Θεωρία Σφαλμάτων. Άσκηση: Βολές σε στόχο: Τυχαία – Συστηματικά σφάλματα. Μέσος όρος, τυπική απόκλιση, % σφάλμα, κατανομή σφαλμάτων. Συνδυασμός – διάδοση σφαλμάτων. Εφαρμογή: πείραμα βολών σε στόχο με σύγχρονη καταγραφή σε Η/Υ. Θεωρία Ελαχίστων Τετραγώνων. Άσκηση: Νόμος του Ohm: Γραφικές παραστάσεις πειραματικών μετρήσεων σε γραμμικούς και λογαριθμικούς άξονες. Ευθεία ελαχίστων τετραγώνων. Εφαρμογή: πείραμα επιβεβαίωσης νόμου του Ohm σε γραμμικό αντιστάτη. Παρεκκλίσεις από την Θεωρία Ελαχίστων Τετραγώνων. Άσκηση: Μελέτη μη γραμμικού αντιστάτη: Πηγές σφαλμάτων σε σύνθετο πείραμα. Αποκλίσεις από τη γραμμική συμπεριφορά. Εφαρμογή: πείραμα μέτρησης αντίστασης θερμίστορ. Χαρακτηριστικά αναλογικών – ψηφιακών οργάνων μέτρησης και μεθοδολογίες χρήσης τους: Μέτρηση θεμελιωδών φυσικών μεγεθών. Οργανολογία αναλογικών και ψηφιακών οργάνων, χαρακτηριστικά, κλίμακες, πηγές σφαλμάτων. Εφαρμογή: Εξαναγκασμένος μηχανικός ταλαντωτής. Μέτρηση ταχύτητας – επιτάχυνσης σώματος κινούμενου σε ευθύγραμμη τροχιά (Αεροδιάδρομος): Μελέτη της ομαλής και επιταχυνόμενης κίνησης σώματος με λήψη συγχρονικών μετρήσεων μέσω Η/Υ. 1ος και 2ος νόμος του Νεύτωνα. Ενεργειακή μελέτη ανακρούσεων. Μελέτη βολής σφαίρας σε περιβάλλον ρευστού με χρήση Η/Υ: Παραμετρική μελέτη της κίνησης σφαίρας σε περιβάλλον ρευστού (αέρια, υγρά) μέσω προσομοιωμένου περιβάλλοντος μετρήσεων σε Η/Υ. Ηλεκτρικά όργανα και μεθοδολογία χρήσης τους: Χαρακτηριστικά αναλογικών – ψηφιακών οργάνων και τρόποι χρήσης τους για την μέτρηση βασικών ηλεκτρικών μεγεθών (V, I, R) σε απλές διατάξεις συνεχούς ρεύματος. Ψύξη συστήματος σε περιβάλλον σταθερής θερμοκρασίας και μέτρηση της ειδικής θερμότητας: Θέρμανση και ψύξη σωμάτων. Νόμος ψύξης του Νεύτωνα. Εφαρμογή στην μέτρηση ειδικής θερμότητας υγρών και στερεών σωμάτων. Παλμογράφος διπλής δέσμης: Εξοικείωση στην χρήση του παλμογράφου ως οργάνου μέτρησης διαφορών δυναμικού και φάσεων. Εφαρμογή στον προσδιορισμό των χαρακτηρι­στικών άγνωστων περιοδικών σημάτων και την μελέτη κυκλώματος χαμηλοπερατού φίλτρου. Μελέτη βασικών χαρακτηριστικών των κυμάτων με διάταξη υπερήχων: Κύματα, ήχοι και υπέρηχοι. Κυματικά φαινόμενα. Ιδιοσυχνότητα πομπών και ανιχνευτών κυμάτων. Μέτρηση μήκους κύματος με ανίχνευση φάσης και ανίχνευση πλάτους. Αρχή λειτουργίας σόναρ. 

