čeština

Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit vznik a vlastnosti harmonických vln postupných a stojatých, popsat Dopplerův jev
- definovat vlastnosti elektromagnetických vln, vysvětlit pojem polarizace světla
- vysvětlit základní principy geometrické optiky, formulovat zákon odrazu a lomu
- popsat interferenci světla, demonstrovat na příkladech
- vysvětlit pojem difrakce, charakterizovat difrakční mřížku, vysvětlit princip holografie
- formulovat základní zákony termodynamiky, popsat princip tepelných strojů
- vysvětlit základní principy kinetické teorie plynů
- popsat fotoelektrický jev, Comptonův jev a důsledky z nich vyplývající pro dualismus vlna – částice
- formulovat Schrödingerovu rovnici, vysvětlit pojmy tunelový jev a kvantové pasti, popsat kvantově mechanický model atomu vodíku
- vysvětlit pojem spontánní a stimulovaná emise a princip laserů
- formulovat základní principy pásové teorie pevných látek
- objasnit radioaktivní rozpad jádra
- popsat princip rentgenu a magnetické rezonance
- na základě teoretických znalostí řešit základní úlohy z klasické a kvantové fyziky

Jsou požadovány znalosti z předmětu Fyzika 1 (základy klasické mechaniky, elektřiny a mgnetismu), základy vektorové algebry, diferenciálního a integrálního počtu.

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Zahrnují přednášky, cvičení odb. základů, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává 6 laboratorních zpráv a domácí řešení souboru zadaných příkladů.

- až 20 bodů za laboratorní cvičení
- až 15 bodů za numerické cvičení (1x test 10 bodů, 1x test 5 bodů)
Podmínkou udělení zápočtu je odměření všech přidělených laboratorních úloh, odevzdání protokolů a získání minimálně 12 bodů ze všech bodovaných aktivit během semestru.
- až 65 bodů za závěrečnou zkoušku
Zkouška je pouze písemná, skládá se z 5 částí: A-Kmity, vlny, B-Optika, C-Termodynamika, D-Moderní fyzika, E-Testové otázky. Pro úspěšné složení zkoušky je nutné získat z každé z částí A - D minimálně 5 bodů z 15 možných.

1. Vlnění, vlnová rovnice, postupné harmonické vlny, energie přenášená vlněním.
2. Interference vln, stojaté vlny, akustika, Dopplerův jev.
3. Elektromagnetické vlny, polarizace, geometrická optika - odraz a lom, úplný odraz, optické zobrazování, optické přístroje.
4. Interference světla, koherence, Youngův pokus, interference na tenké vrstvě.
5. Difrakce, difrakční mřížky, rentgenová difrakce, holografie.
6. Nultý a první zákon termodynamiky, termodynamické děje, přenos tepla.
7. Kinetická teorie plynů - stavová rovnice ideálního plynu, vnitřní energie a teplota, molární tepelné kapacity.
8. Druhý zákon termodynamiky, entropie, tepelné stroje.
9. Meze klasické fyziky, fotoelektrický jev, Comptonův posuv, dualismus vlna-částice, vlnová funkce.
10. Schrödingerova rovnice, tunelový jev, kvantové pasti, atom vodíku,
11. Atomy s více elektrony. Spontánní a stimulovaná emise, lasery.
12. Pásová teorie pevných látek.
13. Základy jaderné fyziky. Využití fyzikálních principů v lékařství.

- Vytvořit u studentů ucelený soubor poznatků o základních principech a zákonech vybraných partií klasické a kvantové fyziky
- Rozvíjet schopnost řešit jednoduché fyzikální problémy matematickými metodami

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

Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika Vysoké učení technické v Brně, Vutium, Brno, 2014, Překlad 8. orig. vydání (CS)
Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika Vysoké učení technické v Brně Vutium, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006, 2014 (CS)
Kheilová,M.,Liedermann,K,Tománek,P.,Zdražil,V: Kmity, Vlny, Optika, Termodynamika, Moderní fyzika E-text (CS)

Hyperphysics: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html (EN)
Serway R., A.: Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics Saunders College Publishing, Philadelphia, London,..., 1996 (EN)