PředmětyPředměty(verze: 945)
Předmět, akademický rok 2014/2015
   Přihlásit přes CAS
Fyzika pro nefyziky II - Svět kolem nás - NOFY017
Anglický název: Physics for Non-Physicists II - The World around Us
Zajišťuje: Katedra didaktiky fyziky (32-KDF)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2012 do 2022
Semestr: letní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: letní s.:2/0, 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
Způsob výuky: prezenční
Garant: RNDr. Jitka Houfková, Ph.D.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Předměty obecného základu
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   Nástěnka   
Anotace -
Poslední úprava: RNDr. Jitka Houfková, Ph.D. (24.04.2023)
Pokračování výběrové přednášky NOFY016. Cílem bude dále ukazovat na vybraných tématech, co díky fyzice o světě víme, jak to můžeme popsat, jak souvisí teorie s experimentem, ale také odkud víme, že to víme, proč je to zajímavé a k čemu je to dobré. Nepůjde o "fyziku s křídou a tabulí", ale budeme svět kolem nás zkoumat pomocí experimentů, jednoduchých i složitějších, historických i moderních.
Literatura -
Poslední úprava: RNDr. Jitka Houfková, Ph.D. (24.04.2023)

Halliday, Resnick, Walker: Fyzika (5 dílů)

Feynman, Leighton, Sands: Feynmanovy přednášky z fyziky (3 díly)

Štoll: Svět očima fyziky

Brož, Roskovec: Základní fyzikální konstanty

Svoboda: Přehled středoškolské fyziky

Štoll: Dějiny fyziky

Sylabus -
Poslední úprava: RNDr. Jitka Houfková, Ph.D. (02.05.2022)

Přednáška bude do jisté míry interaktivní, takže osnova se může vyvíjet a reagovat na zájem účastníků.

Navržená témata:

Optika
Tři pohledy na světlo: soubor přímočarých paprsků, proud částic, vlnění

Geometrická optika
Konstrukce paprsků jako komice k vlnoplochám

Základní zákony geometrické optiky: přímočaré šíření světla, nezávislost chodu paprsků, odraz, lom

Fermatův princip a odvození Smelkova zákona

Úplný odraz

Optické zobrazování, zrcadla, význačné paprsky, zobrazovací rovnice,

Čočky, znaménková konvence, optická mohutnost, Fresnelova čočka, vady čoček: otvorová, barevná, koma,

astigmatismus, zklenutí

Optické přístroje: lupa, mikroskop, dalekohled, dírková komora

Vlnová optika
spektrum elektromagnetických vln

základní vlastnosti světla (vlnová délka, frekvence, rychlost,

rychlost ve vakuu a v látkovém prostředí, index lomu, absorpce,

polarizace, difrakce, interference

pokus: měření rychlosti světla ve vzduchu a ve vodě

Huygensův princip

Youngův pokus, Newtonova skla, optická mřížka

postulát rychlosti světla v teorii relativity

princip duality světla

Lidské oko
Stavba a funkce oka

Citlivost oka na barvu a intenzitu světla, rozlišovací schopnost

Prostorové vidění, horopter a diplopie

Vzdálený a blízký bod, konvenční zraková vzdálenost

Vady oka: dalekozrakost, blízkozrakost, vetchozrakost, astigmatismus, otvorová a barevná vada

Atomová fyzika
Atomizmus filozofická konstrukce ve starém Řecku

Chemický atomizmus, slučování v hmotnostních poměrech, chemické prvky, Brownův pohyb, problémy se vztahy

atom - molekula a se změnami objemu při slučování plynů

Objevy vedoucí k objevu elektronu: Ruhmkorfův transformátor a Geisslerova trubice, katodové paprsky

Vlastnosti katodových paprsků

Rentgenové paprsky

Elektron, jeho vlastnosti, Millikanův pokus, náboje elementárních částic

Thomsonův pudinkový model atomu

Rutherfordův planetární model atomu, Rutherfordův pokus

Bohrův kvantový model atomu, Franck-Hertzův pokus

Fotoelektrický jev (fotoefekt), výstupní práce elektronu, závislost na frekvenci dopadajícího záření, Planckova

konstanta

Kvantová mechanika
Čarová spektra, Balmerova série, Rydbergova konstanta

Ultrafialová katastrofa, Planckův vyzařovací zákon

Foton, zíkladní vlastnosti, Comptonův rozptyl

De Broglieho vlnová délka, odvození Bohrovy kvantovaní podmínky, potvrzující pokusy: rozptyl elektronů na

krystalu - vlnová délka elektronu

Vlnová funkce, hustota pravděpodobnosti výskytu částice

Kvantování 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 stavu

Tunelový jev, atomové jádro

Schrodingerova rovnice, hamiltonův operátor, okrajové podmínky pro vázané stavy

Atom vodíku, energie kvantových stavů atomu vodíku, kvantová čísla atomu vodíku, vlnová funkce základního

stavu atomu vodíku, radiální hustota pravděpodobnosti

Jaderná fyzika
Rutherfordův pokus

Vlastnosti atomových jader, vlastnosti nukleonů, rozměr jádra, hmotnostní, protonové a neutronové číslo, zákon

zachování nukleonů, izotopy, stabilita nuklidů

Jaderné síly, jaderná vazebná energie, jaderné štěpení a jaderná fúze

Radioaktivní rozpad, rychlost rozpadu, aktivita vzorku, poločas rozpadu

Radioaktivní záření, alfa rozpad, beta rozpad, radiační dávka, dávkový ekvivalent

Využití radionuklidů

Jaderné reakce, zákony zachování, částice s nulovou klidovou hmotností, účinný srážkový průřez

Jaderná fúze

Jaderné štěpení

Jaderný reaktor

Částicová fyzika - Standardní model
Fermiony + bozony

Elementární částice: leptony + kvarky

Dělení podle interakcí: hadrony + leptony

Urychlovače částic

Speciální teorie relativity
Galileův mechanický princip relativity

Éterová teorie a Lorenzovo vysvětlení s kontrakcí délek a dilatací času

Základní postuláty STR: princip relativity, princip konstantní rychlosti světla, experimenty potvrzující mezní rychlost

světla

Relativita současnosti, relativita času + odvození dilatace času, potvrzující experimenty, kontrakce délek

Lorentzovy transformace, relativistické skládání rychlostí

Paradox dvojčat

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK