F3100 Kmity, vlny, optika

Přírodovědecká fakulta
podzim 2011
Rozsah
2/2. 4 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (přednášející)
Mgr. Jana Jurmanová, Ph.D. (cvičící)
doc. Mgr. Zdeněk Navrátil, Ph.D. (cvičící)
doc. RNDr. Zdeněk Bochníček, Dr. (pomocník)
Garance
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Zdeněk Bochníček, Dr.
Rozvrh
Čt 8:00–9:50 VUT-U5
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
F3100/01: St 8:00–9:50 Fs1 6/1017, J. Jurmanová
F3100/02: Pá 8:00–9:50 F3,03015, Z. Navrátil
Předpoklady
F1030 Mechanika a molekulová fyzika || F1040 Mechanika a molekulová fyzika
Znalosti mechaniky, elektřiny a magnetismu na úrovni běžného uiverzitního kurzu, praktická znalost matematické analýzy.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem přednášky je na úrovni základního kurzu obecné fyziky seznámit studenty s popisem periodických dějů v různých částech fyziky, zejména mechanických a elektrických kmitů, mechanického a elektromagnetického vlnění a optiky. Důraz je kladen zejména na porozumění vzájemných souvislostí různých fyzikálních partií a jejich matematického popisu. Nezbytnou součástí výkladu je bohatý doprovod demonstračními experimenty.
Osnova
  • 1.Kmity. Harmonický oscilátor-kinematika, dynamika, energie. Tlumený oscilátor, skládání kmitů, vynucené kmity a resonance. kmity soustav s mnoha stupni volnosti, kmitové módy. Neharmonické kmity. 2.Vlny. Vlny v jedné a třech dimenzích. matematický popis vlnění, rovinná a kulová vlna postupná vlna, stojaté vlnění, Hyugensův princip a jeho využití, vlnová rovnice. princip superpozice, interference. Dopplerův jev, disperze, vlnové klubko, nelinearita, zvuk, vlny na vodní hladině. 3.Optika. Světlo jako elektromagnetické vlnění. fotony. zdroje světla. Odraz a lom světla, optické zobrazování čočkami a zrcadly, jednoduché optické přístroje, interfernece světla, koherence, difrakce, Fraunhoferova aproximace, difrakce na štěrbině, mřížce a kruhovém otvoru, rozlišovací schopnost optických přístrojů. Světlo a látkové prostředí, Fresnelovy vztahy, absorpce a polarizace světla.
Literatura
  • M.V.Klein:Optics, John Wiley and Sons,Inc New York 1976
  • J.Kuběna: Úvod do optiky, MU Brno 1994
  • 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
Výukové metody
Přednáška a teoretické cvičení.
Metody hodnocení
2 písemné testy během semestru. Zkouška písemná a ústní.
Informace učitele

Podmínky pro podání přihlášky ke zkoušce pro studenty denního studia:

  1. Účast na cvičení nejméně 80%. Případná vyšší neúčast bude řešena individuálně s vyučujícím a to jen v případě, že bude řádně zdůvodněna .
  2. Alespoň 60% úspěšnost ve dvou písemných testech. První se uskuteční asi v polovině semestru a jeho náplní budou kmity a vlnění. Druhý test z optiky bude v závěru semestru.

Podmínky pro podání přihlášky ke zkoušce pro studenty kombinovaného studia (studenti kombinovaného studia mohou též zvolit jako alternativu požadavky pro prezenční studenty):

  1. Odevzdání písemně vypracovaných úkolů v počtu 6 příkladů za každé nenavštívené cvičení. Zadání obdrží zájemci u cvičícího.
  2. Alespoň 60% úspěšnost ve dvou písemných testech. V optimálním případě se studenti zúčastní testu současně se studenty denního studia, ve výjimečných případech i v náhradním termínu.

Zkouška se skládá z písemné a ústní části. Ústní části předchází příprava studenta v délce cca 30-45 min, literatura u přípravy není povolena.

Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2001, jaro 2002, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.