معرفی رشته فیزیک

علم فیزیک که به عنوان یکی از علوم پایه به بررسی پدیده‌ها و خواص اجسام می‌پردازد، از دیرباز مورد توجه فراوان بوده و همیشه در راس موضوعات داغ دنیا به‌شمار آمده است. از سوی دیگر، تلاقی علوم مختلف شیمی، ریاضی و فیزیک در بررسی مسایل و توجیه پدیده‌ها اتحاد این علوم را نشان می‌دهد.

علم فیزیک به‌طور کلی به دو بخش تئوری و عملی تقسیم‌بندی می‌شود که با عناوین فیزیک نظری و فیزیک تجربی معروف‌اند. فیزیک نظری به توجیه مسایل و پدیده‌ها با الهام از قوانین فیزیکی حاکم و علوم ریاضی بسنده می‌کند و فیزیک تجربی نقش متفاوت‌تری را با بررسی و انجام آزمایشات از خود نشان می‌دهد که در حالت کلی این دو شاخه، مسیری یکسان طی می‌کنند.

در حال حاضر در مقطع تحصیلات تکمیلی گروه فیزیکِ این دانشکده، دانشجویان در گرایش‌های اُپتیک و لیزر، ذرات بنیادی و نظریه میدان‌ها و فیزیک ماده چگال دروس خود را گذرانده و تحقیقات خود را در این زمینه‌ها تحت سرپرستی اساتید مربوطه انجام می‌دهند.

معرفی رشته مهندسی فتونیک

اُپتیک، علمی بنیادی با دیرینه هزارساله شامل تولید، انتشار و آشکارسازی نور است. در دهه‌های گذشته، توسعه‌های مختلف در سه زمینه لیزر، ساخت فیبرهای نوری و نیز قطعات نوری مبتنی بر نیمه‌هادی‌ها، باعث دمیدن روح تازه‌ای در اُپتیک شد و اهمیت این فناوری بیش از پیش افزایش یافت. در ادامه این پیشرفت‌ها، شاخه‌های نوین و واژگان جدید مانند الکترو-اُپتیک، اُپتوالکترونیک، کوانتوم‌الکترونیک، کوانتوم‌اُپتیک به‌وجود آمد. فتونیک واژه‌ای است که تمامی شاخه‌های فوق را در بر می‌گیرد.

پیشرفت‌های اخیر در عرصه اُپتیک، فتونیک و لیزر به حدی رسیده که عملاً مرزهای بین رشته‌های فیزیک و شیمی کاربردی، مهندسی برق، مهندسی مکانیک، مهندسی پزشکی و مهندسی مواد از بین رفته است طوری که در بسیاری از دانشگاه‌های معتبر جهان، فتونیک بصورت یک شاخه بین رشته‌ای مطرح شده و در آن از علوم پایه و مهندسی، تواماً بهره گرفته می‌شود. وزارت علوم، تحقیقات و فناوری نیز بر اساس همین نیاز، جهت فراگیری مرزهای دانش در عرصه فتونیک و لیزر مجوز راه اندازی رشته مهندسی فتونیک را در دانشگاه صنعتی امیرکبیر صادر کرده است. کاربردهای این علم در مخابرات نوری، پزشکی، فناوری‌های نانو، صنایع ابزار دقیق و تجهیزات اندازه‌گیری و صنایع دفاعی بسیار گسترده است.

می‌توان بی‌اغراق بیان کرد که قسمت اعظم پیشرفت‌های مربوط به حوزه اُپتیک و فتونیک مدیون توسعه فناوری لیزر است. لیزر کاربردهای بیشماری در مخابرات، پزشکی و صنعت دارد. به‌همین دلیل تربیت نیروهای متخصص در فناوری لیزر یکی از اهداف اصلی رشته مهندسی فتونیک است.

از سوی دیگر ویژگی‌های ذاتیِ سیستم‌های نوری، باعث شده تا تلاشی فراگیر برای تبدیل تمام قطعات و سیستم‌های الکترونیکی به صورت تمام‌نوری و فتونیک مجتمع صورت گیرد. واژه فتونیکِ مجتمع به ساخت و مجتمع‌سازی اجزای فتونی مختلف روی یک بستر مشترک اشاره دارد. از جمله این عناصر می‌توان به شکافنده‌های باریکه، پراشه‌ها (توری‌ها)، تزویج‌گرها، قطبی‌کننده‌ها، تداخل‌سنج‌ها، منابع و آشکارسازها اشاره نمود که به‌نوبه خود به عنوان بلوک‌های ساختاری قطعات پیچیده‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند. بنابراین یکی دیگر از اهداف مهم رشته مهندسی فتونیک آموزش روش‌های پایه‌ایِ مورد نیاز برای طراحی مدارات مجتمع نوری و آشنایی با تکنولوژی‌های ساخت این مدارات می‌باشد.

تارهای نوری و لیزرهای تار نوری نیز از جمله فناوری های به روز می باشند که به دلیل پیشرفت قابل توجه آن در دهه گذشته در عرصه مخابرات نوری و لیزرهای صنعتی دارای اهمیت ویژه پژوهشی می باشند. همچنین کاربردهای نوین اُپتیک و آشکارسازی نوری در طیف سنجی و دورسنجی لیزری نیز از شاخه های جذاب این رشته به شمار می آید.

