|
Vyučující
|
-
Polívka Tomáš, prof. RNDr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Obsah přednášky: 1. Kmity. Harmonický oscilátor. Netlumené, tlumené a vynucené kmity. Rezonance. Skládání kmitů. Matematické a fyzické kyvadlo. Anharmonický oscilátor. 2. Vlny. Postupné a stojaté vlny. Příčné a podélné vlnění. Vlnová rovnice. Rovinné a kulové vlny. Energie mechanického vlnění. Spektrum. Princip superpozice. 3. Akustika. Zvukové vlny. Šíření zvuku. Rychlost zvuku. Dopplerův jev. Intenzita zvuku. Nadzvukové rychlosti. 4. Elektromagnetické vlny I. Světlo jako elektromagnetické záření. Spektrální obory elektromagnetických vln. Šíření monochromatické elektromagnetické vlny ve vakuu. Fázová a grupová rychlost. Rychlost šíření světla. Michelsonův pokus. 5. Elektromagnetické vlny II. Polarizace světla. Odraz a lom na rovinném rozhraní. Snellův zákon. Fermatův princip. Fresnelovy vzorce. Fyzika duhy. 6. Anizotropie a rozptyl. Šíření rovinné vlny v anizotropním prostředí. Dvojlom. Optické vlastnosti krystalů. Aplikace dvojlomu. Rozptyl světla Mieův a Rayleighův rozptyl. Polarizace rozptylem. 7.Interference. Obecná elektromagnetická vlna. Superpozice elektromagnetických vln. Interference dvou monochromatických svazků - Youngův pokus. Interference mnoha svazků. Tenké vrstvy. Newtonova skla. Fabry-Perotův interferometr. 8. Difrakce. Fraunhoferova difrakce. Difrakce na otvorech a mřížkách. Difrakční mřížka. Rayleighovo kritérium. Babinetův princip. Difrakce rentgenového záření, Braggův zákon. 9. Geometrická optika. Aproximace velmi krátkých vln. Huygensův princip. Paraxiální optika. Zobrazovací rovnice. Zrcadla, čočky, principy zobrazení. Vady zobrazení. 10. Optické přístroje. Zobrazovací přístroje (oko, lupa, brýle, mikroskop, dalekohled). Spektrální přístroje (hranoly, mřížky, interferometry). Základní uspořádání spektroskopických experimentů. Základy fotometrie. 11. Světlo jako částice. Spektrum záření černého tělesa, Planckova kvantová hypotéza. Fotoelektrický jev. Foton. Comptonův jev. Feynmanova analýza Youngova pokusu. 12. Interakce elektromagnetického záření s hmotou. Procesy absorpce a emise. Disperze. Souvislost mezi indexem lomu a koeficientem absorpce. Obsah cvičení: Příklady řešené k tématu probíranému na přednáškách
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Demonstrace
- Účast na výuce
- 42 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 42 hodin za semestr
- Příprava na zápočet
- 20 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 20 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Netlumený a tlumený kmitavý pohyb, nucené kmity, vlnění, zvuk, elektromagnetické vlnění, vlnová optika, částicová optika, geometrická optika.
Umí používat základní poznatky z teorie kmitavého pohybu, vlnění a optiky.
|
|
Předpoklady
|
Základní znalosti matematické analýzy (derivace, integrály), absolvování kurzů Fyzika 1 a Fyzika 2 je výhodou, ale není přímým požadavkem.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška
Splnit zápočet před zkouškou. Úspěšně vykonat písemnou a ústní část zkoušky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Feynman, R.P., Leighton, R.B. Feynmanovy přednášky z fyziky.
-
Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fyzika, Vutium 2001. 2001.
-
Hecht, E. Optics. 2002.
-
Main, I.G. Kmity a vlny ve fyzice. 1990.
-
Malý, P. Optika. Praha, 2008.
-
Salh, B. E. A., Teich, M.C. Základy fotoniky. Matfyz Press Praha, 1994.
|