Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2022/2023

Vybrané partie moderní fyziky

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah
12VPMF Z 3 2P+1C
Garant předmětu:
Jan Pšikal
Přednášející:
Jan Pšikal
Cvičící:
Jan Pšikal
Předmět zajišťuje:
katedra fyzikální elektroniky
Anotace:

Předmět si klade za cíl zlepšit orientaci studentů v moderních partiích fyziky (výzkum gravitačních vln, neutrin, objev Higgsova bosonu, principy LED žárovky, ...) za částečného využití počítačových algebraických systémů (Maple). Narozdíl od dalších předmětů souvisejících s moderní fyzikou (např. Kvantová mechanika) se do hloubky nezabývá matematickým popisem studovaných jevů. Vedlejším cílem je motivace studentů pro hlubší studium moderní fyziky a jejích zákonitostí v dalším průběhu jejich studia.

Požadavky:
Osnova přednášek:

1. Úvod: Koncepce současné fyziky Fyzika a filozofie.

2. Výzkum černých děr a gravitačních vln aneb obecná relativita.

3. Kvanta a pravděpodobnost ve fyzice, kvantová propletenost částic a skryté proměnné.

4. Hmota a vakuum při extrémních intenzitách záření.

5. Neutrina a jejich detekce, měření jejich hmotnosti, oscilace neutrin.

6. Energie z jaderného štěpení a fúze, její mírové využití a pro zbraně hromadného ničení.

7. Leptony a kvarky, barva a antibarva, Higgsův boson.

8. Planckova délka a čas, temná hmota a temná energie, teorie všeho.

9. LED žárovky a tranzistory aneb nanofyzika a nanotechnologie.

10. Aplikace počítačových algebraických systémů v kvantové mechanice (Plackův vyzařovací zákon, atom vodíku).

11. Aplikace počítačových algebraických systémů v jaderné fyzice (kapkový model jádra, rozpadové řady).

12. Zapojení náročných počítačových simulací v současném fyzikálním výzkumu (spuštění a vyhodnocení simulace).

13. Zápočtový test.

Osnova cvičení:

1. Počítače a současná fyzika.

2. Fyzika extrémních systémů.

Cíle studia:

Znalosti:

Orientace v současné fyzice a ve využití integrovaných výpočetních systémů.

Schopnosti:

Aplikace počítače v problémech moderní fyziky.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] J. Pšikal, Úvod do moderní fyziky, 2019. http://kfe.fjfi.cvut.cz/~psikal/umf/vyuka.html

[2] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fyzika 1+2. VUTIUM 2014. ISBN 978-80-214-4123-1. Kap. 38-45

[3] S. T. Thornton, A. Rex: Modern Physics for Scientists and Engineers (4th Ed.). Cengage Learning 2013. ISBN 978-1-133-10372-1.

Doporučená literatura:

[4] F. Y. Wang: Physics with Maple. Wiley-VCH 2006. ISBN 978-3-527-40640-1. Kap. 12-18.

[5] W. D. Heacox: The Expanding Universe: A Primer on Relativistic Cosmology. Cambridge University Press 2016. ISBN 978-1-107-11752-5.

Studijní pomůcky:

Počítačová učebna UNIX.

Poznámka:
Rozvrh na zimní semestr 2022/2023:
Rozvrh není připraven
Rozvrh na letní semestr 2022/2023:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 26. 9. 2023
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese https://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet6364206.html