F5081 Teoretická fyzika 1

Přírodovědecká fakulta
podzim 2013
Rozsah
4/2. 5 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Michael Krbek, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav teoretické fyziky a astrofyziky – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 15:00–16:50 F4,03017, St 14:00–15:50 F4,03017, St 16:00–17:50 F4,03017
Předpoklady
Základy lineární algebry. Základy diferenciálního a integrálního počtu.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
První část kursu seznámí studenty s metodami čtyř "klasických" oblastí teoretické fyziky - mechanika a teorie relativity, elektrodynamika a optika, úvod do kvantové mechaniky, termodynamika a statistická fyzika.
Osnova
  • Mechanika a teorie relativity
  • 1. Základy a jak k jejich položení přispěli Galileo, Newton, Lagrange, Hamilton, Einstein.
  • 2. Zákony zachování, pohyb v centrálním poli.
  • 3. Harmonický oscilátor, Keplerova úloha a Rutherfordův účinný průřez.
  • 4. Popis dynamiky tuhého tělesa, deformovatelného tělesa a tekutiny.
  • Elektrodynamika a optika
  • 5. Maxwellovy rovnice z Gaussova, Faradayova a Biot - Savartova zákona.
  • 6. Coulombův zákon, pole pohybujícího se náboje.
  • 7. Maxwellovy rovnice a vlnová rovnice, některá řešení vlnové rovnice, přiblížení geometrické optiky.
  • Úvod do kvantové mechaniky
  • 8. Proč kvantová mechanika?
  • 9. Schroedingerova a Pauliho rovnice.
  • 10. Vodíkový atom, harmonický oscilátor.
  • Termodynamika a statistická fyzika
  • 11. Základní termodynamické věty.
  • 12. Fázový prostor. Mikrokanonické, kanonické a velké kanonické rozdělení.
  • 13. Příklady statistické sumy. Souvislost s termodynamikou.
Literatura
    doporučená literatura
  • KREY, Uwe a Anthony OWEN. Basic Theoretical Physics. Berlin Heidelberg: Springer, 2007. ISBN 978-3-540-36804-5. info
  • LANDAU, Lev Davidovič a Jevgenij Michajlovič LIFŠIC. Úvod do teoretickej fyziky. 1. vyd. Bratislava: Alfa, 1982, 357 s. info
  • LANDAU, Lev Davidovič a Jevgenij Michajlovič LIFŠIC. Úvod do teoretickej fyziky 1. Mechanika. Elektrodynamika. první. Bratislava: Alfa, 1980. info
    neurčeno
  • WALECKA, John Dirk. Introduction to Modern Physics. Theoretical Foundations. World Scientific, 2008. ISBN 978-981-281-225-4. info
Výukové metody
Klasická forma přednášek a cvičení.
Metody hodnocení
Domácí práce odevzdávaná alespoň týden před ústní zkouškou.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017.