Θεωρία Σφαλμάτων. Άσκηση: Βολές σε στόχο: Τυχαία – Συστηματικά σφάλματα. Μέσος όρος, τυπική απόκλιση, % σφάλμα, κατανομή σφαλμάτων. Συνδυασμός – διάδοση σφαλμάτων. Εφαρμογή: πείραμα βολών σε στόχο με σύγχρονη καταγραφή σε Η/Υ. Θεωρία Ελαχίστων Τετραγώνων. Άσκηση: Νόμος του Ohm: Γραφικές παραστάσεις πειραματικών μετρήσεων σε γραμμικούς και λογαριθμικούς άξονες. Ευθεία ελαχίστων τετραγώνων. Εφαρμογή: πείραμα επιβεβαίωσης νόμου του Ohm σε γραμμικό αντιστάτη. Παρεκκλίσεις από την Θεωρία Ελαχίστων Τετραγώνων. Άσκηση: Μελέτη μη γραμμικού αντιστάτη: Πηγές σφαλμάτων σε σύνθετο πείραμα. Αποκλίσεις από τη γραμμική συμπεριφορά. Εφαρμογή: πείραμα μέτρησης αντίστασης θερμίστορ. Χαρακτηριστικά αναλογικών – ψηφιακών οργάνων μέτρησης και μεθοδολογίες χρήσης τους: Μέτρηση θεμελιωδών φυσικών μεγεθών. Οργανολογία αναλογικών και ψηφιακών οργάνων, χαρακτηριστικά, κλίμακες, πηγές σφαλμάτων. Εφαρμογή: Εξαναγκασμένος μηχανικός ταλαντωτής. Μέτρηση ταχύτητας – επιτάχυνσης σώματος κινούμενου σε ευθύγραμμη τροχιά (Αεροδιάδρομος): Μελέτη της ομαλής και επιταχυνόμενης κίνησης σώματος με λήψη συγχρονικών μετρήσεων μέσω Η/Υ. 1ος και 2ος νόμος του Νεύτωνα. Ενεργειακή μελέτη ανακρούσεων. Μελέτη βολής σφαίρας σε περιβάλλον ρευστού με χρήση Η/Υ: Παραμετρική μελέτη της κίνησης σφαίρας σε περιβάλλον ρευστού (αέρια, υγρά) μέσω προσομοιωμένου περιβάλλοντος μετρήσεων σε Η/Υ. Ηλεκτρικά όργανα και μεθοδολογία χρήσης τους: Χαρακτηριστικά αναλογικών – ψηφιακών οργάνων και τρόποι χρήσης τους για την μέτρηση βασικών ηλεκτρικών μεγεθών (V, I, R) σε απλές διατάξεις συνεχούς ρεύματος. Ψύξη συστήματος σε περιβάλλον σταθερής θερμοκρασίας και μέτρηση της ειδικής θερμότητας: Θέρμανση και ψύξη σωμάτων. Νόμος ψύξης του Νεύτωνα. Εφαρμογή στην μέτρηση ειδικής θερμότητας υγρών και στερεών σωμάτων. Παλμογράφος διπλής δέσμης: Εξοικείωση στην χρήση του παλμογράφου ως οργάνου μέτρησης διαφορών δυναμικού και φάσεων. Εφαρμογή στον προσδιορισμό των χαρακτηρι­στικών άγνωστων περιοδικών σημάτων και την μελέτη κυκλώματος χαμηλοπερατού φίλτρου. Μελέτη βασικών χαρακτηριστικών των κυμάτων με διάταξη υπερήχων: Κύματα, ήχοι και υπέρηχοι. Κυματικά φαινόμενα. Ιδιοσυχνότητα πομπών και ανιχνευτών κυμάτων. Μέτρηση μήκους κύματος με ανίχνευση φάσης και ανίχνευση πλάτους. Αρχή λειτουργίας σόναρ. 

Το μάθημα περιλαμβάνει: α) Τρία εργαστήρια εισαγωγής στην Θεωρία Σφαλμάτων, στις γραφικές παραστάσεις και τις μεθοδολογίες μετρήσεων και στατιστικής επεξεργασίας πειραματικών δεδομένων. Περιλαμβάνουν συμμετοχικά πειράματα επίδειξης που αποσκοπούν στην σύνδεση θεωρίας και πειράματος β) Έξι αυτόνομες εργαστηριακές ασκήσεις προσδιορισμού βασικών φυσικών μεγεθών και φαινομένων Μηχανικής, Θερμότητας, Ηλεκτρισμού και Κυματικής, συμπεριλαμβανομένης της εργαστηριακής διαχείρισης προσομοιωμένων φυσικών φαινομένων και ηλεκτρικών οργάνων με Η/Υ. Το εργαστήριο είναι τετράωρης διάρκειας, διεξάγεται σε διμελείς ομάδες και στην τελική επίδοση προσμετρούνται η ποιότητα της εργαστηριακής επίδοσης και των γραπτών εργαστηριακών αναφορών και η τελική πρακτική εξέταση εφ’ όλης της ύλης των εργαστηριακών ασκήσεων.

Οπτικές ακτίνες και μέτωπα κύματος. Αρχή Fermat. Ανάκλαση - επίπεδα και σφαιρικά κάτοπτρα. Διάθλαση. Πρίσματα - Ανάλυση του φωτός. Σφαιρικά δίοπτρα. Φακοί - σφάλματα φακών. Διαφράγματα. Οπτικά Όργανα. Μικροσκόπια, Τηλεσκόπια κλπ. Διακριτική ικανότητα οπτικών οργάνων. Φακοί Μικροσκοπίων. 

