Detail předmětu

Fyzika II

FSI-3FAk. rok: 1999/2000

Předmět Fyzika II má seznámit studenty jak se základními zákony a teoriemi
klasické fyziky (elektromagnetismu), tak i základy kvantové fyziky. Zís-
kané znalosti jsou předpokladem pro pochopení teoretických základů moder-
ních inženýrských disciplin.
Elektromagnetismus. Elektrostatické pole. Magnetické pole. Elektromagne-
tické pole. Maxwellovy rovnice.
Základy kvantové fyziky. Částicové vlastnosti záření a vlnové vlastnosti
částic. Elektronový obal atomu. Jádro atomu. Vazby v pevných látkách.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

8

Garant předmětu

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Získané znalosti o elektrostatickém, magnetickém a elektromagnetickém
poli a o ustálených proudech by měli být studenti schopni aplikovat na jednoduché systémy a řešením úloh předpovědět jejich chování. Na základě poznatků z kvantové fyziky by měli být studenti schopni objasnit vlastnosti objektů a jednoduchým výpočtem stanovit jejich charakteristiky.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu: Prezence ve cvičení. Získání min. 8 bodů na kon-
trolní práce v teor. cvičení, jejichž termín je stanoven na začátku semes-
tru. Pokud student tuto podmínku nesplní, může učitel v odůvodněných pří-
padech stanovit náhradní podmínku. Absolvování všech úloh v laboratorním
cvičení. Získání min. 4,5 bodů za přípravu, vedení lab. sešitu a vypraco-
vání samostatných úloh.
Zkouška: Prověřuje znalost definic, zákonů a jejich aplikaci na příkladech
Zkouška je písemná nebo písemná a ústní. Do hodnocení se zahrnují:
1. Výsledky kontr.prací v teor. cvičení (lze získat maximálně 24 bodů).
2. Hodnocení v laboratorním cvičení (lze získat maximálně 6 bodů).
3. Výsledek zkoušky (lze získat maximálně 70 bodů).Pokud student u zkoušky
dosáhne méně než 36 bodů, u zkoušky nevyhověl.
Klasifikační hodnocení studenta: 85 - 100 bodů výborně, 70 - 84 bodů vel-
mi dobře, 50 - 69 bodů dobře, 0 - 49 bodů nevyhověl.

Učební cíle

Cílem výuky elektromagnetismu je vytvořit u studentů ucelený soubor poz-
natků o elektrických a magnetických jevech a připravit je ke studiu nava-
zujících speciálních předmětů, resp. studiu literatury.
Cílem výuky kvantové fyziky je seznámit studenty se způsobem popisu objek-
tů v kvantové fyzice. K tomu slouží řešení vybraných úloh kvantové fyziky
a diskuse jejich řešení v přednáškách.

Základní literatura

HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - WALKER, J.: Fyzika, VUTIUM, Brno 2001 (CS)
http://physics.fme.vutbr.cz (CS)
ŠANTAVÝ, I a kol.: Vybrané kapitoly z fyziky, skriptum VUT, Brno 1986 (CS)

Doporučená literatura

KREMPASKÝ, J.: Fyzika, Alfa, Bratislava - SNTL, Praha 1982 (SK)
ŠANTAVÝ, I.- LIŠKA, M.: Fyzika II, skriptum VUT Brno (CS)
KUPSKÁ, I.- MACUR, M.- RYNDOVÁ, A.: Fyzika - Sbírka příkladů, skriptum VUT Brno (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 2. ročník, zimní semestr, povinný
    obor , 2. ročník, zimní semestr, povinný

  • Program N2301-3 magisterský navazující

    obor , 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

42 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Osnova

1. Elektromagnetická interakce. Elektrostatické pole. Gaussův zákon.
2. Potenciál elektrostatického pole. Vztah mezi intenzitou a potenciálem.
3. Elektrostatické pole ve vodiči a v dielektriku.
4. Ustálený stejnosměrný proud. Ohmův zákon. Elektromotorické napětí (emn)
5. Obvody se stejnosměrnými proudy. Kirchoffovy zákony.
6. Magnetické pole buzené pohybující se nabit.částicí a vodičem s proudem.
7. Silové působení magnetického pole na vodič s proudem.
8. Magnetické pole v látkách, magnetizace. Feromagnetismus.
9. Elektromagnetická indukce. Vznik indukovaného emn. Faradayův zákon.
10.Magnetoelektrická indukce. Maxwellovy rovnice.
11.Základy kvantové fyziky. Částic. vlastnosti záření a vlnový char.částic
12.Fyzika atomového obalu. Spektrum atomu vodíku. Atomy s více elektrony
13.Fyzika atomového jádra. Jaderné přeměny. Radioaktivita.
14.Základy fyziky pevných látek. Vazby v pevn.látkách. Pásový model.

Cvičení odborného základu

28 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Osnova

Příklady jsou označeny podle literatury (3) doporučené studentům.
1. Elektrostatika R: 13.1, 13.3, P: 13.2, 13.8, 13.12, 13.13, 13.15,
13.16, 13.18, 13.19, 13.29, 13.30, 13.34
2. Ustálené proudy R: 14.1, 14.2, P: 14.4, 14.5, 14.6, 14.11, 14.13,
14.16, 14.18, 14.19, 14.20, 14.21, 14.22
3. Magnetické pole R: 15.2, 15.3, 15.4, P: 15.1, 15.3, 15.5, 15.9. 15.10,
15.11, 15.12. 15.15, 15.17, 15.20, 15.21
4. Elektromagnetické pole R: 16.1, 16.2, P: 16.3, 16.6, 16.11, 16.12,
16.14, 16.16, 16,19. 16,20, 16.22. 16.24, 16.25, 16.29

Laboratorní cvičení

28 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Osnova

1. Grafické řešení: obvod s fotodiodou
2. Odezva na budící signál: RLC obvody
3. Dynamické modelování: obvod s kondenzátorem
4. Statistické zpracování dat: měření pomocí záření beta a gamma
5A. Zpětná vazba při regulaci: termostat
5B. Zpětná vazba při něření: teploměr
6A. Zpracování signálu: konvoluce
6B. Zpracování signálu: Fourierova transformace