Fyzika II pro KME

Podmínky pro udělení klasifikovaného zápočtu

1. získat alespoň 50 bodů,
2. odměřit předepsaný počet laboratorních úloh,
3. zpracovat a vyhodnotit takto získaná data,
4. odevzdat dva referáty z laboratorních úloh určených cvičícím.

1. písemky max. 50 bodů
   V průběhu semestru se budou psát dvě písemky po 25 bodech. Obě písemky proběhnou v hodinách laboratorního cvičení. Doporučený postup k řešení i opravování příkladů (pro studenty i cvičící):
   •  výchozí vztahy
   •  obecný postup řešení
   •  výsledný vzorec
   •  číselný výsledek s rozměrem
2.  protokoly max. 20 bodů (protokol je hodnocen v rozsahu -10 až 10 bodů). Odevzdat lze k hodnocení maximálně tři protokoly. Do hodnocení se počítají dva nejlepší.
3.  práci na cvičení max. 10 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.  Závěrečný pohovor +/- 20 bodů (nutný k získání klasifikace A a B)

Laboratorní cvičení z Fyziky II pro KME (cvičení se koná jednou za dva týdny)

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

Doporučená literatura

• Kubeš P., Kyncl Z.: Fyzika I, skripta ČVUT FEL Praha 2003
• Jelen J.: Fyzika II, skripta ČVUT FEL Praha 2000
• Halliday, Resnick, Walker: Fyzika 1-5, Vutium-Prometheus Brno 2000 (Originál: Fundamentals of Physics, Willey & Sons)
• Feynman P.: Feynmanovy přednášky z fyziky 1-3, Fragment Havlíčkův Brod 2000
• Pekárek S., Murla M.: Fyzika I-semináře, skripta ČVUT FEL Praha 1997
• Murla M., Pekárek S.: Fyzika II-semináře, skripta ČVUT FEL Praha 1997
• Bednařík M., Jiříček O., Koníček P.: Fyzika I a II – laboratorní praktikum, skripta ČVUT FEL Praha 2003

Tematické okruhy předmětu FYZIKA II pro KME

1. Rozdělení vln. Mechanické vlny. Elektromagnetické vlny. Vlny hmoty.
2. Příčné vlny. Podélné vlny.
3. Obecná vlnová rovnice.
4. Vlnová rovnice pro postupnou vlnu a její obecné řešení.
5. Vlnová rovnice pro kulovou vlnu a její obecné řešení.
6. Postupné vlnění. Sinusová vlna. Vlnová délka. Perioda kmitů. Rychlost postupné vlny. Fázová rychlost.
7. Dopplerův jev a jeho využití.
8. Dopplerův jev pro pohyblivý zdroj.
9. Dopplerův jev pro pohyblivý přijímač.
10. Skládání vln, Interference. Stojaté vlny. Poloha kmiten a uzlů.
11. Konstruktivní interference. Destruktivní interference.
12. Disperze. Disperzní vztah.
13. Disperzní vztah a fázová rychlost v nedisperzním prostředí.
14. Disperzní vztah pro vlnový systém s prostorovým útlumem.
15. Grupová rychlost. Závislost grupové rychlosti na fázové rychlosti.
16. Normální disperze. Anomální disperze.
17. Optická dráha vlny.
18. Konstruktivní interference. Destruktivní interference.
19. Huygensův princip. Huygensova konstrukce.
20. Difrakce vln. Huygensův-Fresnelůuv princip.
21. Fresnelovo číslo. Blízké a vzdálené pole, Fresnelova a Fraunhoferova difrakce.
22. Elektromagnetické vlny
23. Polarizace
24. Geometrická optika - světelný paprsek, Fermatův princip, odraz a lom, kritický odraz, tenké čočky.
25. Základy fotometrie (svítivost, světelný tok, jas, zářivost, absorpce světla).
26. Akustické vlny, základní akustické veličiny, lineární vlnová rovnice akustiky, hladina akustického tlaku a intenzity.
    
    
27. Ideální plyn. Stavová rovnice ideálního plynu.
28. Tlak plynu a jeho souvislost s efektivní rychlostí molekul plynu.
29. Vnitřní a vnější stavové veličiny. Dějové veličiny.
30. Rovnovážný termodynamický stav. Teplota.
31. Definice Kelvinova stupně. Definice Celsiovy stupnice.
32. Teplo. Tepelná kapacita. Tepelná kapacita při stálém tlaku a objemu.
33. Práce plynu.
souctepvod.pdf
34. První věta(zákon) termodynamiky.
35. Ekvipartiční teorém. Vnitřní energie ideálního plynu.
36. Molární tepelná kapacita ideálního plynu při stálém objemu.
37. První věta termodynamická pro ideální plyn.
38. Mayerův vztah pro ideální plyn. Poissonův koeficient.
39. Vratné a nevratné děje. Postulát entropie.
40. Makroskopická definice entropie.
41. Mikroskopická (statistická) definice entropie. Boltzmannova rovnice.
42. Druhá věta(zákon) termodynamiky.
43. Tepelné stroje. Tepelné stroje s přímým cyklem. Tepelné motory. Tepelné stroje s inverzním cyklem.
44. Carnotův motor. Carnotův cyklus.
45. Práce a entropie v jednom cyklu Carnotova motoru. Účinnost Carnotova motoru.
46. Zavedení termodynamické teploty pomocí účinnosti Carnotova motoru.
47. Vedení tepla
    
    
48. Úvod do mechaniky tekutin - Eulerova pohybová rovnice, barometrická formule, Bernoulliova rovnice, Pascalův a Archimédův zákon.
    
    
49. Základní postuláty speciální teorie relativity, Lorentzova transformace, relativistická kinematika a dynamika.
    
    
50. Základní pojmy z fyziky atomového jádra. Protonové číslo. Nukleonové číslo.
51. Neutronové číslo. Poloměr atomového jádra. Vazební energie atomového jádra.
52. Radioaktivní rozpad.
53. Zákon radioaktivní přeměny v integrálním a diferenciálním tvaru.
54. Rozpad alfa.
55. Rozpad beta minus a beta plus.
56. Rozdělení subjaderných částic. Fermiony a bosony. Leptony a hadrony, mezony a byryony. Částice a antičástice.
57. Jaderné štěpení. Průběh typické štěpné reakce uranu 235.
58. Termojaderná fúze. Fúze ve hvězdách. Řízená termojaderná fúze. Lawsonovo kritérium. Vojenské využití fúze.
59. Základní rozdělení urychlovačů částic. Lineární urychlovač. Kruhovýy urychlovač. Princip funkce cyklotronu. Cyklotronová frekvence.
60. Urychlovač se vstřícnými svazky.

Typové příklady:

1. Jaký je poměr elektrostatické a gravitační síly mezi dvěma elektrony?
2. Vypočtěte intenzitu elektrického a magnetického pole na povrchu Slunce
3. Jaký útlum způsobí na vertikálně polarizovaném světle dva polarizační filtry, když polarizační rovina prvního filtru je pootočena o 45 stupňů od vertikály a druhý filtr má polarizační rovinu horizontálně?
4. Jakou hodnotu má Brewsterův úhel pro rozhraní voda vzduch?

Další příklady lze nalézt v On-line sbírce úloh, Červenka M.

Výběr slidů z přednášek:

Poslední změna 4. 1. 2017