Δυναμικά στοιχεία κυκλώματος, Κυκλώματα πρώτης τάξης, απόκριση κυκλώματος πρώτης τάξης. Κυκλώματα δεύτερης τάξης και απόκριση κυκλώματος. Μέθοδος του τελεστή για την εύρεση διαφορικής εξίσωσης ενός κυκλώματος. Χρήση των Μετασχηματισμών Fourier και Laplace στα Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Φίλτρα διαφόρων τύπων και χρήση κυκλωμάτων συντονισμού ως φίλτρων. Το μάθημα είναι εργαστηριακό με υποχρεωτική παρακολούθηση.

•Τρόποι διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων: Ανάλυση παραμέτρων ασύρματης ζεύξης, θεμελιώδεις έννοιες, εξισώσεις του Maxwell, ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, κεραίες-παράμετροι κεραιών, Γεωμετρία δορυφορικών τροχιών.

•       Ντετερμινιστικά μοντέλα ηλεκτρομαγνητικής διάδοσης: Εμπειρικά μοντέλα ηλεκτρομαγνητικής διάδοσης, μοντελοποίηση ασύρματου καναλιού, φαινόμενο πολυόδευσης, φαινόμενο doppler.

•       Στατιστικά μοντέλα διάδοσης: Μοντέλο διαλείψεων Rayleigh.

•       Εφαρμογές ηλεκτρομαγνητικής διάδοσης σε επίγεια και δορυφορικά δίκτυα: Ασύρματα Δίκτυα, Δίκτυα Κινητών Επικοινωνιών και Δορυφορικά Δίκτυα.

Παράγοντες και κανόνες που καθορίζουν τη δομή των κρυσταλλικών στερεών, κρυσταλλική συμμετρία και εφαρμογές θεωρίας ομαδων, ηλεκτρονική μικροσκοπία και σαρωτικές μικροσκοπίες. 

Σκοπός του μαθήματος είναι οι φοιτητές να αναπτύξουν δεξιότητες χειρισμού του θεωρητικού υπόβαθρου της Διδακτικής (μοντέλα διδασκαλίας, ιδέες μαθητών, κλπ). Οι φοιτητές αναλαμβάνουν ένα θέμα Φυσικής και επιλέγουν συνοδευτικό υλικό το οποίο εντάσσουν σ' ένα υποθετικό μάθημα με βάση το μαθησιακό μοντέλο, κάνουν μνεία στις ιδέες των μαθητών, οριοθετούν στόχους, και περιγράφουν ένα πλήρες διδακτικό σενάριο που περιλαμβάνει Φύλλο Εργασίας μαθητών, τρόπους αξιολόγησης μαθητών και τέλος παρουσιάζουν την εργασία τους.

Βασικές έννοιες ακτινοπροστασίας, πηγές μη-ιοντίζουσας ακτινοβολίας. Βιολογικά φαινόμενα ηλεκτρομαγνητικών πεδίων και ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Κανονισμοί προστασίας, μετρήσεις και επίβλεψη χώρων, θερμική κατάλυση (εισαγωγικές έννοιες, θερμικές βλάβες στον ανθρώπινο ιστό, καρκινοθεραπεία με θερμική κατάλυση). Ραδιοσυχνοτική και μικροκυματική θερμική κατάλυση (εφαρμογές στην ογκολογία και την καρδιολογία). Υπερθερμία (ιστορική αναδρομή, βιολογικό υπόβαθρο, υπερθερμία και άλλες θεραπείες καρκίνου). Υπερθερμία (τρόποι εφαρμογής και συσκευές, μαγνητικά νανοσωματίδια, κλινική πρακτική, σχεδιασμός θεραπείας). Μη θερμική καρκινοθεραπεία με ηλεκτρομαγνητικά πεδία, μαγνητική διέγερση του νευρικού συστήματος (εισαγωγή και αρχή λειτουργίας, τρόποι εφαρμογής και συσκευές, κλινική πρακτική, αριθμητικοί υπολογισμοί). Ηλεκτροχειρουργική (τρόποι εφαρμογής και συσκευές, κλινική πρακτική, προφυλάξεις κατά την εφαρμογή). Ηλεκτρικές ιδιότητες ιστών (περιγραφή, μέτρηση ηλεκτρικής αντίστασης). Πληθυσμογραφία, θωρακική ρεογραφία. Τομογραφία ηλεκτρικών αντιστάσεων.