Atomová fyzika - NFUF301

• Anglický název: Atomic Physics
• Zajišťuje: Katedra didaktiky fyziky (32-KDF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2024
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 5
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Garant: prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc.; doc. Mgr. Pavel Stránský, Ph.D.
• Vyučující: prof. RNDr. Pavel Cejnar, Dr., DSc.; doc. Mgr. Pavel Stránský, Ph.D.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Učitelství fyziky
• Je neslučitelnost pro: NUFY103
• Je záměnnost pro: NUFY103

Anotace

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.

Poslední úprava: Houfková Jitka, RNDr., Ph.D. (22.01.2018)

Cíl předmětu

Zvládnout vybraná témata atomové fyziky tak, aby je posluchači byli připraveni prezentovat středoškolákům srozumitelně, s dostatečnou hloubkou pochopení a vědomím souvislostí.

Poslední úprava: Cejnar Pavel, prof. RNDr., Dr., DSc. (05.06.2024)

Podmínky zakončení předmětu

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.

Poslední úprava: Cejnar Pavel, prof. RNDr., Dr., DSc. (04.10.2022)

Literatura

Beiser Arthur, Úvod do moderní fyziky, Academia Praha 1978

Daniš Stanislav, Atomová fyzika a elektronová struktura látek, Matfyzpress Praha 2019

Poslední úprava: Cejnar Pavel, prof. RNDr., Dr., DSc. (04.10.2022)

Sylabus

• Tepelné záření, Planckův zákon, fotony, zrod kvantové teorie

• Elektrony, fotoefekt, Comptonův efekt

• Relativistický elektron a pozitron, anihilace, vznik a zánik částic v mikrosvětě

• Atom, Rutherfordův experiment, účinný průřez, klasický planetární model

• Bohrův model atomu a počátky kvantové mechaniky, základní škály atomové fyziky

• Kvantové řešení atomu vodíku, význam kvantových čísel

• Víceelektronové atomy, střední pole, Pauliho princip

• Molekuly, mnohočásticová vlnová funkce

• Spin a magnetický moment částic, bosony a fermiony

• Jemná a hyperjemná struktura atomových čar, kvantově-polní a jaderné korekce

• Skládání spinů dvou elektronů, symetrie a antisymetrie vlnové funkce, důsledky pro atom helia a rozptyl

• Kvantová provázanost, interpretační otázky, základy kvantové informatiky

• Základní efekty při průchodu částic hmotou

Poslední úprava: Cejnar Pavel, prof. RNDr., Dr., DSc. (05.06.2024)

Studijní opory

Vybrané části z následujících materiálů

https://github.com/PavelStransky/AtomovaFyzika

http://www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/~dolejsi/textbook/Particle_physics_experiment_CZ.ppt

Poslední úprava: Cejnar Pavel, prof. RNDr., Dr., DSc. (04.10.2022)