F2090 Fyzika pro chemiky II

Přírodovědecká fakulta
jaro 2003
Rozsah
3/0. 1 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Václav Holý, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Michal Lenc, Ph.D.
Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: RNDr. Luděk Bočánek, CSc.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 16 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
Základní kurz fyziky pro chemiky, druhá část. Kurz je věnován elektřině, magnetismu, elektromagnetickému poli a optice. Důraz je kladen na partie potřebné pro studium fyzikálníchemie, fyzikálních měřicích metod a kvantové chemie.
Osnova
  • 1. Elektrický náboj, elektrické pole Elektrický náboj, vodiče a nevodiče Coulombův zákon Elementární náboj, zákon zachování náboje Elektrické pole, elektrické siločáry Příklady: elektrické pole bodového náboje, dipólu, elementární dipól Elementární dipól v elektrickém poli Aplikace: Millikanův pokus, xerox, inkoustová tiskárna Tok elektrického pole, Gaussova věta, použití Gaussovy věty pro výpočet el. pole Rozložení náboje ve vodiči 2. Elektrický potenciál, kapacita Elektrostatická potenciální energie Elektrický potenciál, napětí, ekvipotenciální plochy Aplikace: potenciál bodového náboje, potenciál dipólu, potenciál spojitě rozloženého náboje Kapacita, kondenzátory, různé tvary kondenzátorů, spojování kondenzátorů Energie elektrického pole v kondenzátoru Kondenzátor s dielektrikem, polarizace dielektrika 3. Elektrický proud Ustálený tok pohybujících se nábojů. Elektrony v kovu, hustota proudu, driftová rychlost, relaxační doba Elektrický odpor, Ohmův zákon v diferenciálním a integrálním tvaru Polovodiče, supravodiče Výkon elektrického proudu, práce, energie, elektromotorické napětí Jednoduché obvody, vnitřní odpor Obvody s větvemi, Kirchhoffovy zákony Ampérmetr a voltmetr, předřadné odpory, bočníky RC obvody 4. Magnetické pole Magnetické pole permanentního magnetu a pohybujícího se náboje Magnetická indukce, Lorentzova síla Magnetické indukční čáry Elektrony v magnetickém poli, cyklotronová frekvence, obrazovka Hallův jev Ampérova síla, Ampérův zákon Síla na proudovou smyčku Magnetický dipól, energie dipólu v magnetickém poli Magnetické pole elektrického proudu, Biot-Savartův zákon, definice ampéru Solenoid a toroid, magnetické pole cívky 5. Elektromagnetická indukce Faradayův zákon, indukované elektrické pole Cívka a indukčnost, vzájemná indukčnost RL obvody Obvody LC a RLC, vlastní a tlumené kmity, mechanická analogie Sériový obvod RLC, resonance Energie magnetického pole Střídavý proud Transformátor Impedanční přizpůsobení 6. Magnetické pole v látce, Maxwellovy rovnice Gaussova věta pro magnetické pole Magnetismus Země Magnetismus elektronu Smyčka v nehomogenním magnetickém poli Magnetické látky Maxwellovy rovnice, jejich význam 7. Elektromagnetické vlnění Postupné vlnění jako řešení Maxwellových rovnic Fázová rychlost elektromagnetického vlnění, index lomu Přenos energie, Poyntingův vektor Polarizace elektromagnetického vlnění Odraz a lom světla, disperse Úplný odraz, Brewsterův úhel 8. Optické zobrazení Rovinné zrcadlo, kulové zrcadlo Tenká čočka Jednoduché optické přístroje 9. Interference světla Světlo jako vlnění, Huygensův princip Difrakce, Youngův pokus, koherence Difrakce na jednom otvoru a dvojštěrbině Rozlišovací schopnost Difrakce na mřížce, rtg difrakce Disperse mřížky a rozlišovací schopnost spektrometru Interference na tenké vrstvě Holografie 10. Fotony a deBroglieho vlny Energie fotonu, fotoelektrický jev Hybnost fotonu, Comptonův jev deBroglieho vlny, interference dB-vln Heisenbergův princip neurčitosti Schroedingerova rovnice Tunelování Potenciálová jáma, řešení Sch. rovnice Nanostruktury 11. Vedení proudu v krystalických látkách Energiové hladiny v krystalických látkách Kovy a izolátory Fermi-Diracova statistika, Fermiho energie Vlastní a příměsové polovodiče pn přechod,
Literatura
  • http://www.rwc.uc.edu/koehler/biophys/text.html
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika, část 5, Moderní fyzika. 1. vyd. Brno, Praha: Vutium, Prometheus, 2001. ISBN 80-214-1868-0. info
  • HALLIDAY, David, Robert RESNICK a Jearl WALKER. Fyzika : vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Edited by Petr Dub, Translated by Jana Musilová - Jan Obdržálek. Vyd. 1. V Brně: Vysoké učení technické, 2000, xvi, 328. ISBN 8071962147. info
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2000, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.