F2090 Physics for chemists II

Faculty of Science
Spring 2003
Extent and Intensity
3/0. 1 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
prof. RNDr. Václav Holý, CSc. (lecturer)
Guaranteed by
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Physics Section – Faculty of Science
Contact Person: RNDr. Luděk Bočánek, CSc.
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
there are 16 fields of study the course is directly associated with, display
Course objectives
The second part of the basic physics course for chemists containing electricity, magnetism, elements of the theory of elecromagnetic field and optics. Chapters important for further chemistry study are emphasized.
Syllabus (in Czech)
  • 1. Elektrický náboj, elektrické pole Elektrický náboj, vodiče a nevodiče Coulombův zákon Elementární náboj, zákon zachování náboje Elektrické pole, elektrické siločáry Příklady: elektrické pole bodového náboje, dipólu, elementární dipól Elementární dipól v elektrickém poli Aplikace: Millikanův pokus, xerox, inkoustová tiskárna Tok elektrického pole, Gaussova věta, použití Gaussovy věty pro výpočet el. pole Rozložení náboje ve vodiči 2. Elektrický potenciál, kapacita Elektrostatická potenciální energie Elektrický potenciál, napětí, ekvipotenciální plochy Aplikace: potenciál bodového náboje, potenciál dipólu, potenciál spojitě rozloženého náboje Kapacita, kondenzátory, různé tvary kondenzátorů, spojování kondenzátorů Energie elektrického pole v kondenzátoru Kondenzátor s dielektrikem, polarizace dielektrika 3. Elektrický proud Ustálený tok pohybujících se nábojů. Elektrony v kovu, hustota proudu, driftová rychlost, relaxační doba Elektrický odpor, Ohmův zákon v diferenciálním a integrálním tvaru Polovodiče, supravodiče Výkon elektrického proudu, práce, energie, elektromotorické napětí Jednoduché obvody, vnitřní odpor Obvody s větvemi, Kirchhoffovy zákony Ampérmetr a voltmetr, předřadné odpory, bočníky RC obvody 4. Magnetické pole Magnetické pole permanentního magnetu a pohybujícího se náboje Magnetická indukce, Lorentzova síla Magnetické indukční čáry Elektrony v magnetickém poli, cyklotronová frekvence, obrazovka Hallův jev Ampérova síla, Ampérův zákon Síla na proudovou smyčku Magnetický dipól, energie dipólu v magnetickém poli Magnetické pole elektrického proudu, Biot-Savartův zákon, definice ampéru Solenoid a toroid, magnetické pole cívky 5. Elektromagnetická indukce Faradayův zákon, indukované elektrické pole Cívka a indukčnost, vzájemná indukčnost RL obvody Obvody LC a RLC, vlastní a tlumené kmity, mechanická analogie Sériový obvod RLC, resonance Energie magnetického pole Střídavý proud Transformátor Impedanční přizpůsobení 6. Magnetické pole v látce, Maxwellovy rovnice Gaussova věta pro magnetické pole Magnetismus Země Magnetismus elektronu Smyčka v nehomogenním magnetickém poli Magnetické látky Maxwellovy rovnice, jejich význam 7. Elektromagnetické vlnění Postupné vlnění jako řešení Maxwellových rovnic Fázová rychlost elektromagnetického vlnění, index lomu Přenos energie, Poyntingův vektor Polarizace elektromagnetického vlnění Odraz a lom světla, disperse Úplný odraz, Brewsterův úhel 8. Optické zobrazení Rovinné zrcadlo, kulové zrcadlo Tenká čočka Jednoduché optické přístroje 9. Interference světla Světlo jako vlnění, Huygensův princip Difrakce, Youngův pokus, koherence Difrakce na jednom otvoru a dvojštěrbině Rozlišovací schopnost Difrakce na mřížce, rtg difrakce Disperse mřížky a rozlišovací schopnost spektrometru Interference na tenké vrstvě Holografie 10. Fotony a deBroglieho vlny Energie fotonu, fotoelektrický jev Hybnost fotonu, Comptonův jev deBroglieho vlny, interference dB-vln Heisenbergův princip neurčitosti Schroedingerova rovnice Tunelování Potenciálová jáma, řešení Sch. rovnice Nanostruktury 11. Vedení proudu v krystalických látkách Energiové hladiny v krystalických látkách Kovy a izolátory Fermi-Diracova statistika, Fermiho energie Vlastní a příměsové polovodiče pn přechod,
Literature
  • http://www.rwc.uc.edu/koehler/biophys/text.html
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK and Jearl WALKER. Fyzika (Physics). 1st ed. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK and Jearl WALKER. Fyzika, část 5, Moderní fyzika (Physics). 1st ed. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK and Jearl WALKER. Fyzika : vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Edited by Petr Dub, Translated by Jana Musilová - Jan Obdržálek. Vyd. 1. V Brně: Vysoké učení technické, 2000, xvi, 328. ISBN 8071962147. info
Language of instruction
Czech
Further Comments
The course is taught annually.
The course is taught every week.
Listed among pre-requisites of other courses
The course is also listed under the following terms Spring 2008 - for the purpose of the accreditation, Spring 2011 - only for the accreditation, Spring 2000, Spring 2001, Spring 2002, Spring 2004, Spring 2005, Spring 2006, Spring 2007, Spring 2008, Spring 2009, Spring 2010, Spring 2011, Spring 2012, spring 2012 - acreditation, Spring 2013, Spring 2014, Spring 2015, Spring 2016, Spring 2017, spring 2018, Spring 2019, Spring 2020, Spring 2021, Spring 2022, Spring 2023, Spring 2024, Spring 2025, Spring 2026.
  • Enrolment Statistics (Spring 2003, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2003/F2090