Fyzika 3

Přednášející:

Pavel Novák (gar.), Antonín Mikš (gar.), Jiří Novák (gar.)

Cvičící:

Pavel Novák (gar.), Jiří Novák (gar.), Šárka Hošková, Hana Klokočníková, Alexey Sveshnikov, Petra Tichá, Eva Vejmelková, Vítězslav Vydra

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Základy fyzikální optiky, interference a difrakce světla, difrakční teorie optického zobrazení. Relativistické jevy v optice. Dopplerův jev, Sagnacův efekt. Základní pojmy atomové fyziky, Schrödingerova rovnice a její aplikace. Úvod do fyziky pevných látek. Základy teorie laserů.

Požadavky:

nestanoveny

Osnova přednášek:

1.Maxwelovy rovnice, materiálové vztahy (lineární izotropní a anizotropní prostředí, nelineární prostředí), Lorentzova síla, hraniční podmínky.

2.Energie elektromagnetického pole

3.Elektromagnetické vlny

4.Harmonické elektromagnetické vlny (rovinné a sférické vlny, vlnoplocha a paprsek)

5.Maxwellovy rovnice pro rovinné vlny, intenzita

6.Polarizace vln

7.Lom a odraz vln na rozhraní dvou prostředí (zákon odrazu a lomu, Fresnelovy vztahy)

8.Šíření vln anizotropním prostředím, lom a odraz (Huyghensova konstrukce lomeného paprsku), polarizátor

9.Interference vln, Youngův pokus (kontrast interferenčních proužků, vzdálenost interferečních proužků)

10.Koherence vlnění, koherenční délka

11.Interferometry (dělení vlnového čela, dělení amplitudy)

12.Interference ve vrstvě, antireflexní vrstvy

13.Difrakce světla (Helmholtzova rovnice, difrakční integrál)

14.Aproximace difrakčního integrálu (Fresnelova a Fraunhoferova aproximace), difrakce na obdélníhovém a kruhovém otvoru, difrakce na mřížce)

15.Optické zobrazení (aberace optické soustavy, difrakční teorie optického zobrazení, rozptylová funkce, Airyho disk, optická funkce přenosu, rozlišovací schopnost optické soustavy)

16.Transformace vlnového pole optickou soustavou

17.Optické metody zpracování informace (spektrum prostorových frekvencí, filtrace prostorových frekvencí, prostorový spektrální analyzátor, filtrace laserového svazku)

18.Holografie (záznam a rekonstrukce hologramu, holografická interferometrie)

19.Sagnakův jev

20.Dopplerův jev v optice (odraz světla od pohybujícího se zrcadla)

21.Teorie disperze

22.Tepelné záření (Kirchhoffův zákon, Planckův vyzařovací zákon, Wienův posunovací zákon

23.Kvantová optika (fotony, vnější fotoelektrický jev, tlak záření, lom a odraz světla, Dopplerův jev)

24.Kvantové vlastnosti atomů (Bohrovy postuláty, spontánní a stimulovaná emise, stimulovaná absorpce)

25.Optické kvantové generátory - lasery (Boguerův-Lambertův zákon, šíření světla aktivním prostředím, podmínka generace, rezonátor, vlastnosti laserového záření)

26.Gaussovské svazky

27.Foton v gravitačním poli (gravitační posuv spektrální čáry, zakřivení světelného paprsku v gravitačním poli)

28.Pevné látky a jejich mechanické vlastnosti (krystalická mřížka, elementární buňka, meziatomové síly, interakční energie, vazební energie, modul pružnosti v tahu a tlaku)

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Student se seznámí se základními principy vlnové optiky a vybranými partiemi moderní fyziky, které mu umožní lépe porozumět technické problematice.

Studijní materiály:

Knihy

[1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.

[2] Z.Horák, F.Krupka: Fyzika, SNTL, Praha 1976.

[3] Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.

[4] J.Fuka, B.Havelka: Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979.

[5] B.Sedlák, I.Štoll: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 1993.

[5] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975

Skripta

[1] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, ČVUT Praha 2005 ,

[2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008 , [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	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 TH:A-633 Novák J. Novák P. 11:00–12:50 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 361) Thákurova 7 (FSv-budova A) A633 místnost TH:A-633 Novák J. Novák P. 11:00–12:50 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 362) Thákurova 7 (FSv-budova A) A633
Út	místnost TH:C-221 Mikš A. 16:00–17:50 (přednášková par. 1) Thákurova 7 (FSv-budova A) C221
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: