516-0302/01 – Physics II ()
| Gurantor department | Institute of Physics | Credits | 4 |
| Subject guarantor | prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. | Subject version guarantor | prof. RNDr. Vilém Mádr, CSc. |
| Study level | undergraduate or graduate | Requirement | Compulsory |
| Year | 2 | Semester | winter |
| | Study language | Czech |
| Year of introduction | 2000/2001 | Year of cancellation | 2002/2003 |
| Intended for the faculties | FS | Intended for study types | Master |
Subject aims expressed by acquired skills and competences
Teaching methods
Summary
Compulsory literature:
Recommended literature:
Additional study materials
Way of continuous check of knowledge in the course of semester
E-learning
Other requirements
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
Occurrence in study plans
Occurrence in special blocks
Assessment of instruction
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.