FC2708 Teoretická fyzika CŽV

Pedagogická fakulta
podzim 2024
Rozsah
3/3/0. 24 hodin. 7 kr. Ukončení: k.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc. (přednášející)
PhDr. Jan Válek, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Rozvrh seminárních/paralelních skupin
FC2708/KombiPred01: Pá 20. 9. 9:00–11:50 učebna 3, Pá 27. 9. 11:00–13:50 učebna 3, Pá 4. 10. 9:00–11:50 učebna 3, Pá 11. 10. 12:00–14:50 učebna 3, Pá 18. 10. 9:00–11:50 učebna 3, Pá 8. 11. 9:00–11:50 učebna 3, Pá 29. 11. 12:00–14:50 učebna 3, Pá 6. 12. 9:00–11:50 učebna 3, P. Sládek, J. Válek
Předpoklady
FC2701 Mechanika a molekulová fyzika CŽV
Mechanika
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je získání přehledných vědomostí základů teoretické mechaniky, speciální teorie relativity a kvantové mechaniky. Důraz je kladen na logickou stavbu této vědní disciplíny a na získání přehledových znalostí a dovedností, potřebných pro výuku fyziky na základní škole.
Výstupy z učení
Na konci kurzu bude účastník schopen aplikovat:
Vědomosti: Ucelený přehled vědomostí ze Speciální teorie relativity a kvantové mechaniky s důrazem na vztah probírané látky k praxi, přírodě, domácnosti, technickým aplikacím apod.
Dovednosti: Dokázat identifikovat principy přírodních dějů a technických aplikací. Popsat jednoduché myšlenkové pokusy a vztah probírané látky k praktickým aplikacím. Provést výpočty jednoduchých aplikačních příkladů.
Postoje: Osvojit si hodnoty objektivity a významu vědecké práce.
Osnova
  • I. Úvod do speciální teorie relativity.
  • • 1. Představy o prostoru a čase. Vztažné soustavy, systémy souřadnic, transformace souřadnic.
  • • 2. Galileova transformace. Princip relativity.
  • • 3. Principy speciální teorie relativity, Lorentzova transformace.
  • • 4. Skládání rychlostí, transformace rychlostí.
  • • 5. Dilatace času, vlastní čas. Kontrakce délek.
  • • 6. Transformace hmotnosti, hybnosti a energie částic.
  • • 7. Zákon ekvivalence hmoty a energie.
  • II. Kvantová mechanika.
  • • 1. Experimentální předpoklady kvantové mechaniky, klíčové experimenty. Základní principy kvantové mechaniky, jejich fyzikální interpretace a nejdůležitější důsledky.
  • • 2. Pojem stavu v kvantové mechanice. Fyzikální veličiny a operátory, relace neurčitosti. Schrodingerova rovnice.
  • • 3. Nejdůležitější aplikace (Volná částice, potenciálová jáma, odraz a průchod bariérou),
  • • 4. Nejdůležitější aplikace II (Harmonický oscilátor, Moment hybnosti - orbitální a spin. Atom vodíku. Zeemanův jev).
  • • 5. Klasická a kvantová statistická rozdělení a jejich aplikace.
Literatura
    povinná literatura
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika : vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Brno: Vutium, 2000, xvi, 328. ISBN 8021418680. info
    doporučená literatura
  • HORSKÝ, Jan, Jan NOVOTNÝ a Milan ŠTEFANÍK. Mechanika ve fyzice. Vyd. 1. Praha: Academia, 2001, 412 s. ISBN 8020002081. info
  • DUB, Petr a Otto LITZMAN. Kvantová mechanika : pro posluhače učitelství F-Zt. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1989, 202 s. ISBN 8021000945. URL info
    neurčeno
  • HLADÍK, A. : Teoretická mechanika. SPN Praha 1970.
  • FEYNMAN. Richard P., LEIGHTON, Robert B., SANDS, Matthew : Feynmanovy přednášky z fyziky. FRAGMENT Praha, 2000. 710 s. ISBN 80-7200-405-0.
  • HORSKÝ, J. : Úvod do teorie relativity. SNTL, Praha 1975.
  • NOVOTNÝ, J., HORSKÝ, J. : Teorie relativity. SPN, Praha 1985.
Výukové metody
přednáška, cvičení
Metody hodnocení
Přednáška Kolokviu: ústní i písemná, 50% úspěšnost
seminář průběžné testy: každý minimálně 50% úspěšnost
Informace učitele
Pro studenty na zahraniční stáži (ERASMUS aj.): Požadavky ke splnění předmětu budou individuálně nastaveny v kontextu absolvovaných předmětů na zahraniční stáži a také v souladu s cíli a výstupy z učení daného studijního programu.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/ped/podzim2024/FC2708