Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Fyzika

IFY Ak. rok 2006/2007 letní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

Přehled fyzikálních zákonitostí a modelů klasické fyziky. Mechanika, nauka o vlnění, termodynamika, elektromagnetismus a optika. Aplikace, holografie, vláknová optika. Nástin výsledků a hypotéz moderní fyziky, kvantová mechanika, statistická fyzika, teorie relativity.

Garant předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky, 7 hod. cvičení, 13 hod. laboratoře, 6 hod. pc laboratoře

Bodové hodnocení

60 zkouška, 20 půlsemestrální test, 20 cvičení

Zajišťuje ústav

Přednášející

Grmela Lubomír, prof. Ing., CSc. (UFYZ FEKT VUT)
Hruška Pavel, doc. RNDr., CSc. (UFYZ FEKT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti rozumí základním fyzikálním dějům, dovedou formulovat příslušné zákony slovně i matematickým vztahem a řeší méně komplikované příklady, vztahující se k uvedeným dějům. Jsou schopni popsat a vysvětlit provedené laboratorní fyzikální pokusy.

Cíle předmětu

Porozumět základním vlastnostem fyzikálních jevů.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základy vektorové algebry. Základy diferenciálního počtu funkce jedné a více proměnných, základy integrálního počtu. Křivkový, plošný a objemový integrál.

Literatura studijní

  • Halliday, Resnick, Walker: Fyzika sympaticky, VUTIUM Brno a Prometheus, 2001
  • Přednáška ve formátu PowerPoint

Literatura referenční

  • Halliday, Resnick, Walker: Fundamentals of Physics, John Wiley & Sons 1997
  • Feynman, Leighton, Sands: The Feynman lectures on Physics 1-3, Addison-Wesley 1977
  • Sears, Zemansky, Young: College Physics, Addison-Wesley 1980

Osnova přednášek

  1. Veličiny a jednotky ve fyzice. Mechanika hmotné částice. Pohybové zákony.
  2. Práce a energie. Gravitační pole.
  3. Kmity a vlny. Interference. Akustické vlny, elektromagnetické vlny, hmotnostní vlny. Dopplerův jev.
  4. Termodynamická soustava. Teplo, práce, vnitřní energie. Entropie. Principy termodynamiky.
  5. Elektrická interakce. Elektrické pole nábojů. Gaussův zákon. Potenciál. Vodiče, dielektrika. Proud.
  6. Magnetická interakce. Magnetické pole proudů. Amperův zákon. Síly v magnetických polích. Elektromagnetická indukce.
  7. Světlo a optika. Odraz, složky zrcadlová a difúzní. Lom, pohlcování světla. Základy vláknové optiky. Polarizace světla.
  8. Interference, difrakce. Optická mřížka. Holografie.
  9. Tepelné záření. Záření černého tělesa, zákon Planckův, jeho důsledky. Fotometrie. Osvětlení a barva.
  10. Základy kvantové fyziky. Vlnové vlastnosti částic, princip neurčitosti. Tunelový jev. Částice v potenciálové jámě.
  11. Obal atomu a jádro. Spektra atomů. RTG záření.
  12. Fyzikální statistiky. Absorpce, spontánní a stimulovaná emise, laser.
  13. Základy speciální teorie relativity. Kontrakce délek, dilatace času.

Osnova numerických cvičení

  1. Skaláry, vektory. Základní operace.
  2. Polohový vektor částice. Hybnost. Druhý Newtonův zákon. Práce. Výkon. Tření.
  3. Vlny, charakteristické veličiny, Dopplerův jev v akustice. Rovinná elektromagnetická vlna.
  4. Ideální a reálný plyn, stavová rovnice. Práce plynu, teplo, vnitřní energie. Entropie.
  5. Elektrické náboje a síly. Potenciál, práce elektrických sil. Pohyb nábojů v elektrických polích.
  6. Magnetická pole proudů. Pohyb nábojů v magnetických polích. Elektromagnetická indukce.
  7. Snellovy zákony. Totální odraz.
  8. Optická mřížky, štěrbiny.
  9. Záření černých těles. Tepelný a zářivý výkon. Wienův zákon posuvu.
  10. Kvantová jáma. Mikroskopické kvantové jámy a struktury.
  11. Záření atomů, spektra.
  12. Fyzikální statistiky. Srovnání.
  13. Relativistické aplikace.  

Průběžná kontrola studia

  • Půlsemestrální zkouška: 20 bodů.
  • Fyzikální praktikum: 20 bodů.
  • Závěrečná zkouška: 60 bodů.
    Bodová hranice úspěšné zkoušky je podle pravidel ECTS 50 bodů.

Kontrolovaná výuka

Kontrolovanou výukou jsou laboratorní cvičení, půlsemestrální a závěrečná zkouška. Půlsemestrální zkouška nemá opravný termín.

Podmínky zápočtu

Zápočet se uděluje za úspěšně absolvovaná laboratorní cvičení.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3, obor BIT, 1. ročník, povinný
Nahoru