Popis předmětu - A3B02FY2

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A3B02FY2 Fyzika 2 pro KyR Rozsah výuky:3+2L
Garanti:Kulhánek P. Role:P,V Jazyk výuky:CS
Vyučující:Bednařík M., Koller J., Koníček P., Kulhánek P. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13102 Kreditů:6 Semestr:Z

Anotace:

Předmět Fyzika II navazuje na předmět Fyzika I. V rámci tohoto předmětu se studenti seznámí se základními pojmy a vztahy z 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 studenti uvědomili univerzálnost popisu vlnění, bez ohledu na jeho fyzikální povahu. Na teorii vln navazují partie, které se věnují konkrétním druhům vlnění, tj. akustickému a optickému. Závěrečné přednášky jsou věnovány kvantové mechanice a fyzice atomového jádra. Znalosti z předmětu Fyzika II mají studentům sloužit při studiu řady odborných oblastí, se kterými se setkají během studia, zejména v robotice, počítačovém vidění a měřicí technice. Nabyté znalosti z oblasti kvantové mechaniky a jaderné fyziky mají studentům pomoct se orientovat v nových technologiích a v základních principem fungování některých elektronických prvků. V rámci seminářů studenti budou řešit komplexní fyzikální problémy postavené na využití matematického softwaru Maple.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: AD3B02FY2

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: A3B02FY2

Osnovy přednášek:

1. Teplota, teplo, kinetická teorie plynů, stavová rovnice, teplotní roztažnost látek.
2. Práce, vnitřní energie, 1. a 2. věta termodynamiky, entropie a pravděpodobnost, 3. věta termodynamiky.
3. Druhy vln, základní pojmy (fázová rychlost, grupová rychlost, disipace a disperze vln, disperzní relace), obecná vlnová rovnice.
4. Skládání vlnění, Huygensův-Fresnelův princip, blízké a vzdálené pole, difrakce vln, Dopplerův jev, paprsková aproximace.
5. Akustické vlny, základní akustické veličiny, lineární vlnová rovnice akustiky, hladina akustického tlaku a intenzity.
6. Geometrická optika - světelný paprsek, Fermatův princip, odraz a lom, kritický odraz, tenké čočky.
7. Vlnová optika - difrakce, Fresnelův a Fraunhoferův ohyb, interference světla, Braggova rovnice, interferometrz. Základy Fourierovské optiky.
8. Polarizace světla a jeho disperze. Anizotropní prostředí, aplikace polarizace, kapalné krystaly. Holografie. Luminiscence (fotoluminiscence, elektroluminiscence, tribuloluminiscence)
9. Základy fotometrie (svítivost, světelný tok, jas, zářivost, absorpce světla).
10. Úvod do kvantové mechaniky - záření absolutně černého tělesa, fotoelektrický jev, Comptonův jev, Bohrův model atomu.
11. Vlnové vlastnosti částic, Schrödingerova rovnice, Heisenbergovy relace neurčitosti, částice v potenciálové jámě, tunelový jev, kvantová tečka,
12. Kvantová čísla, pásová teorie pevných látek (vodiče, polovodiče, izolanty).
13. Princip laseru (plynový, polovodičový, rubínový).
14. Základní pojmy z fyziky atomového jádra, radioaktivita. Subjaderné částice. Urychlovače, štěpení jader, termojaderná fúze.

Osnovy cvičení:

1. Úvodní výklad (bezpečnost práce, seznámení s úlohami a laboratorním řádem).
2. Statistická rozdělení ve fyzice, Poissonova a Gaussova distribuce.
3. Měření rychlosti zvuku ve vzduchu sonarovou metodou a akustický Dopplerův jev. Difrakce ultrazvukových vln.
4. Měření odrazu polarizovaného světla (Fresnelovy vzorce).
5. Stanovení Boltzmannovy konstanty pomocí voltampérové charakteristiky PN přechodu.
6. Teplotní expanze kapalin a pevných látek.
7. Peltierův článek
8. Test z Fyziky II.
9. Absorpce ionizujícího záření v materiálech.
10. Studium fotoefektu a stanovení Planckovy konstanty.
11. Franckův-Hertzův pokus a stanovení excitační energie atomu rtuti.
12. Studium ohybu světla - Fraunhoferův a Fresnelův ohyb.
13. Měření vlnových délek relativní metodou goniometrem.
14. Vyhodnocení elaborátů a zápočet.
Podmínky udělení zápočtu viz http://fyzika.feld.cvut.cz/~bednarik/index.html

Literatura:

1. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, VUTIUM-PROMETHEUS, 2000.
2. Malý, P.: Optika, KAROLINUM, 2008.
3. Sedlák, B., Štoll, I.: Elektřina a magnetismus, ACADEMIA, 2002.
Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. ACADEMIA, 1975
5. Fyzika I a II - fyzikální praktikum, M. Bednařík, P. Koníček, O. Jiříček.

Požadavky:

Znalosti z předmětu Fyzika I, zvládnutí diferenciálního a integrálního počtu funkcí více proměnných a lineární algebry. Podmínky k zápočtu a zkoušce viz http://fyzika.feld.cvut.cz/~bednarik/index.html

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 21p+6l

Webová stránka:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/A3B02FY2

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPKYR1 Robotika P 3
BPKYR_BO Před zařazením do oboru P 3
BPKYR3 Systémy a řízení P 3
BPKYR2 Senzory a přístrojová technika P 3
BPOI1 Počítačové systémy V 3
BPOI_BO Před zařazením do oboru V 3
BPOI3 Softwarové systémy V 3
BPOI2 Informatika a počítačové vědy V 3
BPKME1 Komunikační technika V 3
BPKME5 Komunikace a elektronika V 3
BPKME_BO Před zařazením do oboru V 3
BPKME4 Síťové a informační technologie V 3
BPKME3 Aplikovaná elektronika V 3
BPKME2 Multimediální technika V 3
BPEEM1 Aplikovaná elektrotechnika V 3
BPEEM_BO Před zařazením do oboru V 3
BPEEM2 Elektrotechnika a management V 3
BMI(ECTS) Manažerská informatika V 3
BWM(ECTS) Web a multimedia V 3
BIS(ECTS) Inteligentní systémy (bakalářský, dobíhající pro nástupní ročníky před 2013) V 3
BSI(ECTS) Softwarové inženýrství V 3


Stránka vytvořena 24.5.2019 17:51:57, semestry: Z,L/2020-1, L/2019-20, Z,L/2018-9, Z/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.