Předmět Fyzika pro nefyziky II - Svět kolem nás (NOFY017)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu NOFY017 - Fyzika pro nefyziky II - Svět kolem nás, Matematicko-fyzikální fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Sylabus

Přednáška bude do jisté míry interaktivní, takže osnova se může vyvíjet a reagovat na zájem účastníků.Navržená témata: Geometrická optikaTři pohledy na světlo: soubor přímočarých paprsků, proud částic, vlněníKonstrukce paprsků jako komice k vlnoplochámZákladní zákony geometrické optiky: přímočaré šíření světla, nezávislost chodu paprsků, odraz, lomFermatův princip a odvození Smelkova zákonaÚplný odrazOptické zobrazování, zrcadla, význačné paprsky, zobrazovací rovnice, Čočky, znaménková konvence, optická mohutnost, Fresnelova čočka, vady čoček: otvorová, barevná, koma, astigmatismus, zklenutíOptické přístroje: lupa, mikroskop, dalekohled, dírková komora Lidské okoStavba a funkce okaCitlivost oka na barvu a intenzitu světla, rozlišovací schopnostProstorové vidění, horopter a diplopieVzdálený a blízký bod, konvenční zraková vzdálenostVady oka: dalekozrakost, blízkozrakost, vetchozrakost, astigmatismus, otvorová a barevná vada ZvukVlastnosti vlnění, zdroj zvuku, prostředí pro šíření, absorpce, Rychlost zvuku, modul objemové pružnosti, závislost na teplotěMěření vlnové délky zvuku ve vzduchuHistorie měření rychlosti zvuku: Mersenne (kanón a ozvěna), Colladon a Strum (porovnání optického a akustického signálu na Ženevském jezeře)Dopplerův jevCitlivost lidského uchaVlastnosti zvuku, rozdíl tón a hluk, výška a barva tónu, hlasitost a intenzita zvuku, hladina intenzity zvuku Atomová fyzikaAtomizmus filozofická konstrukce ve starém ŘeckuChemický atomizmus, slučování v hmotnostních poměrech, chemické prvky, Brownův pohyb, problémy se vztahy atom - molekula a se změnami objemu při slučování plynůObjevy vedoucí k objevu elektronu: Ruhmkorfův transformátor a Geisslerova trubice, katodové paprskyVlastnosti katodových paprskůRentgenové paprskyElektron, jeho vlastnosti, Millikanův pokus, náboje elementárních částicThomsonův pudinkový model atomuRutherfordův planetární model atomu, Rutherfordův pokusBohrův kvantový model atomu, Franck-Hertzův pokusFotoelektrický jev (fotoefekt), výstupní práce elektronu, závislost na frekvenci dopadajícího záření, Planckova konstanta Kvantová mechanikaČarová spektra, Balmerova série, Rydbergova konstantaUltrafialová katastrofa, Planckův vyzařovací zákonFoton, zíkladní vlastnosti, Comptonův rozptylDe Broglieho vlnová délka, odvození Bohrovy kvantovaní podmínky, potvrzující pokusy: rozptyl elektronů na krystalu - vlnová délka elektronuVlnová funkce, hustota pravděpodobnosti výskytu částiceKvantování energie, princip korespondence, nekonečná potenciálová jáma, analogie se strunou, vztah pro energii, řádový odhad velikosti a energie atomu a jádra, Heisenbergovy relace neurčitosti, energie základního stavu, minimální energie vázaného stavuTunelový jev, atomové jádroSchrodingerova rovnice, hamiltonův operátor, okrajové podmínky pro vázané stavyAtom vodíku, energie kvantových stavů atomu vodíku, kvantová čísla atomu vodíku, vlnová funkce základního stavu atomu vodíku, radiální hustota pravděpodobnosti Jaderná fyzikaRutherfordův pokusVlastnosti atomových jader, vlastnosti nukleonů, rozměr jádra, hmotnostní, protonové a neutronové číslo, zákon zachování nukleonů, izotopy, stabilita nuklidůJaderné síly, jaderná vazebná energie, jaderné štěpení a jaderná fúzeRadioaktivní rozpad, rychlost rozpadu, aktivita vzorku, poločas rozpaduRadioaktivní záření, alfa rozpad, beta rozpad, radiační dávka, dávkový ekvivalentVyužití radionuklidůJaderné reakce, zákony zachování, částice s nulovou klidovou hmotností, účinný srážkový průřezJaderná fúzeJaderné štěpeníJaderný reaktor Částicová fyzika - Standardní modelFermiony + bozonyElementární částice: leptony + kvarkyDělení podle interakcí: hadrony + leptonyUrychlovače částic Speciální teorie relativityGalileův mechanický princip relativityÉterová teorie a Lorenzovo vysvětlení s kontrakcí délek a dilatací časuZákladní postuláty STR: princip relativity, princip konstantní rychlosti světla, experimenty potvrzující mezní rychlost světlaRelativita současnosti, relativita času + odvození dilatace času, potvrzující experimenty, kontrakce délekLorentzovy transformace, relativistické skládání rychlostíParadox dvojčat

Literatura

Halliday, Resnick, Walker: Fyzika (5 dílů)Feynman, Leighton, Sands: Feynmanovy přednášky z fyziky (3 díly)Štoll: Svět očima fyzikyBrož, Roskovec: Základní fyzikální konstantySvoboda: Přehled středoškolské fyzikyŠtoll: Dějiny fyziky

Garant

RNDr. Jitka Houfková, Ph.D.