المفاهيم الأساسية، البارامغناطيسية، الحقول الفيرومغناطيسية، الرنين البارامغناطيسي، الميزر، الرنين النووي المغناطيسي، الرنين الفيرومغناطيسي.

فيزياء حديثة وذرية

الجسيمات والموجات في الفيزياء الكلاسيكية: الجسيمات الكلاسيكية، اكتشاف الالكترون، الايونات والنظائر، النظرية الحركية، توزيع ماكسويل للسرع الجزيئية (معامل بولتزمان)، الموجات الكلاسيكية، التكافؤ بين الطاقة والكتلة، الأشعة السينية. نظرية النسبية الخاصة: تحويلات جاليليو، فرضيات آنيشتاين، تحويلات لورنتز، قياس الطول النسبي، قياس الطول النسبي والزمن النسبي والفضاء الزماني والسرعة النسبية، الكتلة والطاقة والزخم، تأثير دوبلر النسبي. أصل نظرية الكم  (نظرية بلانك): الإشعاع الحراري للجسم الأسود، تكميم بلانك للطاقة (الكمات)، نتائج نظرية الكم للإشعاع الحراري، اشتقاق آينيشتاين لقانون الإشعاع لبلانك، نظرية الكم للسعة الحرارية للمواد الصلبة. نظرية الكم للإشعاع الكهرومغناطيسي (نظرية آينيشتاين): نظرية الفوتون، تطبيقات النظرية، التأثير الكهروضوئي وتأثير كومبتون والتوليد الفناء المزدوج وإمتصاص الفوتونات وتأثير دوبلر، توهين الأشعة السينية. موجات المادة (موجات دي بروكلي): موجات دي بروكلي، التحصين التجريبي للفرضية، التفسير الاحتمالي، الطور وسرعة المجموعة، حيود الجسيمات، مبدأ اللادقة لهايزنبرك، تطبيقات مبدأ هايزنبرك. الأطياف واصل التركيب الإلكتروني للذرة: الخطوط الطيفية، السلاسل الطيفية لذرة H (أحادية الإلكترون) الذرة، نظرية بور، مبدأ التطابق، امتصاص الطاقة، خصائص طيف الأشعة السينية (قانون فوزلي). الميكانيكا الموجية: الجسيمات الحرة الخاصية الثنائية، معادلة شرودنجر الموجية للجسيم الحر، الجسيمات تحت الجهد الجسيم في صندوق، معادلة شرودنجر بوجود الجهد التحقيق التجريبي لتركيب ذرة H: الحركة المدارية للإلكترون وتأثير زيمان، برم الإلكترون، برم الإلكترون والتركيب الدقيق. الذرة متعددة الإلكترونات: مبدأ الاستبعاد لباولي، الجدول الدوري، الانتقالات الداخلية للإلكترون والأشعة السينية. نواة الذرة: تركيب وخواص النواة، القوى النووية، الظواهر النووية. الفيزياء النووية: الإشعاعات النووية، التفاعلات النووية، المفاعلات النووية. فيزياء الجسيمات الأولية: طبيعة وخواص الجسيمات الأولية، تصنيفها.

الليزر والأطياف

أسس عمل الليزر، الامتصاص والانبعاث (الانبعاث التلقائي والانبعاث المحفز)، التوزيع المعكوس، الضخ، نظام الثلاث مستويات، نظام الأربع مستويات. مكونات منظومات أشعة الليزر الأساسية، المرايا، الترصيف الضوئي للمرايا، عناصر الاستقطاب، المواد تحت الحمراء، المضمنات، المواد البصرية غير الخطية.

طاقات جديدة ومتجددة

أهمية الطاقة ومجالات استخدامها، أنواع الطاقة، مصادر الطاقة، الطاقة الشمسية وأجهزتها وأنظمتها، استخدامات الطاقة الشمسية في الأغراض المختلفة. استخدام الطاقة الشمسية في توليد الكهرباء وتشغيل الآلات، أنظمة التسخين بالطاقة الشمسية، طاقة الضوء، الخلايا الضوئية والمنظومات الضوئية الفوتوفولتائية، الثلاجة الكهربية التي تعمل بالطاقة الشمسية. استثمار الطاقة الحرارية المتاحة من باطن الأرض والبحار والمحيطات، استثمار المصادر الطبيعية للطاقة الميكانيكية (طاقة الرياح وطاقة المساقط المائية... .الخ..)، استثمار الطاقة الكيميائية الناتجة من التمثيل الضوئي، طرق حفظ الطاقة، الطاقة النووية وتقنياتها واستخداماتها.

