Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.

Fyzika 2 - B3B02FY2

Hlavní kurz
Kredity 6
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 3P+1L+2C
Anotace
Předmět Fyzika 2 navazuje na předmět Fyzika 1. V rámci tohoto předmětu se studenti seznámí se základními pojmy a vztahy z fenomenologické a statistické termodynamiky. Na termodynamiku navazuje úvod do teorie vln. Studenti budou seznámeni se základními vlastnostmi vlnění a jeho popisu, přičemž výuka je vedena tak, aby si studenti uvědomili univerzálnost popisu vlnění, bez ohledu na jeho fyzikální charakter. Na znalosti z obecné teorie vln navazují přednášky věnované akustickým a elektromagnetickým vlnám. Následně jsou studenti seznámeni s vlnovou a geometrickou optikou. Závěrečné přednášky jsou věnovány úvodu do kvantové mechanicky a jaderné fyziky. Znalosti z předmětu Fyzika 2 mají studentům sloužit při studiu řady odborných předmětů, se kterými se setkají během jejich studia. Nabyté znalosti v rámci tohoto předmětu mají studentům umožnit lépe se orientovat v základních principech fungování některých elektronických prvků a v nových technologiích.
Výuka je dále doplněna o laboratorní cvičení, kde si studenti mohou experimentálně ověřit řadu fyzikálních zákonitostí, se kterými se seznámili v rámci přednášek. Zvládnutí tohoto obsahem náročného předmětu vyžaduje, aby studenti pracovali během celého semestru (příprava na početní a laboratorní semináře, vypracování protokolů z měření, kontrolní testy, samostudium apod.).
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Termodynamické soustavy, stavové a procesní termodynamické veličiny, teplota, teplo, práce, vnitřní energie, ideální plyn, stavová rovnice, tepelná kapacita, 1. a 2. věta termodynamiky.
2. Pracovní cykly, tepelné motory, entropie, základy přenosu tepla (vedení, proudění, záření), rovnice vedení tepla, 3. věta termodynamiky, teplotní roztažnost, kinetická teorie plynů.
3. Druhy vln, základní pojmy (fázová rychlost, grupová rychlost, disipace a disperze vln, disperzní relace), obecná vlnová rovnice, Dopplerův jev. Vlnová rovnice elektromagnetického a akustického pole, šíření elektromagnetických a zvukových vln.
4. Konstruktivní a destruktivní interference, koherence, difrakce vln, Huygensův-Fresnelův princip, blízké a vzdálené pole.
5. Geometrická optika ? paprsková aproximace, světelný paprsek, Fermatův princip, odraz a lom, kritický odraz, tenké čočky.
6. Vlnová optika - Fresnelova a Fraunhoferova difrakce, interference světla.
7. Úvod do kvantové mechaniky - záření absolutně černého tělesa, fotoelektrický jev, Comptonův jev, Bohrův model atomu.
8. Základní principy kvantové mechaniky. Vlnová funkce (vlnové vlastnosti částic a de Broglieho hypotéza, Bornova pravděpodobnostní interpretace, vlastnosti vlnových funkcí).
9. Schrodingerova rovnice, příklady (volná částice, částice v potenciálové jámě, tunelový jev, harmonický oscilátor). Heisenbergovy relace neurčitosti.
10. Pohyb v centrálním poli. Kvantování momentu hybnosti. Kvantová čísla. Spin. Fermiony a bosony. Pauliho vylučovací princip.
11. Pásová teorie pevných látek (vodiče, polovodiče, izolanty).
12. Fyzikální princip laseru (spontánní a stimulovaná emise, inverzní populace).
13. Úvod do fyziky atomového jádra (složení atomového jádra a jeho vlastnosti, radioaktivita, jaderná energie).
14. Rezerva.
Osnovy cvičení
Osnovy početních seminářů:

