Vybrané partie moderní fyziky
| Kód | Zakončení | Kredity | Rozsah |
|---|---|---|---|
| 12VPMF | Z | 3 | 2P+1C |
- Garant předmětu:
- Jan Pšikal
- Přednášející:
- Jan Pšikal
- Cvičící:
- Jan Pšikal
- Předmět zajišťuje:
- katedra laserové fyziky a fotoniky
- 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 2024/2025:
- Rozvrh není připraven
- Rozvrh na letní semestr 2024/2025:
- Rozvrh není připraven
- Předmět je součástí následujících studijních plánů: