Fyzika II - B2B02FY2 (přednáší J. Koller)

Podmínky pro udělení zápočtu

Ve výukovém období semestru lze získat 70 bodů. Tyto body si studenti nesou ke zkoušce. Do výsledků zkoušky se započítávají podle pravidel pro složení zkoušky.
Pro získání zápočtu je třeba:
  1. získat alespoň 25 bodů,
  2. odměřit předepsaný počet laboratorních úloh,
  3. zpracovat a vyhodnotit takto získaná data do laboratorního sešitu,
  4. odevzdat dva referáty z laboratorních úloh určených cvičícím.

Referáty jsou cvičícím přijaty, pokud splňují pokyny pro vypracování referátů, se kterými jsou studenti seznámeni na první hodině laboratorních cvičení.

Body lze získat za:
  1. písemky max. 40 bodů
    V průběhu semestru se budou psát dvě písemky (P) po 20 bodech. Obě písemky proběhnou v hodinách početního cvičení. Pro studenty, kteří se z uznatelných důvodů nemohli zúčastnit některého testu, bude možnost napsat si náhradní test na začátku zkouškového období. Doporučený postup k řešení i opravování příkladů (pro studenty i cvičící):
  2.  protokoly (L) max. 20 bodů (protokol je hodnocen v rozsahu -4 až 10 bodů). Odevzdat lze k hodnocení maximálně tři protokoly. Do hodnocení se počítají dva nejlepší.
  3.  práci na cvičení (A) max. 5 bodů (kladné body: počet bodů v pravomoci cvičícího, např. student je skvěle připraven na měření, podal dobrý výkon při rozhovoru se cvičícím atd., záporné body: počet bodů v pravomoci cvičícího, za zásadní neznalosti, zásadní nepřipravenost na měření, atd.).
  4. 5 bodů může být získáno za webové testy (I) (+1 bod za test složený na plný počet bodů).
 Přehled o počtu bodů jednotlivých studentů udržují příslušní cvičící, na konci semestru tento stav zapíší do KOSu jako součet všech získaných bodů ve tvaru součet=P+L+A+I (např. 61=40P+15L+3A+3I).

Laboratorní cvičení z Fyziky 2
Laboratorní cvičení.


1 2 3 4 5 6 7
Pracovní skupina. 1 Úvodní hodina. 1 2 3 4 5 6
2 2 3 4 5 6 7
3 3 4 5 6 7 8
4 4 5 6 7 8 9
5 5 6 7 8 9 10
6 6 7 8 9 10 1
7 7 8 9 10 1 2
8 8 9 10 1 2 3
9 9 10 1 2 3 4
10 10 1 2 3 4 5
1
Dopplerův jev
R
2
Měření ohniskových vzdáleností čoček a studium jejich vad R
3
Měření na Peltierově článku
4
Absorpce ionizujícího záření v materiálech R
5
Studium ohybu světla R
6
Měření charakteristik palivového článku R
7
Měření teplotního součinitele délkové roztažnosti R
8
Studium polarizace světla - Fresnelovy vzorce
9
Měření vlnových délek relativní metodou goniometrem R
10
Stanovení součinitele tepelné vodivosti kovů R





1) Z měření označených R je možno vypracovat hodnocený referát.



Podmínky pro složení zkoušky

  1. Zápočet z Fyziky II, který není starší než dva roky
  2. V první části zkoušky student musí vyřešit počet příkladů, daný jeho bodovým ziskem ze semináře.  
    Nutný počet příkladů Body ze semináře
    1 65 a více
    2 55 - 64 
    3 45 - 54
    4 35 - 44
    5 méně než 35
    Po úspěšném absolvování první části zkouška pokračuje částí druhou
  3. Ve druhé části zkoušky student písemně zodpoví položené otázky. Tyto odpovědi jsou bodovány. Lze takto získat až 30 bodů.
  4. V ústní části zkoušky student obhajuje známku podle tabulky. A to podle sloupce, ve kterém dosáhne na lepší hodnocení.
    zkoušková písemka seminář + zkoušková písemka
    A výborně 1 25 90
    B velmi dobře 1- 23 80
    C dobře 2 20 70
    D uspokojivě 2- 18 60
    E dostatečně 3 15 50
    Zkoušková písemka musí být minimálně za 12 bodů.
Poznámky:
Součástí zkoušky může být také otázka zaměřená na laboratorní cvičení
Pro úspěšné složení zkoušky musí zkoušková písemka v součtu body za seminář + zkoušková písemka tvořit alespoň 12 bodů.

Doporučená literatura

Tematické okruhy ke zkoušce z předmětu FYZIKA II (B2B02FY2)

  1. Záření těles. Záření absolutně černého tělesa.
  2. Planckův zákon vyzařování. Stefan-Boltzmanův zákon. Wienův posunovací zákon.
  3. Foton. Energie a hybnost fotonu.
  4. Comptonův jev.
  5. Fotoelektrický jev.
  6. De-Broghlieho vlna, De-Broghlieho vlnová délka. Vlnově-částicový dualismus. Experimenty, potvrzující vlnový charakter částic.
  7. Vlnová funkce a její interpretace.
  8. Časová nerelativistická Schrödingerova rovnice.
  9. Bezčasová Schrödingerova rovnice.
  10. Heisenbergův princip neurčitosti.
  11. Bohrův model atomu. Hladiny energie v atomu vodíku.
  12. Kvantová čísla pro elektron v atomu, kvantování energie a momentu hybnosti, spin. Pauliho princip.
  13. Řešení Schrödingerovy rovnice pro volnou částici.
  14. Částice v nekonečné potenciálové jámě. Vlnová funkce. Kvantovaná energie.
  15. Harmonický kvantový oscilátor a jeho energie.
  16. Tunelový jev. Popis tunelového jevu pomocí Schrödingerovy rovnice. Koeficient průchodu. Aplikace tunelového jevu.
  17. Pásová teorie pevných látek. Vodiče. Izolanty. Vlastní a nevlastní polovodiče.
  18. Princip laseru. Spontánní a stimulovaná emise. He-Ne laser. Plynový laser. Polovodičový laser. Pevnolátkový laser. Použití laseru.
  19. Ideální plyn. Stavová rovnice ideálního plynu.
  20. Tlak plynu a jeho souvislost s efektivní rychlostí molekul plynu.
  21. Maxwellovo rozdělení rychlostí molekul.
  22. Vnitřní a vnější stavové veličiny. Dějové veličiny.
  23. Rovnovážný termodynamický stav. Teplota.
  24. Definice Kelvinova stupně. Definice Celsiovy stupnice.
  25. Teplo. Tepelná kapacita. Tepelná kapacita při stálém tlaku a objemu.
  26. Práce plynu.
  27. První zákon termodynamiky.
  28. Ekvipartiční teorém. Vnitřní energie ideálního plynu.
  29. Molární tepelná kapacita ideálního plynu při stálém objemu.
  30. První věta termodynamická pro ideální plyn.
  31. Mayerův vztah pro ideální plyn. Poissonův koeficient.
  32. Vratné a nevratné děje. Postulát entropie.
  33. Makroskopická definice entropie.
  34. Mikroskopická (statistická) definice entropie. Souvislost entropie a pravděpodobnosti. Boltzmannova rovnice.
  35. Druhý zákon termodynamiky.
  36. Třetí zákon termodynamiky.
  37. Tepelné stroje. Tepelné stroje s přímým cyklem. Tepelné motory. Tepelné stroje s inverzním cyklem.
  38. Carnotův motor. Carnotův cyklus.
  39. Práce a entropie v jednom cyklu Carnotova motoru. Účinnost Carnotova motoru. Zavedení termodynamické termodynamické teploty pomocí účinnosti Carnotova motoru.
  40. Teplotní roztažnost látek. Teplotní součinitel délkové a objemové roztažnosti.
  41. Přenos tepla (vedení, proudění, záření), tepelný tok, hustota tepelného toku.
  42. Fourierův zákon, rovnice vedení tepla.
  43. Vedení tepla rovinnou stěnou. Prostup tepla stěnou.
  44. Rozdělení vln. Mechanické vlny. Elektromagnetické vlny. Vlny hmoty.
  45. Příčné vlny. Podélné vlny.
  46. Obecná vlnová rovnice.
  47. Vlnová rovnice pro postupnou vlnu a její obecné řešení.
  48. Vlnová rovnice pro kulovou vlnu a její obecné řešení.
  49. Postupné vlnění. Sinusová vlna. Vlnová délka. Perioda kmitů. Rychlost postupné vlny. Fázová rychlost.
  50. Stojaté vlny. Poloha kmiten a uzlů.
  51. Zvuk. Akustická výchylka. Akustická rychlost. Akustický tlak. Vlnová rovnice akustického pole.
  52. Hladinové vyjádření akustických veličin. Hladina akustického tlaku. Hladina akustické intenzity.
  53. Dopplerův jev a jeho využití.
  54. Dopplerův jev pro pohyblivý zdroj.
  55. Dopplerův jev pro pohyblivý přijímač.
  56. Disperze. Disperzní vztah.
  57. Disperzní vztah a fázová rychlost v nedisperzním prostředí.
  58. Disperzní vztah pro vlnový systém s prostorovým útlumem.
  59. Grupová rychlost. Závislost grupové rychlosti na fázové rychlosti.
  60. Interference vln. Optická dráha vlny.
  61. Konstruktivní interference. Destruktivní interference.
  62. Huygensův princip. Huygensova konstrukce.
  63. Difrakce vln. Huygensův-Fresnelův princip.
  64. Fresnelovo číslo. Blízké a vzdálené pole, Fresnelova a Fraunhoferova difrakce. Fraunhoferův difrakční integrál.
  65. Geometrická optika. Paprsková aproximace. Světelný paprsek a jeho vlastnosti.
  66. Fermatův princip. Zákon odrazu. Zákon lomu. Kritický odraz.
  67. Tenká čočka. Zobrazení pomocí tenké spojky a rozptylky. Zobrazovací rovnice ve vrcholovém tvaru.
  68. Elektromagnetická vlna a její základní vlastnosti. Přenos energie elektromagnetickou vlnou. Poyntigův vektor. Vlnová rovnice elektromagnetického pole.
  69. Základní pojmy z fyziky atomového jádra. Protonové číslo. Nukleonové číslo. Neutronové číslo. Poloměr atomového jádra. Vazebná energie atomového jádra.
  70. Radioaktivní rozpad.
  71. Zákon radioaktivní přeměny v integrálním a diferenciálním tvaru. Aktivita, poločas rozpadu.
  72. Rozpad alfa. Rozpad beta minus a beta plus.
  73. Jaderné štěpení.
  74. Termojaderná fúze. Fúze ve hvězdách. Řízená termojaderná fúze. Lawsonovo kritérium.

