Detail předmětu

Struktura hmoty

FSI-9STHAk. rok: 2021/2022

Atomová struktura látek, vazba mezi atomy, ukázky struktur molekul a kondensovaných soustav, vztah pozorování atomů a látek v reálném a reciprokém prostoru. Fotony a de Broglieho vlny. Kvazičásticová koncepce ve fyzice kondenzovaných soustav. Dynamika jader v soustavách mnoha atomů (fonony). Elektronová struktura atomů a soustav mnoha atomů. Elektronový plyn, plazmony. Souvislost tepelných, elektrických, optických, magnetických vlastností látek s jejich mikroskopickou strukturou. Podle zaměření disertační práce doktoranda mohou být témata modifikována.

Jazyk výuky

čeština

Garant předmětu

prof. RNDr. Petr Dub, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Znalost základních zákonů fyziky mikrosvěta a schopnost je užít pro popis fyzikálních systémů, zejména pevných látek a jejich povrchů, a pro vysvětlení jejich vlastností a chování.

Prerekvizity

Znalosti fyziky na úrovni základního kursu fyziky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován buď formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny, nebo individuálních či skupinových konzultací.

Způsob a kritéria hodnocení

Doktorand vypracuje esej z oblasti související s tématem disertace a následně je vedena rozprava, která má prokázat orientaci doktoranda v dané problematice.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače se základy moderní fyziky tak, aby porozuměli mikroskopické podstatě látek a principů, na nichž jsou založeny moderní technologie a metody zkoumání hmoty.

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

Předmět je založen na individuální práci studentů a následných konzultacích.

Základní literatura

P. A. TIPLER, R. A. LLEWELLYN: Modern Physics. (6th edition.) W. H. Freeman and Company, New York 2012.
A. Modinas, Quantum Theory of Matter, J. Wiley. (EN)
A. Rigamonti, P. Carrerra, Structure of Matter, Springer, 2015 (EN)
H. LÜTH: Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films (4th ed.) Springer-Velag, 2001. (EN)
HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - WALKER, J.: Fyzika, VUTIUM, Brno 2013, zejména kap. 38-41
Ch. KITTEL: Introduction to Solid State Physics (8th ed.). J. Wiley, 2005. (EN)
Ch. KITTEL: Úvod do fyziky pevných látek. Academia, Praha 1985.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program D-APM-P doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-APM-K doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-FIN-P doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program D-FIN-K doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program CEITEC-AMN-CZ-P doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program CEITEC-AMN-EN-P doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program CEITEC-AMN-EN-K doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program CEITEC-AMN-CZ-K doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs
  • Program CEITEC-AMN-EN-Z doktorský 1 ročník, zimní semestr, doporučený kurs

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Petr Dub, CSc.

Osnova

Doktorand, který absolvoval základní kurz fyziky, získá vhled do zákonů moderní fyziky potřebných pro porozumění stavbě látek a principům, na nichž jsou založeny moderní technologie a metody zkoumání hmoty.

Atomová struktura látek, vazba mezi atomy, ukázky struktur molekul a kondensovaných látek, vztah pozorování atomů a látek v reálném a reciprokém prostoru. Fotony a de Broglieho vlny. Kvazičásticová koncepce ve fyzice kondenzovaných soustav. Dynamika jader v soustavách mnoha atomů (fonony). Elektronová struktura atomů a soustav mnoha atomů. Elektronový plyn, plazmony. Souvislost tepelných, elektrických, optických, magnetických vlastností látek s jejich mikroskopickou strukturou. Podle zaměření disertační práce doktoranda mohou být témata modifikována.