به‌طور خلاصه اهداف کلانی که از تاسیس رشته مهندسی فتونیک مد نظر بوده است عبارتند از:

• انجام تحقیقات بنیادی جهت گسترش علم و تکنولوژی مهندسی فتونیک و لیزر
• انجام تحقیقات کاربردی جهت استفاده بهینه از لیزر در صنعت و پزشکی
• توسعه فناوری طیف سنجی و دورسنجی لیزری
• ایجاد بستری برای دسترسی به دانش فنی قطعات مهم نوری
• ایجاد امکان طراحی، شبیه‌سازی و توسعه مدارات مجتمع نوری برای اهداف پزشکی و مخابراتی
• به‌کارگیری و بومی‌سازی فناوری‌های پیشرفته نوری
• ایجاد بستری برای تحقق‌پذیری سیستم‌ها و شبکه‌های تمام‌نوری
• ایجاد امکانی برای طراحی و تولید قطعات پردازشگر تمام‌نوری
• بسط و توسعه فناوری‌های نوین در کشور مخصوصاً ادوات نانوفتونیک

معرفی رشته مهندسی انرژی (سیستم‌های انرژی)

مهندسی انرژی، مبانی علوم و مهندسی پایه را برای تحلیل سطوح مختلف انرژی مانند منابع، استخراج، انتقال، فراورش، تبدیل و توزیع انرژی را به کار می‌گیرد. هدف از ارایه برنامه کارشناسی ارشد مهندسی انرژی، تربیت مهندسانی کارآمد جهت طراحی و به کارگیری خلاقانه سیستم‌های انرژی در کاربردهای مختلف بخش‌های صنعت، حمل و نقل و ساختمان با در نظر گرفتن ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی است. رشته مهندسی انرژی در این دانشکده ماهیت فرارشته‌ای دارد. محورهای تحقیقاتی ریشه در درک تکنولوژی‌ها و مفاهیم جدید با تکیه متقابل بر تحقیقات اقتصادی، علوم اجتماعی و مهندسی دارد. تحقیقات در زمینه انرژی طیف وسیعی از مقیاس‌های سیستم انرژی از مقیاس کوچک (خانه) تا مقیاس بزرگ (شهر یا کشور) را در بر می‌گیرد. همچنین این تحقیقات بر توسعه سیستم‌های جدید در سطوح عرضه، تبدیل و ذخیره‌سازی انرژی، مدل‌سازی سیستم انرژی چندگانه و بهینه‌سازی سیستم انرژی از هر دو دیدگاه عرضه و تقاضای انرژی تمرکز دارد.

معرفی رشته مهندسی هسته‌ای

امروزه فناوری هسته‌ای در جهان به‌شکل گسترده‌ای در زمینه‌های تولید انرژی، کاربردهای صنعتی و پزشکی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.

در زمینه تولید انرژی می‌توان به تولید برق با استفاده از شکافت هسته‌ای که در حال حاضر قسمت قابل توجهی از نیروگاه‌های برق را شامل می‌شود، اشاره کرد (در بیش از سی کشور جهان تعداد حدود ۴۳۸ نیروگاه هسته‌ای ۳۵۳۰۰۰ مگاوات برق تولید می‌کنند). همچنین استفاده از گداخت هسته‌ای به‌عنوان منبع تأمین برق آینده به‌صورت جدی مطرح است. تولید انرژی برق از طریق هسته‌ای منجر به تولید گازهای گلخانه‌ای نمی‌شود که از مزایای مهم آن به‌شمار می‌رود.

در زمینه کاربردهای صنعتی پرتوها، امروزه استفاده از پرتو و رادیوایزوتوپ جزو فناوری‌های پیشرفته به‌شمار رفته و تابش‌کننده‌های گاما و شتابدهنده‌ها کاربرد وسیعی در صنعت پیدا کرده‌اند. به‌عنوان کاربردهای اصلی تکنولوژی هسته‌ای در صنعت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• شناسائی و تهیه اطلاعات مواد: با بهره‌گیری از خواص هسته‌ای رادیوایزوتوپ‌ها می‌توان وجود و حالت مواد را کشف کرد.
• اصلاح و فرآوری مواد: از طریق برهمکنش بین پرتو یونیزان و ماده می‌توان به تغییر خواص فیزیکی، شیمیائی یا بیولوژیکی ماده دست یافت.

در زمینه کاربردهای پزشکی فناوری هسته‌ای نیز می‌توان به بهره‌گیری از فرآیندهای هسته‌ای در تهیه تصویر از داخل بدن انسان جهت آشکارسازی و اندازه‌گیری فرآیندهای بیوشیمیائی و نیز درمان اشاره کرد.

فارغ‌التحصیلان دکترای مهندسی هسته‌ای این دانشکده که اکنون یا اعضای هیئت علمی سایر دانشگاه‌ها می‌باشند یا در سازمان انرژی اتمی ایران به خدمت مشغولند، نقش بسزائی در شکل‌گیری فناوری هسته‌ای در کشور ایفا کرده‌اند.

در حال حاضر در مقطع تحصیلات تکمیلی گروه مهندسی هسته‌ای این دانشکده، دانشجویان در گرایش‌های مهندسی پرتوپزشکی، مهندسی راکتور، مهندسی گداخت هسته‌ای و کاربرد پرتوها پذیرفته شده و دروس مربوط به هر گرایش توسط اساتید ارایه می‌شود.