image

Program přednášek

[lctlec.show.tpl]

Osnova předmětu Fyzika 2 pro Fakultu dopravní, 3. semestr, 2+2

 Předpoklady

  • Základy středoškolské fyziky (znalost základních fyzikálních veličin).
  • Znalost práce s vektory (sčítání a odčítání vektorů, velikost vektoru, skalární a vektorový součin).
  • Ovládání diferenciálního a integrálního počtu jedné a více proměnných.
  • Sestavení (a v některých případech řešení) soustav pohybových rovnic hmotného bodu, soustavy hmotných bodů, tuhého tělesa, kontinua, nabité částice v elektrickém poli.
  • Znalost základních zákonů mechaniky, termodynamiky, elektrického pole.
  •  Znalost zákonů zachování hybnosti, momentu hybnosti, energie, elektrického náboje.
  • Znalost tvaru vlnové rovnice a popisu rovinné harmonické vlny.
  •  Znalost vlastností elektrického pole.

 Obsah předmětu

  1.  Stacionární magnetické pole. Lorentzova síla. Nabitá částice v magnetickém poli. Síla působící na přímý vodič a proudovou smyčku.
  2.  Biotův – Savartův zákon. Ampérův zákon. Magnetický indukční tok. Elektromagnetická indukce. Faradayův zákon elektromagnetické indukce. Indukční proud. Vlastní a vzájemná indukčnost. Energie magnetického pole.
  3.  Magnetický moment elektronu. Magnetické vlastnosti látek. Intenzita magnetického pole.
  4. Elektromagnetické pole. Maxwellovy rovnice. Elektromagnetické vlny. Vlnová rovnice. Energie elektromagnetického pole. Spektrum elektromagnetického vlnění.
  5.  Světlo jako elektromagnetické vlnění. Geometrická optika. Zobrazovací soustava, princip zobrazení. Optická vlákna.
  6.  Vlnové vlastnosti světla. Polarizace. Koherence. Interference. Difrakce.
  7.  Kvantové vlastnosti elektromagnetického vlnění. Planckův zákon (vyzařovací zákony). Základy termovizního měření. Interakce elektromagnetického záření s látkou. Foton.
  8. Korpuskulárně vlnový dualizmus. Vlnové vlastnosti částic. Difrakce částic. DeBroglieovy vlny. Relace neurčitosti.
  9. Kvantověmechanický popis částice. Vlnová funkce. Formalizmus kvantové mechaniky. Částice v potenciálové jámě.
  10. Vodíkový atom. Kvantová čísla. Pauliho vylučovací princip.
  11. Víceelektronové atomy. Emisní a absorpční spektra. Spontánní a stimulovaná emise. Princip laseru. Rentgenové záření.
  12. Struktura pevných látek. Druhy vazeb. Pásová struktura.
  13. Polovodiče vlastní a příměsové. Elektrická a tepelná vodivost polovodičů.
  14.  Atomové jádro a jeho základní charakteristiky. Stabilita a přeměny jader. Uvolňování jaderné energie. Jaderné reakce.

  Dosažené znalosti

  • Sestavení (a v některých případech řešení) pohybové rovnice pro nabitou částici v magnetickém a elektromagnetickém poli. Sestavení Schrödingerovy rovnice v případě, že potenciál explicitně nezávisí na čase.
  •  Znalost základních zákonů magnetického a elektromagnetického pole (Biotův – Savartův zákon, Ampérův zákon, Faradayův zákon elektromagnetické indukce), Snellova zákona lomu, vyzařovacích zákonů, přeměnového zákona.
  •  Znalost vlastností elektromagnetického vlnění.
  • Znalost zobrazení pomocí zobrazovací soustavy se společnou optickou osou.
  • Znalost určení konstruktivní a destruktivní interference na tenkých vrstvách.
  •  Znalost základních principů kvantové fyziky.
  • Znalost vzniku emisních a absorpčních spekter atomů.
  • Znalost elektrických vlastností pevných látek z pásové struktury.
  • Znalost jaderných přeměn.

Literatura:
Nováková, D., Malá, Z., Novák, R.: Fyzika II, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009