الفيزياء الإحصائية

مقدمة مدى الفيزياء الإحصائية، وصف الأنظمة ، فضاء الطور ،متوسط صفات النظام –الأنظمة الكلاسيكية والأنظمة الكمية الميكانيكية. إحصائيات ماكسويل وبولتزمان: التوزيع على الطاقات، أوزان التوزيعات العامة، التوزيع العام الأكثر احتمالا، حدة القمة القصوى للتوزيع العام، مضروب لاكرانج بيتا، مضروب لاكرانج ألفا، توزيع ماكسويل وبولتزمان. تطبيقات على إحصائيات ماكسويل وبولتزمان: متوسط صفة وحدة النظام، الغاز الكلاسيكي المثالي –متوسط السرعة والسرعة الأكثر احتمالا، تعريض دوبلر لخط الطيف، التوزيع المتساوي للطاقة، الحرارة النوعية للغازات، معادلة آينشتاين للانتشار. إحصائيات بوز_اينشتاين: -توزيع  بوز - آينشتاين، غاز بوز- آينشتاين، إشعاع الجسم الأسود، الغاز الفوتوني، الحرارة النوعية في المواد الصلبة. إحصائيات فيرمي - ديراك  توزيع فيرمي - ديراك، غاز فيرمي - ديراك، الغاز الإلكتروني، بارا مغناطيسية باولي، الانبعاث الحراري الآيوني. درجة الحرارة والأنتروبيا: مفهوم درجة الحرارة الإحصائي، الانتروبيا، الطاقة الحرة. الديناميكا الحرارية للغازات: وزن التوزيع العام الأقصى لغاز مثالي كلاسيكي، دالة التجزئة لبولتزمان، ناقض جبس، الغاز المثالي شبه الكلاسيكي. تطبيقات في الديناميكا الحرارية الإحصائية: الغاز البارامغناطيسي، المهتز التوافقي، الجريئة ثنائية الذرة، نظام ذو مستويين للطاقة، الشبكية غير المرتبة.

فيزياء الكم

ثابت بلانك، إشعاع الجسم الأسود، فرضية بلانك, الفوتونات، التأثير الضوئي الكهربائي تجريبياً ونظرياً، الأشعة السينية، تأثير كومبتن، بعض إشعاعات جاما، إنتاج الأزواج، إفناء الأزواج، امتصاص الفوتونات. الطبيعة الموجية للجسيمات: أمواج ديبرولي، مبداْ التكميم، حزم الأمواج، مبدأ هايزنبرك في عدم الدقة. معادلة شرودنجر الموجية: معادلة الموجة، معادلة الموجة غير المعتمدة على الزمن. بئر الجهد ذي البعد الواحد، جسيم في صندوق، بئر الجهد شبه اللانهائي، بئر الجهد ذي ارتفاع محدد. تطبيقات إضافية، حاجز الجهد، ظاهرة النفق: المهتز التوافقي في بعد واحد، مستويات الطاقة، طاقة نقطة الصفر، متسلسلة هيرمين، الدوال الموجية للمهتز التوافقي، العلاقة مع الفيزياء الكلاسيكية. ذرة الهيدروجين، الكتلة المختزلة ، مستويات الطاقة، متسلسلة لاكير، الدوال الموجية لذرة الهيدروجين، الانحلال، فصل المتغيرات، مستويات الطاقة، الدوال الموجية، الأرقام الكمية،  كثافة الاحتمالية، كثافة الاحتمالية القطرية. الزخم الزاوي الكمي: الزخم الزاوي المداري، مركبة Z للزخم الزاوي، العزم المغناطيسي المداري، تأثيرات المجال المغناطيسي. البرم الإلكتروني، الأرقام الكمية البرمية، التأثيرات المغناطيسية للبرم، بعض التطبيقات، الزخم الزاوي الكلي، الرموز الطيفية. ذرات متعددة الإلكترونات، مبدأ باولي في الاستثناء، المعادن القلوية، الجدول الدوري. نظرية التصادم: التصادمات في ثلاثة أبعاد، مساحة مقطع التصادم، العلاقات بين الزوايا في أنظمة المهتز ومركز الكتلة، التشتت بجهد كروي متماثل، التشتت بجهد معقد، التشتت بمجال كولوم. طرق التقريب لحالات الطاقة المقيدة: نظرية الاضطراب الصغير المستقر، طريقة التغيير، طريقة بديلة لسلسلة الاضطراب الصغير، طريقة WKB للتقريب، مسائل تعتمد على الزمن. صيغة المصفوفة في الميكانيكا الكمية: جبر المصفوفة، نظرية التحويل، معادلات التحويل، نظرية المصفوفة للمهتز التوافقي. الجسيمات المتماثلة والبرم، الجسيمات المتماثلة، الزخم الزاوي البرمي، مؤثر الكثافة ومصفوفة الكثافة، إعادة ترتيب التصادمات.

فيزياء نووية

تركيب الذرة والنواة: محتوى النواة، طاقة الربط النووية، أنصاف أقطار النوى. النماذج النووية: نموذج القشرة، نموذج قطرة السائل، تطبيقات علاقة الكتلة التجريبية. النشاط الإشعاعي: النشاط الإشعاعي للنواة، الانحلال الإشعاعي، ثابت الانحلال، زمن الانحلال، معادلة الانحلال الإشعاعي. قياس الإشعاع النووي: قياس أشعة جاما، قياس أشعة بيتا، قياس النيوترونات، أجهزة قياس الإشعاع النووي، طيف أشعة جاما. التشتت المرن، التشتت غير المرن، تشتت الجهد، التفاعلات النووية: قوانين الحفظ في التفاعلات النووية، حفظ النوى، حفظ الزخم الخطي وحفظ الزخم الزاوي، حفظ الطاقة والكتلة، حسابات الطاقة في التفاعلات النووية. الانشطار النووي: طبيعة الانشطار، انشطار النواة القابلة للانشطار، طاقة الانشطار النووي. إشعاعات ß، انحلال إشعاعات بيتا، توزع الطاقات في انحلال بيتا، الاقتناص النيوتروني. المفاعلات النووية :أنواع المفاعلات النووية، مفاعلات الانشطار ، حساب عامل المضاعفة.

مقدمة في علم الفلك

مقدمة في علم الفلك :علم الفلك في وادي الرافدين ووادي النيل والحضارة العربية، علم الفلك في عصر النهضة: قوانين كبلر ،قوانين نيوتن. هندسة الكرة، القبة السماوية، نظام الإحداثيات على القبة السماوية. الكوكبات النجمية، منطقة البروج ودائرة البروج، الفصول الفلكية الأربعة، الترنح ( دوران محور الأرض)، وحدات القياس الفلكية. المنظومة الشمسية بصورة عامة والشمس والقمر: المنظومة الشمسية، الشمس (الخواص الفيزيائية للشمس،طرق قياس قطر الشمس وكتلتها ودرجة حرارتها السطحية، جو الشمس، الكلف الشمسي، الظواهر السطحية الأخرى للشمس، الإشعاعات والرياح الشمسية، الطاقة الشمسية والثابت الشمسي)، القمر (الخواص الفيزياوية للقمر وطرق قياسها، قياس بعد القمر عن الأرض، حركات القمر المدارية والمحورية، أوجه القمر خلال دورته الاقترانية، ظاهرتا الخسوف والكسوف، تحديد موعد حلول الشهر القمري). الكواكب السيارة واصل المنظومة الشمسية: الدراسة الفلكية للكواكب السيارة، الكواكب السيارة، قاعدة بود، الكويكبات الصغيرة، الضوء البروجي، الشهب والنيازك، المذنبات، أصل المنظومة الشمسية.