Poslední úprava: RNDr. Jitka Houfková, Ph.D. (22.01.2018)
Cílem předmětu je podrobně probrat několik ilustrativních témat z atomové fyziky s využitím návaznosti na
absolvovanou kvantovou mechaniku, propojování poznatků z jednotlivých přednášek a hledáním současných
aplikací. Jednotlivá témata jsou uvedena přednáškou, od posluchačů se vyžaduje příprava prezentace, která by
mohla sloužit k výkladu středoškolákům a která je podrobena zevrubné diskusi a doplněna výkladem dalšího
materiálu. Nedílnou součástí práce je vyhledávání a využívání webových zdrojů, hodnocení jejich vhodnosti a
spolehlivosti.
Cíl předmětu
Poslední úprava: prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc. (04.10.2022)
Zvládnout vybraná témata atomové fyziky tak, aby je posluchači byli připraveni prezentovat středoškolákům srozumitelně, s dostatečnou hloubkou pochopení a vědomím souvislostí.
Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc. (04.10.2022)
Pro udělení zápočtu je vyžadována aktivní účast na cvičení během semestru a úspěšné vyřešení zápočtové písemky (písemku je možné opakovat).
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: prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc. (04.10.2022)
Beiser Arthur, Úvod do moderní fyziky, Academia Praha 1978
Daniš Stanislav, Atomová fyzika a elektronová struktura látek, Matfyzpress Praha 2019
Sylabus
Poslední úprava: prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc. (04.10.2022)
Vývoj poznatků o atomu a částicích, Rutherfordův experiment a model. Rozptylový experiment, účinný průřez, pravděpodobnostní charakter procesů v mikrosvětě včetně výpočtů s použitím účinného průřezu.
Částicové vlastnosti záření, vlnové vlastnosti částic (experimenty a detailní interpretace s důrazem na kontrast mezi pohledem „klasické“ a kvantové fyziky).
Poznatky o spektrech atomů (optická, rentgenová, …) a ilustrace spekter současných světelných zdrojů. Podrobná diskuse Bohrova modelu a kvantové mechaniky jednoduchého systému (harmonický oscilátor, vodíkový atom), s opakováním znalostí z přednášky Kvantová mechanika a doplněním některých technických detailů, např. o formalismu momentu hybnosti.
Zavedení magnetického pole do popisu atomů a do kvantové mechaniky. Experimentální objev spinu elektronu a jeho popis v kvantové teorii.
Fermiony a bosony, Pauliho princip, příklady konstrukce vlnové funkce víceelektronového systému, elektronové stavy ve složitějších atomech, periodická soustava prvků. Základy chemické vazby.
Interpretační otázky kvantové mechaniky, kvantová informatika.
Ionizace a další jevy při průchodu nabitých částic hmotou, průchod fotonů hmotou. Aplikace při hodnocení biologického účinku záření, výpočtu dávky, lékařské aplikace.
Studijní opory
Poslední úprava: prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc. (04.10.2022)
