Předmět: Fyzika 3

« Zpět
Název předmětu Fyzika 3
Kód předmětu KFY/FY3*M
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní a letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Erhart Jiří, prof. Mgr. Ph.D.
  • Šulc Miroslav, doc. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
Příčný charakter rovinné elmag. vlny, hustota energie. Intenzita a tlak elmg. vlnění. Polarizace elmag. vlnění, odraz a lom rovinné vlny, Fresnelovy vztahy. Princip superpozice, interference, koherentní zdroje. Youngův experiment, optická mřížka, Michelsonův interferometr. Interference na tenké vrstvě. Difrakce na štěrbině, na kruhovém otvoru, na překážce, Babinetův princip. Holografie, rozptyl elmag. vlnění. Šíření světla v pevných látkách, dvojlom, optická aktivita, elektro-optické, magneto-optické jevy, nelineární jevy, fotoelasticimetrie. Aproximace geometrické optiky, Fermatův princip a princip nejmenší akce v současné fyzice, odraz a lom na sférickém rozhraní, paraxiální aproximace, znaménková konvence, tenká čočka, vady čoček. Lupa, mikroskop, dalekohled, fotografický přístroj, projektor.Oko, fyziologie oka, rozlišovací schopnost, mechanismus vidění, barevné vidění. Fotometrie - zářivý tok, spektrální hustota, světelná účinnost, světelný tok, světlení, osvětlení, svítivost, jas. Relativistické jevy v optice - Dopplerův jev, synchrotronové záření, brzdné záření, Čerenkovovo záření. Základy kvantové optiky - teplotní záření, záření v dutině, Wienův a Stefan-Boltzmannův zákon, Planckův zákon. Einsteinova hypotéza o kvantování elmag. pole, fotoelektrický jev, Comptonův jev. Základy kvantové mechaniky - de Broglieova hypotéza, elektronová a iontová optika. Stav fyzikálního systému, pravděpodobnostní interpretace, Heisenbergovy relace neurčitosti, pozorovatelná veličina, operátor, vlastni stav operátoru, střední hodnota pozorovatelné veličiny. Operátor hybnosti a kinetické energie, hamiltonián. Schrödingerova rovnice, stacionární a nestacionární stavy. Elektronový obal atomu, moment hybnosti v kvantové mechanice, spin, stacionární stavy elektronu v atomu vodíku, kvantování energie, kvantová čísla. Víceelektronové atomy, slupky, Pauliho princip, Mendělejevův periodický systém, nestacionární stavy, emise a absorbce fotonu, optická spektra atomů, molekul, laser, vazby mezi atomy. Jaderná fyzika - hmotnostní schodek, jaderné reakce, radioaktivní rozpad, štěpení, fúze, jaderná a vodíková bomba, radiace a živý organismus, aplikace jaderného záření, jaderný reaktor. Elementární částice, fyzika vysokých energií.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologický výklad (přednáška, prezentace, vysvětlování), Cvičení
  • Účast na výuce - 70 hodin za semestr
Výstupy z učení
Kurs podává ucelený výklad optických jevů jako projevu interakce elektrických nábojů s elektromagnetickým polem. Vychází z vlnové optiky a geometrická optika je pojata jako vhodná aproximace. Výklad kvantové optiky je založen na vysvětlení kvantové absorpce a emise elektromagentického vlnění. Výklad atomistiky vychází z elementárních principů kvantové fyziky. Jsou vyloženy základní pojmy a jevy jaderné fyziky.
Zvládnutí základů fyziky ve vybraném rozsahu.
Předpoklady
Zápočet z předmětu Fyzika 2.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška

Podmínkou zápočtu je aktivní účast na cvičeních, úspěšné absolvování testů. Zkouška je písemná a ústní..
Doporučená literatura
  • BEISER, A. Úvod do moderní fyziky. Praha: Academia, 1978.
  • Feynman, R.P., Leighton, R.B., Sands, M. Feynmanovy přednášky z fyziky 1;2;3. Havlíčkův Brod: Fragment, 2000.
  • HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J. Fyzika 4 - Elektromagnetické vlny - Optika - Relativita, 5 - Moderní fyzika. Vutium Brno, Prometheus Praha, 2007. ISBN 8021418680.
  • Kittel, Ch. Úvod do fyziky pevných látek. Academia Praha, 1985.
  • Kopal, A. a kol. Příklady z fyziky II. Liberec: TUL, 2006. ISBN 80-7372-123-6.
  • Malý, P. Optika. Karolinum, Praha, 2008.
  • Mikš, A. Fyika 3. ČVUT, 2008.
  • Ohanian, H.C. Physics. Norton And Comp. New York, London, 1988.
  • SKÁLA, L. Úvod do kvantové mechaniky. Praha: Academia, 2005.
  • Wagner, J., Kopal, A. Fyzika II. TU v Liberci, 1995.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Elektronické informační a řídicí systémy (2012) Kategorie: Elektrotechnika, telekomunikační a výpočetní technika 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Studijní plán (Verze): Aplikované vědy v inženýrství (2019) Kategorie: Speciální a interdisciplinární obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní