F2100 Klasická, relativistická, kvantová a statistická fyzika

Přírodovědecká fakulta
jaro 2012 - akreditace

Údaje z období jaro 2012 - akreditace se nezveřejňují

Rozsah
2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.
Vyučující
prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
Ochota sledovat fyzikální přístup k popisu a porozumění vybraných jevů v jejich klasické, relativistické, kvantové a statistické variantě. Základní pojmy, symbolika a techniky matematické analýzy.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Po úspěšném absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět základním pojmům klasického a relativistického popisu fyzikálních jevů; orientovat se ve vybraných modelových situacích; identifikovat odlišnosti v klasickém a kvantovém popisu; posoudit úspěchy a problémy popisu soustav mnoha částic.
Osnova
  • Klasická fyzika... Rozměry a vzdálenosti ve vesmíru a v mikrosvětě. Čas. Klasické pohybové rovnice. Rotace, sensory zrychlení. Hybnost a energie. Galileův princip relativity. Lagrangeův a Hamiltonův formalismus. Gravitační a elektromagnetické pole v klasické fyzice. Relativistická fyzika... Rychlost šíření interakcí. Současnost, interval, paradox dvojčat. Lorentzova transformace. Hybnost a energie. Vazebná energie, rozpad a slučování atomových jader. Kvantová fyzika... Dualismus vlna-částice. Stav, princip superpozice, Schrodingerova kočka. Operátory. Princip neurčitosti. Schrodingerova rovnice. Kvantová jáma, harmonický oscilátor, pohyb v centrálním poli. Statistická fyzika... Soustavy s velkým počtem stupňů volnosti, fázový prostor. Matice hustoty. Kanonické rozdělení. Fermionový a bozonový plyn. Přesuny náboje v polovodičových nanostrukturách.
Literatura
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
  • LEIGHTON, Robert B., Matthew L. SANDS a Richard Phillips FEYNMAN. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 2000, 732 s. ISBN 8072004050. 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
Výukové metody
Přednášky, presentace
Metody hodnocení
Během semestru jsou zadávána témata pro stručný rozbor. K závěrečnému kolokviu je třeba vybrat a zpracovat alespoň jedno téma.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, 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 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.