1. Řešení vybraných úloh z termodynamiky.
2. Využití kinetické teorie plynů pro výpočet termodynamických veličin.
3. Řešení vlnové rovnice, hledání disperzních relací, výpočet základních vlnových charakteristik.
4. Vyšetřování vlnových vlastností akustických a elektromagnetických vln.
5. Úlohy vztahující se k interferenci na tenké vrstvě.
6. Řešení základních úloh z vlnové optiky.
7. Základní úlohy geometrické optiky.
8. Řešení úloh souvisejících se zářením absolutně černého tělesa.
9. Úlohy vztahující se k fotoelektrickému jevu, Comptonovu jevu a Bohrovu modelu atomu.
10. Řešení Schrödingerovy rovnice pro infinitní a finitní jednorozměrnou potenciálovou jámu.
11. Řešení úloh souvisejících s tunelovým jevem a Heisenbergovými relacemi neurčitosti.
12. Řešení úloh souvisejících s popisem elektronu v centrálním silovém poli.
13. Kontrolní test.
14. Řešení základních úloh z jaderné fyziky.

Osnovy laboratorních cvičení:

1. Úvodní výklad (bezpečnost práce, seznámení s úlohami a laboratorním řádem).
2. Měření ve fyzikálních laboratořích na vybraných úlohách.
3. Vyhodnocení elaborátů.

Seznam laboratorních úloh

1. Měření rychlosti zvuku ve vzduchu sonarovou metodou a akustický Dopplerův jev. Difrakce ultrazvukových vln.
2. Měření odrazu polarizovaného světla (Fresnelovy vzorce).
3. Stanovení Boltzmannovy konstanty pomocí voltampérové charakteristiky PN přechodu.
4. Teplotní expanze kapalin a pevných látek.
5. Měření na Peltierově článku.
6. Absorpce ionizujícího záření v materiálech.
7. Studium fotoefektu a stanovení Planckovy konstanty.
8. Franckův-Hertzův pokus a stanovení excitační energie atomu rtuti.
9. Studium ohybu světla - Fraunhoferův a Fresnelův ohyb.
10. Měření vlnových délek relativní metodou goniometrem.

Literatura
Každý student má k dispozici základní studijní text Fyzika 2 (autor Michal Bednařík) v elektronické podobě, který pokrývá celou přednášenou látku. Pro početní semináře mají studenti k dispozici v elektronické podobě sbírku Příklady pro Fyziku 2 KyR (autor Milan Červenka).

Doporučeným studijním materiálem je kniha Fyzika 1+2, (autoři D. Halliday, J. Wolker, R. Resnick, nakl. Vutium, 2014).
Požadavky
Zápočet z předmětu Fyzika 1.

