PřF:F2100 Klasická, relativistická, kvan - Informace o předmětu

F2100 Klasická, relativistická, kvantová a statistická fyzika

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: k.

Vyučující

prof. Mgr. Dominik Munzar, Dr. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jana Musilová, CSc.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. Mgr. Dominik Munzar, Dr.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 1. 3. až Pá 14. 5. Po 10:00–11:50 Fs1 6/1017

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.

Výstupy z učení

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 mezi klasickým a kvantovým popisem; posoudit úspěchy a problémy popisů soustav mnoha částic.

Osnova

• 1. Uvedení do scény klasické fyziky, základní zákony a rovnice klasické mechaniky, variační princip v klasické mechanice. 2. Newtonův gravitační zákon – objev a význam, Cavendishovo ,,vážení Země". Ilustrace: slapové jevy. 3. Koncept pole, gravitační a elektromagnetické pole. Ilustrace: elektromagnetická indukce a elektromagnetické záření. 4. Základní ideje speciální teorie relativity. Ilustrace: experimentální pozorování ,,paradoxu dvojčat", role teorie relativity v systému GPS. 5. Zákony zachování a Einsteinův vztah mezi hmotností a energií. Ilustrace: jaderné přeměny. 6. Základní ideje obecné teorie relativity, zakřivený prostoročas. Ilustrace: nedávné experimenty prokazující existenci gravitačních vln. 7. Základní ideje kvantové teorie. Ilustrace: dvojštěrbinové experimenty, experimenty s propletenými (entanglovanými) páry částic, fundamentální experimenty, za které byla udělena N. cena v r. 2012. 8. Elementární částice - od atomu k Higgsovu bosonu. Ilustrace: nedávné experimenty prokazující existenci Higgsova bosonu. 9. Makroskopické kvantové jevy. Ilustrace: kvantový Hallův jev, experimenty s Bose-Einsteinovými kondenzáty a se supravodiči. 10. Soustava jednotek SI – historie a nové definice využívající fundamentální konstanty.

Literatura

• HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus. ISBN 80-214-1868-0. 2001. info
• LEIGHTON, Robert B., Matthew L. SANDS a Richard Phillips FEYNMAN. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment. 732 s. ISBN 8072004050. 2000. info
• FEYNMAN, Richard Phillips, Robert B. LEIGHTON a Matthew L. SANDS. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment. 806 s. ISBN 8072004204. 2001. info
• FEYNMAN, Richard Phillips, Robert B. LEIGHTON a Matthew L. SANDS. Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady. 1. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment. 435 s. ISBN 8072004212. 2002. info
• FEYNMAN, Richard Phillips. O povaze fyzikálních zákonů :sedmkrát o rytmech přírodních jevů. Vyd. 1. Praha: Aurora. 185 s. ISBN 80-85974-53-3. 1998. 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.

Další komentáře

Studijní materiály

• Statistika zápisu (jaro 2021, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2021/F2100