FY2BP_KVO Kmity, vlny, optika

Pedagogická fakulta
jaro 2019
Rozsah
3/0/0. 5 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc. (přednášející), Ing. Mgr. Jan Krejčí (zástupce)
Mgr. Jan Čech, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Předpoklady
FY2BP_MAF1 Matematika pro Fy 1 && FY2BP_MAF2 Matematika pro Fy 2 && FY2BP_MMF Mechanika a molekulová fyzika
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je získání přehledných vědomostí o tématu kmity a vlny na vysokoškolské úrovni. Důraz je kladen na logickou stavbu této vědní disciplíny a na získání znalostí a dovedností, potřebných pro výuku fyziky na základní škole ( proto je do přednášky zařazeno větší množství jednoduchých pokusů a zdůrazněn vztah probírané látky k praxi, přírodě, domácnosti apod.).
Osnova
  • I. Kmity. 1. Harmonické kmity volné, tlumené a nucené. 2. Superpozice dvou harmonických kmitů stejnosměrných a navzájem kolmých. Harmonická analýza kmitů. 3. Spřažené kmity. Příčné kmity struny, podélné kmity tenké tyče. 4. Kmity membrány a desky. II. Vlny. 1. Vznik a podstata postupného vlnění, vlnová rovnice. Energie postupného vlnění. 2. Interference vlnění. Vlnový balík, fázová a grupová rychlost vln. 3. Rovinná vlna, kulová vlna, šíření vln v prostoru. 4. Odraz a lom vlnění na rovinném rozhraní dvou prostředí, ohyb vlnění. 5. Dopplerův jev. 6. Zvuk, základní charakteristiky tónu. Infrazvuk a ultrazvuk. 7. Pohyb zdroje zvuku s nadzvukovou rychlostí, rázová vlna. III. Optika 1. Základní představy o světle. Vývoj názorů na podstatu světla, duální charakter světla. Měření rychlosti světla. 2. Základní zákony šíření světla. 3. Světlo jako elmg. vlna, její vlastnosti. Maxwellovy rovnice v optice a jejich řešení. Výkon přenášený elektromagnetickou vlnou, Poyntigův vektor.Polarizace elektromagnetické vlny. 4. Fotometrie. Základní fotometrické pojmy, veličiny a jejich jednotky.Fotometrická rovnice, fotometry. 5. Vzájemné působení světla a hmotného prostředí. Důsledky plynoucí z Maxwellovy teorie pro vzájemné působení světla a neabsorbujícího prostředí. 6. Fresnelovy vzorce pro případ isotropního neabsorbujícího prostředí. Optické vlastnosti kovů. 7. Základní představy o světle. Vývoj názorů na podstatu světla, duální charakter světla. Měření rychlosti světla. 8. Šíření světla anizotropním prostředím, dvojlom, optická aktivita, polarizace. 9. Interference světla, podmínky pozorovatelné interference. Koherentní zdroje světla - lasery. 10. Youngův pokus, proužky stejného sklonu a stejné tloušťky, interference na tenké vrstvě. Mnohosvazková interference. Užití interference. 11. Ohyb světla - základní pojmy.Fraunhoferovy ohybové jevy. Ohyb na štěrbině a na mřížce. Fresnelovy ohybové jevy. Meze rozlišení optických přístrojů. 12. Holografie a její užití. 13. Geometrická optika. Základní prvky zobrazovacích soustav, charakteristiky obrazu, zvětšení. 14. Tenká a tlustá čočka, zobrazovací rovnice. Optické vady a jejich korekce. Jednoduché optické přístroje (lupa, dalekohled, mikroskop). 15. Lidské oko, základní pojmy z fyziologické optiky.
Literatura
  • SLÁDEK, Petr. Kmity. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita v Brně, 2005, 86 s. skriptum. ISBN 80-210-3666-4. info
  • SLÁDEK, Petr. Vlny. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita v Brně, 2005, 72 s. skriptum. ISBN 80-210-3667-2. info
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
Výukové metody
přednáška
Metody hodnocení
Typ výuky: přednáška Zkouška se skládá z písemné a ústní části. Ústní části předchází příprava studenta v délce cca 20-30 min, literatura u přípravy není povolena.
Informace učitele
http://amper.ped.muni.cz/sladek
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/ped/jaro2019/FY2BP_KVO