Aplikovaná fyzika

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Základy termodynamiky, kinetická teorie plynu. Transportní jevy v plynech a kapalinách. Elektromagnetické pole a jeho interakce s látkou. Elektronová struktura atomů a molekul. Fyzika nízkých teplot a supravodivost. Magnetická rezonance a její aplikace. Základy difrakce rentgenového záření a rentgenová strukturní analýza.

Požadavky:

Podmínky zápočtu:

Absolvovat cvičení v předepsaném rozsahu.

Požadavky ke zkoušce:

Splnit podmínky zápočtu, zvládnout odpřednášenou látku.

Osnova přednášek:

1. Základy termodynamiky, stavové veličiny, první a druhý zákon termodynamiky.

2. Ideální plyn, děj izotermický, izobarický, izochorický a adiabatický.

3. Kinetická teorie plynu.

4. Transportní jevy v plynech. Reálné plyny.

5. Kapaliny, transportní jevy v kapalinách.

6. Elektromagnetické pole a jeho interakce s látkou. Záření (absolutně) černého tělesa a jeho aplikace.

7. Elektronová struktura atomů a molekul.

8. Kvantová teorie přechodů v elektromagnetickém poli.

9. Fyzika nízkých teplot a supravodivost.

10. Magnetická rezonance - princip metody.

11. Magnetická rezonance v kondenzovaných látkách.

12. Jaderná magnetická rezonance v pevné fázi a kapalinách.

13. Rentgenová strukturní analýza, Symetrie krystalů a biologických objektů, Základy difrakce rentgenového záření.

14. Určování struktur krystalů, amorfních látek, částečně uspořádaných systémů, krystalizujících biologických látek.

Osnova cvičení:

1. Základy termodynamiky, stavové veličiny, první a druhý zákon termodynamiky.

2. Ideální plyn, děj izotermický, izobarický, izochorický a adiabatický.

3. Kinetická teorie plynu.

4. Transportní jevy v plynech. Reálné plyny.

5. Kapaliny, transportní jevy v kapalinách.

6. Elektromagnetické pole a jeho interakce s látkou. Záření (absolutně) černého tělesa a jeho aplikace.

7. Elektronová struktura atomů a molekul.

8. Kvantová teorie přechodů v elektromagnetickém poli.

9. Fyzika nízkých teplot a supravodivost.

10. Magnetická rezonance - princip metody.

11. Magnetická rezonance v kondenzovaných látkách.

12. Jaderná magnetická rezonance v pevné fázi a kapalinách.

13. Rentgenová strukturní analýza, Symetrie krystalů a biologických objektů, Základy difrakce rentgenového záření.

14. Určování struktur krystalů, amorfních látek, částečně uspořádaných systémů, krystalizujících biologických látek.

Cíle studia:

Cílem předmětu je seznámit studenty alespoň na základní úrovni s podstatou některých fyzikálních jevů, na kterých je založena např. celá řada přístrojů, se kterými se studenti v praxi setkávají.

Studijní materiály:

Základní studijní literatura:

1. Prosser, V. a kol: Experimentální metody biofyziky. Academia, Praha, 1989. ISBN 80-200-0059-3

2. Svoboda, E., Bakule, R.: Molekulová fyzika. Academia, Praha, 1992. ISBN 80-200-0025-9

3. Sedlák, B., Štoll, I.: Elektřina a magnetismus. Academia, Praha, 2002. ISBN 80-200-1004-1

4. Polák, R., Zahradník, R.: Obecná chemie. Academia, Praha, 2000. ISBN 80-200-0794-6

Doporučená studijní literatura:

5. Kittel, Ch.: Introduction to Solid State Physics. Eighth Edition. John Wiley & Sons, 2005. ISBN 0-471-41526-X

6. Kuperman, V.: Magnetic Resonance Imaging. Physical Principles and Applications. Academic Press, 2000. ISBN 0-12-429150-3

7. Blink, E. J.: Basic MRI Physics. http://www.mri-physics.net/textuk.html

8. Hornak, J.P.: The Basics of NMR. http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní obor Biomedicínský inženýr - prezenční (povinný předmět)