Fyzika VI (úvod do fyziky mikrosvěta) - NUFZ006

• Anglický název: Physics IV (Introduction to Microphysics)
• Zajišťuje: Katedra didaktiky fyziky (32-KDF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2022
• Semestr: letní
• E-Kredity: 8
• Rozsah, examinace: letní s.:4/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: zrušen
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc.; doc. RNDr. Jiří Dolejší, CSc.

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KDF (23.05.2003)

Kurs atomové, jaderné a částicové fyziky v pojetí pro potřeby budoucích učitelů 2. stupně základních škol. Určeno posluchačům 3. r. Bc FV / FMz.

angličtina

Poslední úprava: T_KDF (21.05.2004)

Physics IV

Podmínky zakončení předmětu

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Dolejší, CSc. (12.10.2017)

Pro udělení zápočtu je vyžadována aktivita během semestru (dvě prezentace na dohodnutá témata) a úspěšné vyřešení krátké zápočtové písemky. Zápočet lze opakovat doplněním dosud nesplněných požadavků.

Zápočet je předpokladem konání zkoušky.

Zkouška je ústní. Požadavky u zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, jaký byl prezentován na přednášce a v dohodnutých studijních materiálech.

Literatura

Poslední úprava: T_KDF (23.05.2003)

Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika. český překlad VUTIM Brno a Prometheus Praha, 2001 Úlehla I., Suk M., Trka Z: Atomy, jádra, částice. Academia Praha 1990 Špolskij: Atomová fyzika I, II. SNTL Praha 1957, 58 Beiser: Úvod do moderní fyziky. Academia Praha 1975 Doplňková literatura: Blanc: Noyaux, particules. Reacteurs nucléaires. Masson Paris 1987, Mir Moskva 1989 Frauenfelder, Henley: Subatomic physic. Prentice-Hall New Jersey 1974, Mir Moskva 1986 Haken, Wolf: Atomic and quantum physics. Springer Berlin 1984 Matveev: Atomnaja fizika. Vysšaja škola Moskva 1989 Okuň: Fizika elementarnych častic. Nauka Moskva 1984 Valentin: Physique subatomique. Hermann Paris 1982, Mir Moskva 1986

Sylabus

čeština

Poslední úprava: T_KDF (10.05.2005)

Kurs atomové, jaderné a částicové fyziky v pojetí pro potřeby budoucích učitelů 2. stupně škol. Přednáška dává o mikrosvětě přehled, založený jednak na popisu klíčových experimentů, jednak na vysvětlení souvislostí s dnešní praxí. Omezena je teoretická stránka popisu, přesto však přednáška obsahuje stručný úvod do myšlenek i metod kvantové mechaniky.

Úvod: Škály vzdáleností, časů a energií ve světě atomů a jader, jednotky používané v této oblasti.

Atomová fyzika: Standardní i méně standardní experimenty ukazující nedostatečnost klasického popisu a nutnost zavedení kvantové teorie.

Elementární úvod do kvantové mechaniky (role pravděpodobnosti, vlnová funkce, nekonečná jáma, oscilátor, atom vodíku). Stavba atomů a molekul z hlediska kvantové mechaniky. Popis a vysvětlení chování několika systémů, např. laseru, ...

Jaderná fyzika: Vlastnosti jader, elektromagnetická, silná a slabá interakce. Radioaktivita, jaderné reakce. Vysvětlení chování jaderného reaktoru, produkce energie ve hvězdách, aplikace záření.

Subnukleární fyzika: Nástroje pro zkoumání mikrosvěta (urychlovače a detektory), zvěřinec elementárních částic. Některé souvislosti vnášející řád do \"zvěřince\" - symetrie, zákony zachování. Co znamená obrázkové písmo Feynmanových grafů. Co jsou profesionálové v současnosti schopni vysvětlit, co je dosud nejasné. Co všechno považuje fyzik za reálné.

Aplikace: Ilustrace aplikací majících vztah k atomové, jaderné a subjaderné fyzice. Např. analytické metody, tomografie, raná stadia vývoje vesmíru.

Zkušební požadavky: Předvést školní výklad 1 den předem zadaného tématu vybraného z témat probíraných na přednášce, osvědčit schopnost reagovat na otázky žáků.

angličtina

Poslední úprava: T_KDF (10.05.2005)

The lecture will give a brief overview of the microworld based on the description of the fundamental experiments and ideas and will describe current applications of the field. It also contains a brief introduction to ideas and methods of the quantum mechanics, but with strongly reduced formal apparatus.

Introduction: The scales of length, time and energy in the world of atoms and nuclei, units used in this field.

Atomic physics: Standard experiments showing insufficiency of the classical description and the necessity of introduction of the quantum mechanics. Elementary introduction to quantum mechanics (the role of probability, wave function, the infinitely deep potential well, the harmonic oscillator, the hydrogen atom). Atoms and molecules in the view of quantum mechanics. Description and explanation of some systems, e.g. laser ...

Nuclear physics: The properties of nuclei, the electromagnetic, strong and weak interaction. The radioactivity, nuclear reactions. The nuclear reactor, production of energy in stars. Applications of the radiation.

Subnuclear physics: The tools for the exploration of the microworld (accelerators and detectors), the zoo of elementary particles. Some regularities bringing order to the "zoo" - the symmetries, the conservation laws. What means the picture language of Feynman graphs. What we understand, what is not clear yet. What is considered by real by current physicist (quarks).

Applications: Analytical methods, tomography, early stages of the Universe.

Student will draw one topic a day before exam. During examination he or she will give a school lesson on that topic with examinator playing a role of pupils.