Fyzika 2

Garant předmětu:

Jaroslav Plocek

Přednášející:

Jaroslav Plocek

Cvičící:

Jaroslav Plocek

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Předmět Fyzika 2 navazuje na předmět Fyzika 1. V rámci tohoto předmětu se studenti seznámí se základními pojmy a vztahy z fenomenologické a statistické termodynamiky. Na termodynamiku navazuje úvod do teorie vln. Studenti budou seznámeni se základními vlastnostmi vlnění a jeho popisu, přičemž výuka je vedena tak, aby si uvědomili univerzálnost popisu vlnění, bez ohledu na jeho charakter. Závěrečné přednášky jsou věnovány kvantové mechanice. Znalosti z předmětu Fyzika 2 mají studentům sloužit při studiu řady odborných oblastí, se kterými se setkají během studia. Nabyté znalosti z oblasti kvantové mechaniky jim pomohou orientovat se v nových technologiích a v základních principech fungování některých elektronických prvků.

Požadavky:

Bližší informace na

https://moodle.fel.cvut.cz/course/view.php?id=6142

Osnova přednášek:

1.Termodynamické soustavy, stavové a procesní termodynamické veličiny, teplota, teplo, práce, vnitřní energie, ideální plyn, stavová rovnice, tepelná kapacita, 1. a 2. věta termodynamiky.

2.Pracovní cykly, tepelné motory, entropie, základy přenosu tepla (vedení, proudění, záření), rovnice vedení tepla, 3. věta termodynamiky, teplotní roztažnost, kinetická teorie plynů.

3.Druhy vln, základní pojmy (fázová rychlost, grupová rychlost, disipace a disperze vln, disperzní relace), obecná vlnová rovnice, Dopplerův jev. Vlnová rovnice elektromagnetického a akustického pole, šíření elektromagnetických a zvukových vln.

4.Konstruktivní a destruktivní interference, koherence, difrakce vln, Huygensův-Fresnelův princip, blízké a vzdálené pole.

5.Geometrická optika ? paprsková aproximace, světelný paprsek, Fermatův princip, odraz a lom, kritický odraz, tenké čočky.

6.Vlnová optika - Fresnelova a Fraunhoferova difrakce, interference světla.

7.Úvod do kvantové mechaniky - záření absolutně černého tělesa, fotoelektrický jev, Comptonův jev, Bohrův model atomu.

8.Základní principy kvantové mechaniky. Vlnová funkce (vlnové vlastnosti částic a de Broglieho hypotéza, Bornova pravděpodobnostní interpretace, vlastnosti vlnových funkcí).

9.Schrodingerova rovnice, příklady (volná částice, částice v potenciálové jámě, tunelový jev, harmonický oscilátor). Heisenbergovy relace neurčitosti.

10.Pohyb v centrálním poli. Kvantování momentu hybnosti. Kvantová čísla. Spin. Fermiony a bosony. Pauliho vylučovací princip.

11.Pásová teorie pevných látek (vodiče, polovodiče, izolanty).

12.Fyzikální princip laseru (spontánní a stimulovaná emise, inverzní populace).

13.Úvod do fyziky atomového jádra (složení atomového jádra a jeho vlastnosti, radioaktivita, jaderná energie).

14.Rezerva.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Kubeš P., Kyncl Z., FYZIKA I, Vyd. ČVUT Praha, 2003, třetí vydání

2. Jelen J., FYZIKA II, Vyd. ČVUT Praha, 1998, vydání druhé přepracované a veškerá následná vydání

3. Pekárek S., Murla M., Fyzika I - semináře, Vyd. ČVUT Praha, 1997, 2001, 2003, 2006

4. Kulhánek P., Malinský K., Murla M., Pekárek S., Plocek J.: Fyzika 2 - Semináře, Vyd. ČVUT Praha, 2002, první vydání

5. Červenka, M.: 234 problémů z mechaniky, elektřiny a magnetizmu

6. Červenka, M.: Zpracování fyzikálních měření

7. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, VUTIUM-PROMETHEUS, 2000.

8. Kvasnica, J., Havránek, A., Lukáč, P., Sprášil, B.: Mechanika, ACADEMIA, 2004.

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/BD5B02FY2 https://moodle.fel.cvut.cz/course/view.php?id=6142

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
St
Čt
Pá	místnost T2:C4-364 Plocek J. 11:45–13:30 (přednášková par. 1) Dejvice Cvicebna

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektrotechnika, elektronika a komunikační technika (povinný předmět programu)