Fyzika 2 - A8B02PH2

Kredity 7
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 4P+2L
Anotace
Předmět Fyzika 2 navazuje na předmět Fyzika 1. V rámci tohoto předmětu se studenti seznámí se základními pojmy a
vztahy z fenomenologické a statistické termodynamiky. Na termodynamiku navazuje úvod do teorie vln. Studenti budou
seznámeni se základními vlastnostmi vlnění a jeho popisu, přičemž výuka je vedena tak, aby si studenti uvědomili
univerzálnost popisu vlnění, bez ohledu na jeho charakter. Na teorii vln navazují partie, které se věnují konkrétním
druhům vlnění, tj. akustickému a elektromagnetickému. Závěrečné přednášky jsou věnovány kvantové mechanice.
Znalosti z předmětu Fyzika 2 mají studentům sloužit při studiu řady odborných oblastí, se kterými se setkají během
studia. Nabyté znalosti z oblasti kvantové mechaniky mají studentům pomoct se orientovat v nových technologiích a v
základních principem fungování některých elektronických prvků.
Podmínky pro udělení zápočtu a zkoušky viz http://fyzika.feld.cvut.cz/~bednarik/index.html
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Termodynamické soustavy, stavové a procesní termodynamické veličiny, teplota, teplo, práce, vnitřní energie,
ideální plyn, stavová rovnice, tepelná kapacita, 1. a 2. věta termodynamiky, entropie, 3. věta termodynamiky.
2. Mikrostav a makrostav soustavy, statistické soubory, statistická definice entropie, princip maximální entropie,
základní pravděpodobnostní rozdělení, kinetická teorie plynů.
3. Druhy vln, základní pojmy (fázová rychlost, grupová rychlost, disipace a disperze vln, disperzní relace), obecná
vlnová rovnice, Dopplerův jev.
4. Skládání vlnění, konstruktivní a destruktivní interference, koherence, difrakce vln, Huygensův-Fresnelův
princip, blízké a vzdálené pole.
5. Akustické vlny, základní akustické veličiny, lineární vlnová rovnice akustiky, hladina akustického tlaku a
intenzity.
6. Vlnová rovnice elektromagnetického pole, šíření elektromagnetických vln, Poytingův vector, polarizace světla a
jeho disperze. Anizotropní prostředí, aplikace polarizace.
7. Geometrická optika - paprsková aproximace, světelný paprsek, Fermatův princip, odraz a lom, kritický odraz,
tenké čočky.
8. Vlnová optika - difrakce, Fresnelův a Fraunhoferův ohyb, interference světla, Braggova rovnice. Základy
Fourierovské optiky.
9. Základy fotometrie (svítivost, světelný tok, jas, zářivost, absorpce světla).
10. Úvod do kvantové mechaniky - záření absolutně černého tělesa, fotoelektrický jev, Comptonův jev, Bohrův
model atomu.
11. Základní principy kvantové mechaniky: vztah mezi analytickou a kvantovou mechanikou. Operátory:
Hermitovy a unitární operátory, Diracova symbolika. Měření v kvantové teorii. Kompatibilita, Heisenbergovy
relace neurčitosti.
12. Teorie reprezentací: x,p,E reprezentace. Vlnová funkce. Schrodingerova rovnice, příklady.
13. Harmonický oscilátor, centrální pole, kvantová čísla.
14. Fermiony a bosony. Spin. Pauliho vylučovací princip.
Studijní materiály a odkazy k dispozici viz http://fyzika.feld.cvut.cz/~bednarik/index.html
Osnovy cvičení
Žádná data.
Literatura
1. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, VUTIUM-PROMETHEUS, 2000.
2. Malý, P.: Optika, KAROLINUM, 2008.
3. Kvasnica, J.: Statistická fyzika, ACADEMIA, 1983.
4. Sedlák, B., Štoll, I.: Elektřina a magnetismus, ACADEMIA, 2002.
5. Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. ACADEMIA, 1975.
6. Skála, L.: Úvod do kvantové mechaniky, KAROLINUM, 2011.
Požadavky
Žádná data.

