Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Fyzika 2

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B3B02FY2 Z,ZK 6 3P+1L+2C česky
Podmínkou zápisu předmětu je, že student získal v předchozích semestrech zápočet z následujících předmětů:
Fyzika 1 (B3B02FY1)
Přednášející:
Michal Bednařík (gar.), Jaroslav Jíra, Jan Koller, Petr Koníček
Cvičící:
Michal Bednařík (gar.), Václav Bára, Jakub Cikhardt, Milan Červenka, Vojtěch Adalbert Delong, Vratislav Fabián, Viktor Hruška, Vojtěch Jandák, Jaroslav Jíra, Jan Koller, Petr Koníček, Petr Kulhánek, Lukáš Matera, Karel Řezáč, Ladislav Sieger, Martin Vít, Martin Žáček
Předmět zajišťuje:
katedra fyziky
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 uvědomili univerzálnost popisu vlnění, bez ohledu na jeho charakter. 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 jim pomohou orientovat se v nových technologiích a v základních principech fungování některých elektronických prvků.

Požadavky:

Zápočet z předmětu Fyzika 1.

Osnova 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.

Osnova 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.

Cíle studia:
Studijní materiály:

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.

6. Physics I - Seminars, M. Murla, S. Pekárek, Vydavatelství ČVUT, 1995.

1. 7. Physics I - II, Laboratory manual, S. Pekárek, M. Murla, Vydavatelství ČVUT, 2002.

Poznámka:
Další informace:
https://moodle.fel.cvut.cz/course/view.php?id=2669
Rozvrh na zimní semestr 2019/2020:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
místnost T2:A3-413b

14:30–16:00
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 107)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-413b
Sieger L.
Vít M.

16:15–17:45
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 103)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-414

14:30–16:00
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 107)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A3-414
Sieger L.
Vít M.

16:15–17:45
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 103)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A3-413b
Vít M.
Sieger L.

16:15–17:45
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 104)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-414
Vít M.
Sieger L.

16:15–17:45
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 104)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A4-203b

16:15–17:45
(přednášková par. 1
paralelka 107)

Dejvice
Učebna
Út
místnost T2:C2-84
Bára V.
09:15–10:45
(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Ucebna
místnost T2:A4-204

11:00–12:30
(přednášková par. 1
paralelka 106)

Dejvice
Učebna
místnost T2:A3-413b
Sieger L.
Cikhardt J.

09:15–10:45
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 105)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-413b
Sieger L.
Jandák V.

11:00–12:30
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-414
Sieger L.
Cikhardt J.

09:15–10:45
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 105)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A3-414
Sieger L.
Jandák V.

11:00–12:30
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 101)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A3-413b

09:15–10:45
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 106)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-413b
Jandák V.
Sieger L.

11:00–12:30
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 102)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-414

09:15–10:45
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 106)

Dejvice
Cvicebna
místnost T2:A3-414
Jandák V.
Sieger L.

11:00–12:30
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 102)

Dejvice
Cvicebna
St
místnost T2:A4-204
Červenka M.
09:15–10:45
(přednášková par. 1
paralelka 108)

Dejvice
Učebna
místnost T2:C2-84
Červenka M.
11:00–12:30
(přednášková par. 1
paralelka 102)

Dejvice
Ucebna
místnost T2:C2-84
Jandák V.
12:45–14:15
(přednášková par. 1
paralelka 103)

Dejvice
Ucebna
místnost T2:C2-84
Hruška V.
14:30–16:00
(přednášková par. 1
paralelka 104)

Dejvice
Ucebna
místnost T2:C2-84
Hruška V.
16:15–17:45
(přednášková par. 1
paralelka 105)

Dejvice
Ucebna
místnost T2:A3-413b
Červenka M.
Žáček M.

14:30–16:00
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 108)

Dejvice
Laboratoř K302
místnost T2:A3-414
Červenka M.
Žáček M.

14:30–16:00
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 108)

Dejvice
Cvicebna
Čt
místnost T2:D3-209
Bednařík M.
12:45–15:15
(přednášková par. 1)
Dejvice
Posluchárna

Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 5. 12. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4718706.html