F7661 Praktikum školních pokusů 1

Přírodovědecká fakulta
podzim 2019
Rozsah
0/3/0. 4 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Zdeněk Bochníček, Dr. (cvičící)
Mgr. Jana Jurmanová, Ph.D. (cvičící)
RNDr. Pavel Konečný, CSc. (cvičící)
doc. Mgr. Zdeněk Navrátil, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Zdeněk Bochníček, Dr.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: RNDr. Pavel Konečný, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 10:00–12:50 Fpp,02010
Předpoklady
F4050 Úvod do fyziky mikrosvěta || F4060 Úvod do fyziky mikrosvěta || F4100 Úvod do fyziky mikrosvěta
Požadavky základních kurzů fyziky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Předmět je určen pro studenty učitelství fyziky.
Absolvováním tohoto kursu získá student následující dovednosti a schopnosti:
Základní laboratorní a technické dovednosti.
Schopnost připravit, provést a interpretovat demonstrační experiment.
Schopnost interpretovat fundamentální pokusy z mechaniky, termiky, elektrostatiky, elektřiny a magnetismu, kmitů, vlnění, akustiky a optiky.
Schopnost vysvětlit princip funkce technických zařízení.
Výstupy z učení
Základní laboratorní a technické dovednosti.
Schopnost připravit, provést a interpretovat demonstrační experiment.
Schopnost interpretovat fundamentální pokusy z mechaniky, termiky, elektrostatiky, elektřiny a magnetismu, kmitů, vlnění, akustiky a optiky.
Schopnost vysvětlit princip funkce technických zařízení.
Osnova
  • 1. Zdroje a detektory světla (infračervené a ultrafialové spektrum, halogenová žárovka, oblouková výbojka, emisní a absorpční spektrum, princip činnosti zářivky, vnější a vnitřní fotoelektrický jev, solární článek, stroboskopický jev, vnímání světla, luxmetr). 2. Optické komponenty a optické přístroje, optické zobrazování (dírková komora, reálný a virtuální obraz, spojka a rozptylka, sférická vada, chromatická vada, zorné pole, dalekohled, mikroskop, temné pole, hloubka pole, rozlišovací schopnost. 3. Mechanické kmity a vlny (závaží na pružině, matematické kyvadlo, fyzické kyvadlo, Blackburnovo kyvadlo, RLC oscilátor, osciloskop, mikrofon, Lissajousovy obrazce, rázy a rezonance, tlumený buzený harmonický oscilátor. 4. Zvuk (akustické zdroje a detektory, vlnová vana a vlnové jevy, rovinná vlna, kruhová vlna, difrakce na štěrbině, difrakce na dvouštěrbině, difrakce ze dvou bodových zdrojů, odraz a lom světla , fokusace dutým zrcadlem, Huygensův princip, stojaté vlnění, ladičky, Chladniho obrazce, píšťaly, strunák). 5. Mechanika tekutin (Paskalův zákon, hydraulický lis, Mariottova láhev, Kartesiánek, viskozita tekutin, větrný tunel, Bernoulliova rovnice, Venturiho efekt, vztlak na reálném křídle, vakuum, vývěva). 6. Termika (teplotní roztažnost skla, kovové tyče, gumy, bimetal, objemová roztažnost, závislost hustoty vody na teplotě, teplota varu vody při zvýšeném a sníženém tlaku, regelace ledu, tepelná vodivost kovů, tepelná konvekce ve vodě, povrchové napětí. 7. Elektrostatika (silové působení mezi nabitými tělesy, Braunův a Leafův elektroskop, triboelektřina, elektrostatická indukce, Van de Graaffův generátor, Wimshurstova elektřina, elektrický "vítr", rozložení náboje na vodičích, výboje z kulového jiskřiště různých průměrů, elektrické siločáry, dutý vodič, elektrické siločáry dvou blízkých nábojů, Faradayova klec, deskový kondenzátor s dielektrikem, rozkladná Leydenská láhev, ionizace plynu, elektrický mlýnek, silové působení na dielektrikum v elektrickém poli). 8. Elektřina a magnetismus (závislost el. vodivosti kovů a polovodičů na teplotě, Hallův jev, Kirchhofovy zákony, el. článek, magnetohydrodynamické jevy, magnetické pole permanentních magnetů -podkovovitý -tyčový -diskový - kruhový, magnetické pole přímého vodiče, tvarovaného vodiče, solenoidu, Oerstedův experiment, magnetismus magnetovce, paramagnetismus a diamagnetismus, Courieova teplota niklu, hysterézní křivka feromagnetických materiálů, silové působení mezi proudovodiči, silové působení na proudovodič v magnetickém poli, Barlowův disk, termočlánek).
Literatura
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
  • Feynman, Richard P. - Leighton, Robert B. - Sands, Matthew. Feynmanove prednášky z fyziky 1. 2. vyd. Bratislava : Alfa, 1986. 451 s. Edícia matematicko-fyzikálnej literatúry.
Výukové metody
praktika, laboratorní cvičení, demonstrační experimenty
Metody hodnocení
Podmínkou k získání klasifikovaného zápočtu je provedení všech úloh a úspěšné absolvování tří písemných a tří ústních přezkoušení.
Informace učitele
Úlohy jsou rozděleny do 3 bloků, po každém bloku následuje písemný test a ústní přezkoušení. Alternativou pro studenty kombinovaného studia je vypsání dvou až tří celodenních termínů, po provedení každé tématické skupiny experimentů následuje ústní přezkoušení. V případě řádně omluvené absence bude po dohodě s vyučujícím určen náhradní termín. Pracuje se ve dvojicích.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.