PřF:F3060 Kmity, vlny, optika - Informace o předmětu

F3060 Kmity, vlny, optika

Rozsah

4/2/0. 5 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.

Vyučující

prof. RNDr. Eduard Schmidt, CSc. (přednášející)
doc. Mgr. Ondřej Caha, Ph.D. (cvičící)

Garance

prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Eduard Schmidt, CSc.

Rozvrh

Po 13:00–14:50 F4,03017, Čt 14:00–15:50 F2 6/2012, Pá 8:00–9:50 F2 6/2012

Předpoklady

F1030 Mechanika a molekulová fyzika && F2050 Elektřina a magnetismus
Znalosti mechaniky, elektřiny a magnetismu v rozsahu univerzitního kurzu obecné fyziky, matematická analýza funkcí jedné proměnné.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Fyzika (program PřF, B-FY)
• Fyzika (program PřF, M-FY)
• Fyzika (program PřF, N-FY)

Cíle předmětu

Disciplína je v pořadí třetí přednáška kurzu obecné fyziky pro studenty odborné i učitelské fyziky. Popis kmitů a vlnění fyzikálních soustav jde napříč standardnímu dělení fyzikálních disciplín a obsahuje partie z mechaniky, elektřiny a magnetismu a malým dílem také z fyziky mikrosvěta. Optika je pak samostatnější disciplinou navazující na obecné zákonitosti vlnění.

Osnova

• 1. Kmity. Harmonický oscilátor, tlumený a vynucený, rezonance. Princip superpozice. Anharmonický oscilátor. Kmity s dvěma a více stupni volnosti. 2. Vlny. Postupné a stojaté vlny. Harmonická vlna, vlnové klubko, Vlny v jedné dimenzi a vlny v prostoru. Rovinné a kulové vlny. Příčné, podélné vlny. Vlnová rovnice. Superpozice. Energie mechanického vlnění. Interference vlnění, Dopplerův jev. Disperze a nelinearita. 3. Vlny na vodní hladině, zvuk, hudební akustika, lidské ucho. 4. Světlo jako vlnění, fotony. Spektrum světla. Elektromagnetická teorie světla. Vlnová rovnice. Šíření světla ve vakuu a neabsorbujícím prostředí. 5. Geometrická optika. Fermatův princip. Zobrazování, Gaussova aproximace. Čočky, zrcadla. Maticová reprezentace. Vady čoček. Jednoduché optické přístroje. Komorové oko, barevné vidění a optické iluze. 6. Interference světla. Časová a prostorová koherence. Interference monochromatického světla, dva zdroje světla (Young, Michelson, Jamin), mnohopaprsková interference (tenké vrstvy, Fabry-Perot). Interference nemonochromatického světla, interferenční spektroskopie. Youngův pokus. 7. Difrakce světla. Fresnel-Kirchhoffova difrakce. Fraunhoferova aproximace, difrakce na otvorech a mřížkách. Fresnelova aproximace. 8. Fotometrie. 9. Odrazivost a lom světla. Optické vlastnosti prostředí. Mikroskopická teorie, interakce světla s prostředím. Lorentzův a Drudeho model. Index lomu a absorpce. Spektroskopie. Izotropní a anizotropní prostředí. Polarizované a nepolarizované světlo, polarizátory a kompenzátory. Optická aktivita. Interference polarizovaného světla.

Literatura

• MAIN, Iain G. Kmity a vlny ve fyzice. Translated by Josef Preinhaelter. [Vyd. 1.]. Praha: Academia, 1990, 346 s. ISBN 8020002723. info
• HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
• FEYNMAN, Richard Phillips, Robert B. LEIGHTON a Matthew L. SANDS. Feynmanove prednášky z fyziky. 2. vyd. Bratislava: Alfa, 1985, 488 s. info
• ŠTRBA, Anton. Všeobecná fyzika. 3, Optika. 1. vyd. Bratislava: Alfa, 1979, 354 s. info
• HORÁK, Zdeněk a František KRUPKA. Fyzika : příručka pro vysoké školy technického směru. 3. vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1981, 1129 s. info

Metody hodnocení

Výuka:Přednáška a cvičení, zkouška: písemná a ústní.

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• F3062 Kmity, vlny, optika: cvičení plus
  NOW(F3060)  
• F3100 Kmity, vlny, optika
  (F1030||F1040) && (!F3060)  
• F3101 Kmity, vlny, optika
  (F1030||F1040) && (!F3060)  

• Statistika zápisu (podzim 2006, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2006/F3060