516-0302/01 – Physics II ()

Gurantor departmentInstitute of PhysicsCredits4
Subject guarantorprof. RNDr. Vilém Mádr, CSc.Subject version guarantorprof. RNDr. Vilém Mádr, CSc.
Study levelundergraduate or graduateRequirementCompulsory
Year2Semesterwinter
Study languageCzech
Year of introduction2000/2001Year of cancellation2002/2003
Intended for the facultiesFSIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
DVO54 doc. RNDr. Richard Dvorský, Ph.D.
HLA57 prof. Ing. Libor Hlaváč, Ph.D.
LES66 doc. Dr. Ing. Michal Lesňák
MAD20 prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc.
VAL30 doc. Ing. Jan Valíček, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 3+2
Combined Credit and Examination 21+0

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Teaching methods

Summary

Compulsory literature:

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Týden ČÁSTICE A POLE 1. E l e m e n t á r n í č á s t i c e . Typy interakcí mezi elementárními částicemi. Vlastnosti a klasifikace elementárních částic. Struktura elementárních částic. F y z i k á l n í p o l e . Intenzita a potenciál fyzikálního pole. Vztah mezi intenzitou a potenciálem fyzikálního pole. Gravitační a tíhové pole Země. MECHANIKA Č á s t i c e , s o u s t a v a č á s t i c a t ě l e s o v klasické mechanice. Vztažná soustava. Poloha částice. Událost. Relativnost pohybu. Klasifikace posuvného a rotačního pohybu. 2. Inerciální a neinerciální vztažná soustava. Pohybová rovnice posuvného pohybu. Šikmý vrh. Impuls síly. Práce, výkon, účinnost. Kinetická energie a potenciální energie posuvného pohybu. Energie vazby. Zákony zachování mechanických veličin. Souřadnice těžiště tělesa. I. impulsová věta, II. impulsová věta. Pohybová rovnice rotačního pohybu. Výpočet momentu setrvačnosti tělesa. Moment hybnosti symetrického tělesa. Setrvačníky. Pohyb gyroskopu. 3. Harmonický oscilátor v klasické fyzice. Pohybová rovnice netlumených, tlumených a nucených kmitů a jejich řešení. Soustava harmonických oscilátorů. Kmity lineárního řetězce. Mechanické vlny. Odraz, lom a ohyb vln. Vlnová rovnice. Fázová a grupová rychlost vln. Energie a hybnost přenášená vlněním. Šíření a absorpce zvuku. Hluk a jeho fyziologické účinky. 4. Č á s t i c e v r e l a t i v i s t i c k é f y z i c e . Klasická teorie relativity. Michelsonův pokus. Speciální teorie relativity. Čtyřrozměrný prostoročas. Zákony mechaniky v relativistické formulaci. 5. Energie v relativistické formulaci. Deformace prostoru a času. Rovnice kvantové mechaniky v relativistické formulaci. Obecná teorie relativity. 6. Č á s t i c e v k v a n t o v é m e c h a n i c e . Částicové vlastnosti vln. Foton. Záření absolutně černého tělesa. Vlnové vlastnosti částic. Materiální vlny. Heisenbergerova relace neurčitosti. Difrakce částic. Schrödingerova rovnice. Formalismus kvantové mechaniky. Harmonický oscilátor v kvantové mechanice. TEPLO 7. M o l e k u l á r n ě – k i n e t i c k á t e o r i e . Brownův pohyb. Tlak. Difuze. Teplota a teplotní změny. Rozložení částic podle rychlosti. 8. T e r m o d y n a m i k a . Práce, vnitřní energie a teplo v diferenciálním tvaru. 1. a 2. věta termodynamiky v diferenciálním tvaru. Entropie. 3. věta termodynamiky. Pracovní a tepelný diagram. ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS 9. E l e k t r o s t a t i c k é p o l e . Gaussův zákon elektrostatiky v diferenciálním tvaru. Polarizace. I. Maxwellova rovnice. E l e k t r i c k ý p r o u d v k o v e c h . Pásmová teorie vodivosti, vodivostní elektrony, hustota proudu. Elektromotorické napětí. Ohmův zákon v diferenciálním tvaru. Odpor. 