F4100 Introduction to Microphysics

Faculty of Science
Spring 2003
Extent and Intensity
2/2. 4 credit(s) (fasci plus compl plus > 4). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (lecturer)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (seminar tutor)
Guaranteed by
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Physics Section - Faculty of Science
Contact Person: prof. RNDr. Petr Dub, CSc.
Timetable of Seminar Groups
F4100/01: No timetable has been entered into IS. L. Czudková
F4100/02: No timetable has been entered into IS. L. Czudková
Prerequisites (in Czech)
( F1040 Mechanics and molecular physics && F2070 Electricity and magnetism )||( F1030 Mechanics and molecular physic && F2050 Electricity and magnetism )
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
Course objectives (in Czech)
Předmět, kromě poskytnutí základních poznatků o vlastnostech mikroobjektů a jejich soustav, připravuje posluchače na axiomatický výklad kvantové mechaniky, která na něj v doporučeném učebním plánu bezprostředně navazuje. Proto není pojat encyklopedicky, ale opírá se o zevrubný rozbor nevelkého počtu problémů, jejichž zvládnutí má pro pochopení zákonitostí mikrosvěta klíčový význam. Konkrétní informace o mikrosvětě jsou při tom prezentovány jednak jako experimentální výsledky svědčící o nekompetentnosti klasické fyziky v této oblasti, jež se staly vodítkem při formulování adekvátnějších představ, jednak jako závěry nově koncipovaného popisu, opět konfrontované s experimentem.
Syllabus
  • 1. Macro- and micro- (concepts of structure of matter and their development; macroscopic and microscopic theories and their verification; objects of macroworld - particles and waves). 2. Quantum properties of electromagnetic radiation (historical development of views on nature of light; blackbody radiation, the quantum hypothesis; photoelectric emission, Compton effect; photons). 3. Atomic structure (historical development of views on the atom; the discovery of radioactivity; the discovery of the electron; early models of the atom; scattering experiments, the discovery of the atomic nucleus). 4. The old quantum theory (the planetary model of the atom, the problem of its stability; the Bohr's model of the hydrogen atom, the Bohr-Sommerfeld's model of the atom; optical and X-ray atomic spectra; spectral analysis; interaction of radiation with periodic structures; physical, technological and medical applications). 5. The wave-particle dualism and its physical interpretation (the de Broglie's hypothesis and its experimental verification; Young's double slit experiment with classical particles, waves and microobjects). 6. Fundamentals of wave /quantum/ mechanics (the wave function; the superposition principle and its physical meaning; wave packet; Heisenberg's uncertainty principle for position and momentum; measurement in microworld; the relation of classical and quantum mechanics). 8. Fundamentals of nuclear and particle physics (nuclear properties; nuclear reactions; nuclear models; nuclear fission and fusion; particle interactions; families of particles; conservation laws; the standard model of microworld; fundamental experimental methods in nuclear and particle physics).
Literature
  • Halliday, David - Resnick, Robert - Walker, Jearl. Fyzika, část 5 - Moderní fyzika. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2000.
  • BEISER, Arthur. Úvod do moderní fyziky [Beiser, 1978] : Perspectives of modern physics (Orig.). Translated by Josef Čada. 2. vyd. Praha: Academia, 1978. 628 s. info
  • ŠPOLSKIJ, E. V. Atomová fyzika. 1, Úvod do atomové fyziky. 2. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1957. 432 s. info
  • ŠPOLSKIJ, E. V. Atomová fysika. 2, Elektronový obal atomu a atomové jádro [Špolskij, 1958]. 2. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1958. 603 s. info
  • Úlehla, Ivan - Suk, Michal - Trka, Zbyšek. Atomy, jádra, částice. Praha: Academia, 1990.
  • HAJKO, Vladimír. Fyzika v experimentoch. 1. vyd. Bratislava: Veda, vydavatel'stvo Slovenskej akadémie vied, 1988. 427 s. info
  • Hořejší, Jiří. Historie standardního modelu mikrosvěta. Školská fyzika, Vol. VII, č. 3 (2001) str. 4-60.
Assessment methods (in Czech)
Výuka: klasická přednáška, klasické cvičení Zkouška: písemná a ústní
Language of instruction
Czech
Follow-Up Courses
Further Comments
The course is taught once in two years.
Listed among pre-requisites of other courses
The course is also listed under the following terms Spring 2008 - for the purpose of the accreditation, Spring 2011 - only for the accreditation, Spring 2004, Spring 2005, Spring 2006, Spring 2007, Spring 2008, Spring 2009, Spring 2010, Spring 2011, Spring 2012, spring 2012 - acreditation, Spring 2013, Spring 2014, Spring 2015, Spring 2016, Spring 2017, spring 2018, Spring 2019, Spring 2020, Spring 2021.
  • Enrolment Statistics (Spring 2003, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2003/F4100