![[cs]](_i/flag_cz.gif){kind=small}
![[en]](_i/flag_en.gif){kind=small}
Program přednášek Fy2 + PEM
[lctlec.show.tpl]
Osnova předmětu FY2 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
- Stacionární magnetické pole. Lorentzova síla. Nabitá částice v magnetickém poli. Síla působící na přímý vodič a proudovou smyčku.
- Biotův – Savartův zákon. Ampérův zákon. Magnetický indukční tok. Elektromagnetická indukce. Faradayův zákon elektromagnetické indukce. Indukční proud. Vlastní a vzájemná indukčnost. Energie magnetického pole.
- Magnetický moment elektronu. Magnetické vlastnosti látek. Intenzita magnetického pole.
- Elektromagnetické pole. Maxwellovy rovnice. Elektromagnetické vlny. Vlnová rovnice. Energie elektromagnetického pole. Spektrum elektromagnetického vlnění.
- Světlo jako elektromagnetické vlnění. Geometrická optika. Zobrazovací soustava, princip zobrazení. Optická vlákna.
- Vlnové vlastnosti světla. Polarizace. Koherence. Interference. Difrakce.
- Kvantové vlastnosti elektromagnetického vlnění. Planckův zákon (vyzařovací zákony). Základy termovizního měření. Interakce elektromagnetického záření s látkou. Foton.
- Korpuskulárně vlnový dualizmus. Vlnové vlastnosti částic. Difrakce částic. DeBroglieovy vlny. Relace neurčitosti.
- Kvantověmechanický popis částice. Vlnová funkce. Formalizmus kvantové mechaniky. Částice v potenciálové jámě.
- Vodíkový atom. Kvantová čísla. Pauliho vylučovací princip.
- Víceelektronové atomy. Emisní a absorpční spektra. Spontánní a stimulovaná emise. Princip laseru. Rentgenové záření.
- Struktura pevných látek. Druhy vazeb. Pásová struktura.
- Polovodiče vlastní a příměsové. Elektrická a tepelná vodivost polovodičů.
- 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
Osnova předmětu PEM 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.
- Znalost základních zákonů mechaniky, termodynamiky.
- Znalost zákonů zachování hybnosti, momentu hybnosti, energie.
- Znalost tvaru vlnové rovnice a popisu rovinné harmonické vlny.
Obsah předmětu
- Elektrický náboj (kvantování náboje, hustota náboje, elektrický dipól). Coulombův zákon. Intenzita a potenciál elektrostatického pole. Gaussova věta elektrostatická.
- Elektrické pole ve vodičích a v nevodičích. Polarizace dielektrika. Permitivita a susceptibilita prostředí. Kondenzátory a jejich zapojení. Energie elektrostatického pole.
- Ustálený elektrický proud. Elektrická vodivost. Ohmův zákon. Kirchhoffovy zákony. Práce a výkon elektrického proudu. Kontaktní napětí a termoelektrické jevy v kovech.
- Zdroje magnetického pole. Magnetická indukce. Lorentzova síla.
- Ampérův zákon. Biotův – Savartův zákon. Aplikace pro vakuum (volná částice, vodič pod proudem). Magnetický indukční tok.
- Faradayův zákon elektromagnetické indukce. Indukční proud. Vlastní a vzájemná indukčnost. Energie magnetického pole. Střídavý proud.
- Magnetické vlastnosti látek. Intenzita magnetického pole. Diamagnetizmus, paramagnetizmus, feromagnetizmus, hysterezní smyčka.
- Elektromagnetické pole. Maxwellovy rovnice. Elektromagnetické vlny a jejich spektrum. Energie elektromagnetického pole.
- Geometrická optika. Podstata světla a rychlost světla. Odraz a lom. Zobrazovací soustavy (zrcadla, čočky). Optická vlákna. Optické přístroje.
- Vlnové vlastnosti světla. Odraz a lom světla. Interference. Difrakce. Polarizace. Koherence.
- Kvantové vlastnosti elektromagnetického vlnění. Foton. Planckův vyzařovací zákon. Základy termovizního měření. Interakce elektromagnetického záření s látkou. Fotoelektrický jev.
- Složení atomu. Elementární částice. Vlnová povaha částic. Heisenbergovy relace. Pravděpodobnostní popis mikrosvěta. Pauliho vylučovací princip. Emisní a absorpční spektra. Spontánní a stimulovaná emise. Princip laseru.
- Struktura pevných látek. Druhy vazeb. Pásová struktura. Polovodiče vlastní a příměsové.
- Rezerva.
Dosažené znalosti
- Sestavení (a v některých případech řešení) pohybové rovnice pro nabitou částici v elektrickém, magnetickém a elektromagnetickém poli.
- Znalost určení intenzity elektrostatického pole z principu superpozice a z Gaussovy věty elektrostatické.
- Znalost určení veličin v jednoduchém elektickém obvodu.
- Znalost základních zákonů magnetického a elektromagnetického pole (Coulombův zákon, 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 vzniku emisních a absorpčních spekter atomů.
- Znalost elektrických vlastností pevných látek z pásové struktury.
Literatura:
Malá, Z., Nováková, D., Vítů, T.: Fyzika I, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
Nováková, D., Malá, Z., Novák, R.: Fyzika II, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
