Detail předmětu

Fyzika 2

FEKT-KFY2Ak. rok: 2012/2013

Lineární harmonický oscilátor, tlumené kmity, vynucené kmity. Postupné harmonické vlny, energie přenášená vlněním, superpozice a interference vlnění. Zákony geometrické optiky, vláknová optika. Interference a difrakce světla, holografie. Teplota, teplo, přenos tepla, principy termodynamiky, tepelné motory a čerpadla. Meze klasické fyziky. Pásová teorie pevných látek. Vodivost kovů,izolantů a polovodičů. Supravodivost.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. RNDr. Pavel Tománek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyziky (UFYZ)

Výsledky učení předmětu

Studenti rozumí základním fyzikálním pojmům, zákonům a procesům. Jsou schopni řešit jednoduché problémy týkající se těchto zákonů a procesů.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Osnovy výuky

1. Lineární harmonický oscilátor, tlumené kmity, vynucené kmity.
2. Postupné harmonické vlny, energie přenášená vlněním.
3. Superpozice a interference vlnění.
4. Zákony geometrické optiky, vláknová optika.
5. Interference světla.
6. Difrakce světla, holografie.
7.Teplota, teplo, přenos tepla.
8. Principy termodynamiky.
9. Tepelné motory a čerpadla.
10. Meze klasické fyziky.
11. Struktura atomů.
12. Lasery.
13. Pásová teorie pevných látek. Vodivost kovů,izolantů a polovodičů. Supravodivost.

Učební cíle

Hlavní cíle jsou : Poskytnout studentům jasný a logický výklad základních fyzikálních pojmů a zákonů a posílení porozumění těchto pojmů a zákonů pomocí širokého spektra zajímavých aplikací.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Fyzika 2. Studijní materiály k přednáškám, cvičením a laboratornímu cvičení. Stránka předmětu na eLearningu VUT.
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika Vysoké učení technické v Brně Vutium, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006
KKheilová,M.,Liedermann,K,Tománek,P.,Zdražil,V: Kmity, Vlny, Optika, Termodynamika, Moderní fyzika E-textheilová M., Zdražil V., Tománek P., liederman K.: Fyzika 2, jednotlivé kapitoly..

Doporučená literatura

Hyperphysics: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
Serway R.,A, Jewett J,W: Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 8 th Edition, Saunders College Publishing, 2010

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-BK bakalářský

    obor BK-MET , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor BK-EST , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor BK-AMT , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor BK-SEE , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor BK-TLI , 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Pavel Tománek, CSc.

Osnova

Lineární harmonický oscilátor. Energie harmonického oscilátoru.
Kyvadlo. Tlumené kmity. Vynucené kmity, rezonance.
Typy vln. Postupné harmonické vlny v bodové řadě, rovinná a kulová vlna. Energie přenášená harmonickým vlněním.
Superpozice a Interference harmonických vln, stojaté vlny. Zvukové vlny. Dopplerův jev.
Povaha světla. Zákony geometrické optiky: Odraz a lom světla. Základy vláknové optiky.
Interference světelných vln: Podmínky interference, Youngův pokus, interference na tenkých vrstvách.
Ohyb světla na štěrbině, difrakční mřížka. Polarizace světla. Holografie.
Teplota, teplotní roztažnost. Teplo, měrné tepelné kapacity.
První princip termodynamiky. Některé aplikace prvního principu.
Přenos tepla. Druhý princip termodynamiky, tepelné motory a čerpadla.
Meze klasické fyziky.
Kvantování energie. Absorpce, stimulovaná a spontánní emise. Lasery.
Krystalická struktura pevných látek. Pásová teorie pevných látek. Vodivost vodičů, izolantů a polovodičů. Supravodivost.

Cvičení odborného základu

7 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Pavel Tománek, CSc.

Osnova

Lineární harmonický oscilátor.
Postupné harmonické vlny. Stojaté vlny.
Odraz a lom světla. Interference světla.
Difrakce a polarizace světla.
Teplo a práce v termodynamických procesech. První princip termodynamiky.
Druhý princip termodynamiky, tepelné motory a čerpadla.
Záření černého tělesa, fotoelektrický jev, emise a absorpce.
Tunelování bariérou.Částice v potenciálové jámě.

Cvičení na počítači

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Pavel Tománek, CSc.

Osnova

Lineární harmonický oscilátor. Neharmonické oscilátory.
Postupné a stojaté vlny.
Interference, difrakce a polarizace světla.
Druhý princip termodynamiky , tepelné motory, chladící zařízení.

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jitka Brüstlová, CSc.
RNDr. Pavel Dobis, CSc.

Osnova

Experimenty s ultrazvukem
Termodynamické experimenty, Stirlingův motor
Teplotní záření, Stefanův-Boltzmanův zákon
Fotoelektrický jev, Planckova konstanta
Experimenty s RTG zářením
Experimenty s radioaktivitou