10. E l e k t r i c k ý p r o u d v k a p a l i n á c h , p l y n e c h a v a k u u . Iontová vodivost, Faradayovy zákony, chemické zdroje. Ionizace, výboje, vedení ve vakuu. E l e k t r i c k ý p r o u d v p o l o v o d i č í c h . 11. M a g n e t i s m u s a m a g n e t i c k é p o l e . Ampérův zákon, Biottův-Savartův zákon v diferenciálním tvaru. Elektromagnetická indukce. Faradyův zákon v diferenciálním tvaru. Energie magnetického pole. Chování materiálů v magnetickém poli. Dia-, para- a feromagnetika. Souhrn Maxwellových rovnic v diferenciálním a integrálním tvaru. ELEKTROMAGNETICKÉ VLNY 12. G e o m e t r i c k á o p t i k a . Index lomu. Zákon odrazu a lomu světla. Optické zobrazení jednoduchou plochou lomem a odrazem, tenkou čočkou. Lupa, mikroskop. F o t o m e t r i e . Zářivý a světelný tok. Svítivost, jas, osvětlení. K v a n t o v é v l a s t n o s t i e l e k t r o m a g n e - t i c k é ho z á ř e n í . Planckova hypotéza. Comptonův jev. Spektrální série. Lasery. X paprsky. 13. V l n o v é v l a s t n o s t i e l e k t r o m a g n e t i c k é h o z á ř e n í . Koherence. Polarizace světla. De Broglieho vlna. O p t o e l e k t r o n i k a . Zdroje, přijímače, světlovody. Oblasti užití. ATOMOVÉ JÁDRO A JADERNÁ ENERGETIKA 14. Neutron-protonový model, stabilita jádra, vazebná energie. Velikost jádra. Rozpad a syntéza jádra. Interakce záření a látky. Účinky záření, dozimetrie. Jaderná energetika a bezpečnost. Základní typy reaktorů. Zásady ochrany. Týden ČÁSTICE A POLE 1. E l e m e n t á r n í č á s t i c e . Typy interakcí mezi elementárními částicemi. Vlastnosti a klasifikace elementárních částic. Struktura elementárních částic. F y z i k á l n í p o l e . Intenzita a potenciál fyzikálního pole. Vztah mezi intenzitou a potenciálem fyzikálního pole. Gravitační a tíhové pole Země. MECHANIKA Č á s t i c e , s o u s t a v a č á s t i c a t ě l e s o v klasické mechanice. Vztažná soustava. Poloha částice. Událost. Relativnost pohybu. Klasifikace posuvného a rotačního pohybu. 2. Inerciální a neinerciální vztažná soustava. Pohybová rovnice posuvného pohybu. Šikmý vrh. Impuls síly. Práce, výkon, účinnost. Kinetická energie a potenciální energie posuvného pohybu. Energie vazby. Zákony zachování mechanických veličin. Souřadnice těžiště tělesa. I. impulsová věta, II. impulsová věta. Pohybová rovnice rotačního pohybu. Výpočet momentu setrvačnosti tělesa. Moment hybnosti symetrického tělesa. Setrvačníky. Pohyb gyroskopu. 3. Harmonický oscilátor v klasické fyzice. Pohybová rovnice netlumených, tlumených a nucených kmitů a jejich řešení. Soustava harmonických oscilátorů. Kmity lineárního řetězce. Mechanické vlny. Odraz, lom a ohyb vln. Vlnová rovnice. Fázová a grupová rychlost vln. Energie a hybnost přenášená vlněním. Šíření a absorpce zvuku. Hluk a jeho fyziologické účinky. 4. Č á s t i c e v r e l a t i v i s t i c k é f y z i c e . Klasická teorie relativity. Michelsonův pokus. Speciální teorie relativity. Čtyřrozměrný prostoročas. Zákony mechaniky v relativistické formulaci. 5. Energie v relativistické formulaci. Deformace prostoru a času. Rovnice kvantové mechaniky v relativistické formulaci. Obecná teorie relativity. 6. Č á s t i c e v k v a n t o v é m e c h a n i c e . Částicové vlastnosti vln. Foton. Záření absolutně černého tělesa. Vlnové vlastnosti částic. Materiální vlny. Heisenbergerova relace neurčitosti. Difrakce částic. Schrödingerova rovnice. Formalismus kvantové mechaniky. Harmonický oscilátor v kvantové mechanice. TEPLO 7. M o l e k u l á r n ě – k i n e t i c k á t e o r i e . Brownův pohyb. Tlak. Difuze. Teplota a teplotní změny. Rozložení částic podle rychlosti. 