Physics 2

Vztahy:

Podmínkou zápisu na předmět BE5B02PH2 je, že student získal v některém z předchozích semestrů zápočet z předmětu BE5B02PH1

Předmět BE5B02PH2 může při kontrole studijních plánů nahradit předmět AE3B02FY2

Předmět BE5B02PH2 může při kontrole studijních plánů nahradit předmět AE1B02FY1

Předmět BE5B02PH2 může při kontrole studijních plánů nahradit předmět AE8B02PH2

Garant předmětu:

Stanislav Pekárek

Přednášející:

Jaroslav Jíra, Stanislav Pekárek

Cvičící:

Ilona Ali Bláhová, Antonio Cammarata, Jaroslav Jíra, Stanislav Pekárek, Bohuslav Rezek, David Rutherford, Egor Ukraintsev

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Within the framework of this course the students will first of all learn foundations of thermodynamics. Following topic - the theory of waves - will give to the students basic insight into the properties of waves and will help to the students to understand that the presented description of the waves has a universal character in spite of the waves character. Particular types of waves, such as acoustic or optical waves are the subjects of the following section. Quantum mechanics and nuclear physics will complete the student´s general education in physics. The knowledge gained in this course will help to the students in study of such modern areas as robotics, computer vision, measuring technique and will allow them to understand the principles of novel technologies and functioning of new electronic devices.

Požadavky:

Assesment from Physics 1 course (BE5B02PH1) or equivalent course.

Osnova přednášek:

Lectures

1. Thermodynamic systems, state variables, temperature, heat, work, internal energy, ideal gas law, heat capacities, 1st and 2nd law of thermodynamics, thermodynamic processes, heat engines, entropy, heat transfer (conduction, convection and radiation), 3nd law of thermodynamics, thermal expansion, kinetic theory of gases.

2. Fundamentals of waves (phase velocity, group velocity, dissipation and dispersion of waves, dispersion relationship) general wave equation. Doppler effect. Wave equation for electromagnetic and acoustic waves, propagation of electromagnetic and acoustic waves.

3. Constructive and destructive interference, coherent waves, diffraction, Huygens´ principle.

4. Geometrical optics, light ray, paraxial approximation, Fermat´s principle, reflection and refraction, critical refraction.

5. Wave optics - Fresnel´s and Fraunhofer´s diffraction, interference of light.

6. Polarization and dispersion of light. Anisotropic media, Brewster law, application of polarization, liquid crystals.

7. Introduction to quantum mechanics - black-body radiation, photoelectric and Compton´s effect, Bohr´s model of atom.

8. Wave particle duality, wave function, de Broglie hypothesis, Born probability.

9. Schrodinger´s equation, (free particle, particle in a potential wall, tunnel effect, harmonic oscillator), uncertainty principle.

10. Motion in the central field, quantization of angular momentum, quantum numbers, spin, Fermions and bosons, Pauli exclusion principle.

11. Band theory of solids (conductors, semiconductors and dielectrics).

12. Lasers, spontaneous and stimulated emission, inverse population.

13. Fundamentals of nuclear physics, (nuclear properties, radioactivity, fission and fusion).

Osnova cvičení:

Temperature and heat

Thermodynamics

Waves, acoustic waves

Electromagnetic waves

Geometrical optics

Quantum physics

Nuclear physics

Cíle studia:

The goal of the Physics 2 course is to provide the student with a broad understanding of the physical principles of the thermodynamics, waves, optics, quantum physics and nuclear physics. This course should help students to develop critical thinking and quantitative reasoning skills, to empower them to think creatively and critically to solve the problems associated with everyday life as well as with their professional career.

Studijní materiály:

1. Halliday & Resnick, Fundamentals of Physics, Jearl Walker, Extended 9th Edition, John Wiley & Sons, Inc. 2011.

2. Physics I, S. Pekárek, M. Murla, Dept. of Physics FEE CTU, 1992.

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

4. Physics II, S. Pekárek, M. Murla, Vydavatelství ČVUT, 2003

5. Physics II - Seminars, S. Pekárek, M. Murla, Vydavatelství ČVUT, 1996

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

7. Physics, Roller D.E., Blum R., Vol. 1 and Vol. 2, Holden Day Inc., 1981

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/BE5B02PH2

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	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
Út	místnost T2:A3-413b 12:45–14:15 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laboratoř K302místnost T2:C2-84 Cammarata A. 16:15–17:45 (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Ucebnamístnost 18:00–19:30 (přednášková par. 1 paralelka 102) místnost T2:A3-413d 12:45–14:15 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Laboratoř místnost T2:A3-414 12:45–14:15 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 101) Dejvice Cvicebna místnost T2:A3-413b 12:45–14:15 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Laboratoř K302 místnost T2:A3-413d 12:45–14:15 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Laboratoř místnost T2:A3-414 12:45–14:15 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1 paralelka 102) Dejvice Cvicebna
St
Čt	místnost T2:C2-84 Pekárek S. Jíra J. 09:15–11:45 (přednášková par. 1) Dejvice Ucebna
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Electrical Engineering and Computer Science (EECS) (povinný předmět programu)
• Electrical Engineering and Computer Science (EECS) (povinný předmět programu)