Mechanika a akustika

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

• 30 bodů půlsemestrální test
• 30 bodů laboratoře
• 40 bodů projekty

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 experimenty.

Porozumět základním vlastnostem fyzikálních jevů.

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

• Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J. Fyzika. Vysoké učení technické v Brně, VUTIUM, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006, 2013.
• Texty přednášek, návody k laboratorním a počítačovým cvičením ve formátu pdf.

• Halliday, D.; Resnick, R.; Walker, J. Fyzika. Vysoké učení technické v Brně, VUTIUM, Prometheus Praha, 2000, 2003, 2006, 2013.
• Feynman, R; Leighton, R; Sands, M. Feynmanovy přednášky z fyziky 1-3, Fragment 2001, 2007, 2013.

1. Veličiny a jednotky ve fyzice. Mechanika hmotné částice. Pohybové zákony.
2. Práce a energie. Gravitační pole.
3. Elektrická interakce. Elektrické pole nábojů.
4. Gaussův zákon. Potenciál a kapacita
5. Vodiče, polovodiče, dielektrika. Proud a náboj.
6. Magnetická interakce. Magnetické pole proudů. Amperův zákon. Síly v magnetických polích.
7. Elektromagnetická indukce, Maxwellovy zákony.
8. Kmity a vlny. Interference. Akustické vlny.
9. Elektromagnetické vlny, hmotnostní vlny. Dopplerův jev.
10. Světlo a optika. Odraz, složky zrcadlová a difúzní. Lom světla.
11. Základy vláknové optiky. Polarizace světla, difrakce a  pohlcování světla.
12. Interference, difrakce. Optická mřížka. Holografie.
13. Základy kvantové fyziky. Vlnové vlastnosti částic, princip neurčitosti. Tunelový jev. Částice v potenciálové jámě.

1. Skaláry, vektory. Základní operace.
2. Polohový vektor částice. Hybnost. Druhý Newtonův zákon. Práce. Výkon. Tření.
3. Elektrické náboje a síly. Pohyb nábojů v elektrických polích.
4. Potenciál, práce elektrických sil.
5. Aplikace Gaussova zákona, rozložené náboje
6. Magnetická pole proudů. Pohyb nábojů v magnetických polích.
7. Elektromagnetická indukce.
8. Vlny, charakteristické veličiny, Dopplerův jev v akustice.
9. Rovinná elektromagnetická vlna- parametry.
10. Snellovy zákony.
11. Brewsterův úhel, totální odraz.
12. Optická mřížky, štěrbiny.
13. Kvantová jáma. Mikroskopické kvantové jámy a struktury.

1. Měření rychlosti světla. Rozklad světla. Experimenty z geometrické optiky.
2. Termodynamické experimenty, Stirlingův motor.
3. Studium magnetických domén videomikroskopem.
4. Vláknová optika, experimentální soupravy OPTEL.
5. Interference a difrakce světla a mikrovln. Michelsonův pokus. Hologramy.
6. Polarizace světla. Absorpce světla. (Zdroj lasery).
7. Fotoelektrický jev. Planckova konstanta.
8. RTG záření. Absorpce, rozptyl a odraz.
9. Hallův jev, koncentrace nosičů

Zápočet se uděluje za úspěšně absolvovaná laboratorní cvičení.

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