8. T e r m o d y n a m i k a . Práce, vnitřní energie a teplo v diferenciálním tvaru. 1. a 2. věta termodynamiky v diferenciálním tvaru. Entropie. 3. věta termodynamiky. Pracovní a tepelný diagram. ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS 9. E l e k t r o s t a t i c k é p o l e . Gaussův zákon elektrostatiky v diferenciálním tvaru. Polarizace. I. Maxwellova rovnice. E l e k t r i c k ý p r o u d v k o v e c h . Pásmová teorie vodivosti, vodivostní elektrony, hustota proudu. Elektromotorické napětí. Ohmův zákon v diferenciálním tvaru. Odpor. 10. E l e k t r i c k ý p r o u d v k a p a l i n á c h , p l y n e c h a v a k u u . Iontová vodivost, Faradayovy zákony, chemické zdroje. Ionizace, výboje, vedení ve vakuu. E l e k t r i c k ý p r o u d v p o l o v o d i č í c h . 11. M a g n e t i s m u s a m a g n e t i c k é p o l e . Ampérův zákon, Biottův-Savartův zákon v diferenciálním tvaru. Elektromagnetická indukce. Faradyův zákon v diferenciálním tvaru. Energie magnetického pole. Chování materiálů v magnetickém poli. Dia-, para- a feromagnetika. Souhrn Maxwellových rovnic v diferenciálním a integrálním tvaru. ELEKTROMAGNETICKÉ VLNY 12. G e o m e t r i c k á o p t i k a . Index lomu. Zákon odrazu a lomu světla. Optické zobrazení jednoduchou plochou lomem a odrazem, tenkou čočkou. Lupa, mikroskop. F o t o m e t r i e . Zářivý a světelný tok. Svítivost, jas, osvětlení. K v a n t o v é v l a s t n o s t i e l e k t r o m a g n e t i c k é h o z á ř e n í . Planckova hypotéza. Comptonův jev. Spektrální série. Lasery. X paprsky. 13. V l n o v é v l a s t n o s t i e l e k t r o m a g n e t i c k é h o z á ř e n í . Koherence. Polarizace světla. De Broglieho vlna. O p t o e l e k t r o n i k a . Zdroje, přijímače, světlovody. Oblasti užití. ATOMOVÉ JÁDRO A JADERNÁ ENERGETIKA 14. Neutron-protonový model, stabilita jádra, vazebná energie. Velikost jádra. Rozpad a syntéza jádra. Interakce záření a látky. Účinky záření, dozimetrie. Jaderná energetika a bezpečnost. Základní typy reaktorů. Zásady ochrany.

Conditions for subject completion

Combined form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (145) 51
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2003/2004 (M2301) Mechanical Engineering (2301T999) Mechanical Engineering K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2301) Mechanical Engineering (2301T999) Mechanical Engineering K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2301) Mechanical Engineering (2301T666) Strojnictví /přestupy/ P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2301) Mechanical Engineering (2301T999) Mechanical Engineering P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2002/2003 (M2301) Mechanical Engineering (2301T666) Strojnictví /přestupy/ K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2301) Mechanical Engineering (2301T999) Mechanical Engineering K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2301) Mechanical Engineering (2301T999) Mechanical Engineering P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2301) Mechanical Engineering (2301T666) Strojnictví /přestupy/ P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2001/2002 (M2301) Mechanical Engineering (2301T666) Strojnictví /přestupy/ K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2000/2001 (M2301) Mechanical Engineering (2301T999) Mechanical Engineering K Czech Ostrava 2 Compulsory study plan
2000/2001 (M2301) Mechanical Engineering (2301T999) Mechanical Engineering P Czech Ostrava 2 Compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner