VB006 Panorama fyziky II

Fakulta informatiky
jaro 2020
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: k. Jiná možná ukončení: z.
Vyučující
prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc. (přednášející)
Mgr. Juraj Rusnačko, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.
Fakulta informatiky
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta (75,00 %), Fakulta informatiky (25,00 %)
Rozvrh
Po 17. 2. až Čt 7. 5. Čt 8:00–9:50 D2
Předpoklady
VB005 Panorama fyziky I
Předpokládá se znalost základních pojmů, symboliky a nejjednodušších technik matematické analýzy (diferenciální a integrální počet funkcí jedné i více proměnných).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Na konci kursu bude student schopen porozumět konceptům klasické a moderní fyziky a pracovat s nejvýznamnějšími fyzikálními poznatky v oblastech statistiky, kvantové mechaniky, fyziky kondenzovaných látek, jaderné fyziky a astrofyziky.
Výstupy z učení
Na konci kursu bude student schopen porozumět konceptům klasické a moderní fyziky a pracovat s nejvýznamnějšími fyzikálními poznatky v oblastech statistiky, kvantové mechaniky, fyziky kondenzovaných látek, jaderné fyziky a astrofyziky.
Osnova
  • Manipulace s plynem a phyblivými elektrony. Práce a teplo. Nevratnost.
  • Maxwellův démon. Entropie. Pravděpodobnostní pohled na nevratnost.
  • Tepelné záření, klasický a kvantový popis. Kosmické mikrovlnné pozadí. Kosmické plachtění.
  • Základy kvantové teorie. Vlny jako částice, částice jako vlny. Superpozice stavů, amplitudy pravděpodobnosti. Měření. Einstein proti Bohrovi.
  • Schrodingerova rovnice. Stavba atomu. Nerozlišitelnost. Zpět k periodické tabulce.
  • Kondenzované látky. Si a GaAs. Mikroelektronické struktury.
  • Termodynamika počítání. Kvantové počítače.
  • Nízkorozměrné struktury. Fotonika.
  • Atomové jádro. Jaderné síly a modely jádra. Radioaktivita. Jaderné reakce.
  • Elementární částice. Kvantová elektrodynamika. Částice a antičástice.
  • Astrofyzika. Stavba a vývoj hvězd. Kosmologie.
  • Velké problémy současné fyziky.
Literatura
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a 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
  • FEYNMAN, Richard Phillips, Robert B. LEIGHTON a Matthew L. SANDS. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 2001, 806 s. ISBN 8072004204. info
  • FEYNMAN, Richard Phillips, Robert B. LEIGHTON a Matthew L. SANDS. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 2002, 435 s. ISBN 8072004212. info
  • FEYNMAN, Richard Phillips. O povaze fyzikálních zákonů :sedmkrát o rytmech přírodních jevů. Vyd. 1. Praha: Aurora, 1998, 185 s. ISBN 80-85974-53-3. info
  • HAWKING, Stephen a Roger PENROSE. Povaha prostoru a času. Edited by Jiří Bičák. Vyd. 1. Praha: Academia, 2000, 137 s. ISBN 8020007458. info
  • HAWKING, Stephen. Černé díry a budoucnost vesmíru. Translated by Jiří Langer. Vyd. 1. Praha: Mladá fronta, 1995, 182 s. ISBN 8020405151. info
Výukové metody
přednášky
Metody hodnocení
Během semestru jsou zadávány úlohy. Na konci semestru je třeba odevzdat řešení alespoň poloviny zadaných úloh, podle výběru posluchače.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024.