Fyzika 2 pro KyR - A3B02FY2

Kredity 6
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 3+2L
Anotace
Předmět Fyzika II navazuje na předmět Fyzika I. V rámci tohoto předmětu se studenti seznámí se základními pojmy a vztahy z termodynamiky. Na termodynamiku navazuje úvod do teorie vln. Studenti budou seznámeni se základními vlastnostmi vlnění a jeho popisu, přičemž výuka je vedena tak, aby si studenti uvědomili univerzálnost popisu vlnění, bez ohledu na jeho fyzikální povahu. Na teorii vln navazují partie, které se věnují konkrétním druhům vlnění, tj. akustickému a optickému. Závěrečné přednášky jsou věnovány kvantové mechanice a fyzice atomového jádra. Znalosti z předmětu Fyzika II mají studentům sloužit při studiu řady odborných oblastí, se kterými se setkají během studia, zejména v robotice, počítačovém vidění a měřicí technice. Nabyté znalosti z oblasti kvantové mechaniky a jaderné fyziky mají studentům pomoct se orientovat v nových technologiích a v základních principem fungování některých elektronických prvků.
V rámci seminářů studenti budou řešit komplexní fyzikální problémy postavené na využití matematického softwaru Maple. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD3B02FY2 \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A3B02FY2
Cíle studia
Žádná data.
Osnovy přednášek
1. Teplota, teplo, kinetická teorie plynů, stavová rovnice, teplotní roztažnost látek.
2. Práce, vnitřní energie, 1. a 2. věta termodynamiky, entropie a pravděpodobnost, 3. věta termodynamiky.
3. Druhy vln, základní pojmy (fázová rychlost, grupová rychlost, disipace a disperze vln, disperzní relace), obecná vlnová rovnice.
4. Skládání vlnění, Huygensův-Fresnelův princip, blízké a vzdálené pole, difrakce vln, Dopplerův jev, paprsková aproximace.
5. Akustické vlny, základní akustické veličiny, lineární vlnová rovnice akustiky, hladina akustického tlaku a intenzity.
6. Geometrická optika - světelný paprsek, Fermatův princip, odraz a lom, kritický odraz, tenké čočky.
7. Vlnová optika - difrakce, Fresnelův a Fraunhoferův ohyb, interference světla, Braggova rovnice, interferometrz. Základy Fourierovské optiky.
8. Polarizace světla a jeho disperze. Anizotropní prostředí, aplikace polarizace, kapalné krystaly. Holografie. Luminiscence (fotoluminiscence, elektroluminiscence, tribuloluminiscence)
9. Základy fotometrie (svítivost, světelný tok, jas, zářivost, absorpce světla).
10. Úvod do kvantové mechaniky - záření absolutně černého tělesa, fotoelektrický jev, Comptonův jev, Bohrův model atomu.
11. Vlnové vlastnosti částic, Schrödingerova rovnice, Heisenbergovy relace neurčitosti, částice v potenciálové jámě, tunelový jev, kvantová tečka,
12. Kvantová čísla, pásová teorie pevných látek (vodiče, polovodiče, izolanty).
13. Princip laseru (plynový, polovodičový, rubínový).
14. Základní pojmy z fyziky atomového jádra, radioaktivita. Subjaderné částice. Urychlovače, štěpení jader, termojaderná fúze.
Osnovy cvičení
1. Úvodní výklad (bezpečnost práce, seznámení s úlohami a laboratorním řádem).
2. Statistická rozdělení ve fyzice, Poissonova a Gaussova distribuce.
3. Měření rychlosti zvuku ve vzduchu sonarovou metodou a akustický Dopplerův jev. Difrakce ultrazvukových vln.
4. Měření odrazu polarizovaného světla (Fresnelovy vzorce).
5. Stanovení Boltzmannovy konstanty pomocí voltampérové charakteristiky PN přechodu.
6. Teplotní expanze kapalin a pevných látek.
7. Peltierův článek
8. Test z Fyziky II.
9. Absorpce ionizujícího záření v materiálech.
10. Studium fotoefektu a stanovení Planckovy konstanty.
11. Franckův-Hertzův pokus a stanovení excitační energie atomu rtuti.
12. Studium ohybu světla - Fraunhoferův a Fresnelův ohyb.
13. Měření vlnových délek relativní metodou goniometrem.
14. Vyhodnocení elaborátů a zápočet.
Podmínky udělení zápočtu viz http://fyzika.feld.cvut.cz/~bednarik/index.html
Literatura
1. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, VUTIUM-PROMETHEUS, 2000.
2. Malý, P.: Optika, KAROLINUM, 2008.
3. Sedlák, B., Štoll, I.: Elektřina a magnetismus, ACADEMIA, 2002.
Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. ACADEMIA, 1975
5. Fyzika I a II - fyzikální praktikum, M. Bednařík, P. Koníček, O. Jiříček.
Požadavky
Znalosti z předmětu Fyzika I, zvládnutí diferenciálního a integrálního počtu funkcí více proměnných a lineární algebry. Podmínky k zápočtu a zkoušce viz http://fyzika.feld.cvut.cz/~bednarik/index.html