Detail předmětu

Fyzika 2

FEKT-AFY2Ak. rok: 2010/2011

Postupné harmonické vlny, energie přenášená vlněním, superpozice a interference vlnění. Zákony geometrické optiky, vláknová optika. Interference a difrakce světla, holografie. Teplota, teplo, přenos tepla, principy termodynamiky, tepelné motory a čerpadla. Meze klasické fyziky. Pásová teorie pevných látek. Vodivost kovů,izolantů a polovodičů. Supravodivost. Jaderná fyzika. Využití fyzikálních principů v lékařství.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. RNDr. Milada Bartlová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (UFYZ)

Výsledky učení předmětu

Studenti rozumí základním fyzikálním pojmům, zákonům a procesům. Jsou schopni řešit jednoduché problémy týkající se těchto zákonů a procesů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

1. Postupné harmonické vlny, energie přenášená vlněním.
2. Superpozice a interference vlnění.
3. Zákony geometrické optiky, vláknová optika.
4. Interference světla.
5. Difrakce světla, holografie.
6. Teplota, teplo, přenos tepla.
7. Principy termodynamiky.
8. Tepelné motory a čerpadla.
9. Meze klasické fyziky.
10. Struktura atomů, lasery.
11. Pásová teorie pevných látek. Vodivost kovů,izolantů a polovodičů. Supravodivost.
12. Jaderná fyzika.
13. Využití fyzikálních principů v lékařství.

Učební cíle

Hlavní cíle jsou : Poskytnout studentům jasný a logický výklad základních fyzikálních pojmů a zákonů a posílení porozumění těchto pojmů a zákonů pomocí širokého spektra zajímavých aplikací.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Kheilová,M.,Liedermann,K,Tománek,P.,Zdražil,V: Kmity, Vlny, Optika, Termodynamika, Moderní fyzika E-text (CS)

Doporučená literatura

Serway R., A.: Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics Saunders College Publishing, Philadelphia, London,..., 1996 (EN)
Hyperphysics: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BTBIO-A bakalářský

    obor A-BTB , 1. ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Pavel Dobis, CSc.

Osnova

Typy vln. Postupné harmonické vlny v bodové řadě, rovinná a kulová vlna. Energie přenášená harmonickým vlněním.
Superpozice a Interference harmonických vln, stojaté vlny. Zvukové vlny. Dopplerův jev.
Povaha světla. Zákony geometrické optiky: Odraz a lom světla. Základy vláknové optiky.
Interference světelných vln: Podmínky interference, Youngův pokus, interference na tenkých vrstvách.
Ohyb světla na štěrbině, difrakční mřížka. Polarizace světla. Holografie.
Teplota, teplotní roztažnost. Teplo, měrné tepelné kapacity.
První princip termodynamiky. Některé aplikace prvního principu.
Přenos tepla. Druhý princip termodynamiky, tepelné motory a čerpadla.
Meze klasické fyziky.
Kvantování energie. Absorpce, stimulovaná a spontánní emise. Lasery.
Krystalická struktura pevných látek. Pásová teorie pevných látek. Vodivost vodičů, izolantů a polovodičů. Supravodivost.
Jaderná fyzika. Vlastnosti atomových jader, modely jádra, radioaktivní rozpad.
Využití fyzikálních principů v lékařství. Lasery, RTG záření, rentgenová tomografie, radioaktivní datování.

Cvičení odborného základu

6 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Mgr. Jan Pavelka, CSc. Ph.D.

Cvičení na počítači

7 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Tomáš Palai-Dany, Ph.D.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Marián Klampár, Ph.D.
Ing. Petr Paračka
Ing. Tomáš Trčka, Ph.D.

Osnova

Experimenty s ultrazvukem.
Termodynamické experimenty, Stirlingův motor.
Teplotní záření, Stefanův-Boltzmanův zákon.
Fotoelektrický jev, Planckova konstanta.
Experimenty s RTG zářením.
Experimenty s radioaktivitou.

Ostatní aktivity

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

RNDr. Pavel Dobis, CSc.

Osnova

Samostudium témat: Odraz a lom světla. Interference světla. Difrakce a polarizace světla. Teplo a práce v termodynamických procesech. První princip termodynamiky. Druhý princip termodynamiky, tepelné motory a čerpadla. Záření černého tělesa, fotoelektrický jev, emise a absorpce. Tunelování bariérou. Částice v potenciálové jámě.