Typové příklady

Výběr slidů z přednášek:

Základní znalosti Pro maximalisty
  1. Druhy vlnění
  2. Vlny - základní veličiny
  3. Fázová rychlost
  4. Grupová rychlost
  5. Disperzní relace
  6. Energie vlny
  7. Vlnová rovnice
  8. Dopplerův jev
  9. Huygens-Fresnelův princip
  10. Fermatův princip
  11. Odraz
  12. Lom
  13. Maxwellovy rovnice v integrálním tvaru
  14. Maxwellovy rovnice v diferencialním tvaru
  15. Polarizace
  16. Radiometrické a fotometrické veličiny
  17. Geometrická optika 1
  18. Geometrická optika 2
  19. Základní akustické veličiny
  20. Decibely
  21. Záření absolutně černého tělesa
  22. Stefan-Boltzmannův vyzařovací zákon
  23. Wienův posunovací zákon
  24. Fotoefekt
  25. De Broglieho vlny hmoty.pdf
  26. Bohrův model atomu
  27. Schrödingerova rovnice - stacionární
  28. Kvantová čísla
  29. Atomové jádro.pdf
  30. Izotop a nuklid
  31. Jaderné rozpady
  32. Poločas přeměny
  33. Měření radiace
  34. Ideální plyn
  35. Stavová rovnice ideálního plynu
  36. 1. věta termodynamická
  37. 2. věta termodynamická
  38. Tepelné kapacity
  39. Základní vratné děje
  1. Elektromagnetická vlna ve vakuu - odvození
  2. Elektromagnetická vlna ve vodiči - odvození
  3. Nekonečná potenciálová jáma
  4. Konečná potenciálová bariéra

Poslední změna 16. 2. 2018