ÚVOD DO MODERNÍ FYZIKY
Letní semestr 2003 / 2004

 

Doba a místo konání
Přednáška
1x za 14 dní
Trojanova, učebna Tn 235 / KFE 121
Středa 17.30 -19.30
Cvičení
1x za 14 dní
Tn 125 UNIXLab
Středa 17.30 - 19.30 / Pátek 9.30 -11.30

 

Charakteristiky moderní fyziky
Struktura kurzu UMF
Studijní materiály pro kurz UMF
Další užitečné zdroje
Podmínky pro udělení zápočtu
 
 

 





Charakteristiky moderní fyziky

MODERNÍ FYZIKA : KlÍČOVÉ SOUČÁSTI
(1) Fyzikální obory vyniklé v první třetině 20.století, zejména teorie relativity, kvantová fyzika, fyzikální kinetika, jež kvalitativně pozměnily naše nazírání na fyzikální realitu.
(2) Některé tradiční fyzikální obory, u nichž došlo k renesanci a významnému prohloubení, příklady mohou být nelineární fyzika, komplexní systémy, fyzikální optika,
(3) Speciální konkrétní oblasti fyziky , jichž rozvoj byl umožněn na základě pokroku z bodů (1) a (2) : kvantová elektronika, fyzika pevných látek, fyzika plazmatu, jaderná fyzika, biofyzika aj.

 

 

SOUČASNÁ FYZIKA : NĚKTERÉ SPECIFICKÉ RYSY
(1) Klíčový vliv prostředků a metod informačních a komunikačních technologií (ICT) jak v teorii tak i experimentu, vznik nového přístupu - počítačová / informatická fyzika.
(2) Komplexnost řešených problémů, mezioborový přístup, často vysoká náročnost na matematický aparát, nutnost realizace rozsáhlých a sofistikovaných experimentálních zařízení.
(3) Významný společenský dopad některých aplikací, podstatná část nových /špičkových technologií i zbraňových systémů je založena na poznatcích moderní fyziky.

ZAČÁTEK

 




Struktura kurzu UMF

 

ÚVOD DO MODERNÍ FYZIKY : STRUKTURA KURZU
Část 1
Část 2
Struktura mikrosvěta Molekuly a pevné látky
.. .. Vedení elektřiny v pevných látkách
Vlny, částice, kvanta Fyzika atomového jádra
Fotony a de Broglieho vlny .. Jaderná fyzika
Kvantový obraz mikrosvěta Jaderná energie a záření
Více o de Broglieho vlnách .. Energie z jádra
Kvantová teorie atomů Plazma a jaderná fúze
Vše o atomech .. ..
Lasery a kvantové počítače Částice a astrofyzika
.. .. .. Kvarky, leptony a Velký třesk
Pozn. 1: Kurzíva / kurzíva = Kapitoly v knize Halliday - Resnick - Walker : Fyzika
Pozn. 2: Žlutě vyznačené kapitoly jsou určeny pro samostatné studium

ZAČÁTEK

 




Studijní materiály pro kurz UMF

ÚVOD DO MODERNÍ FYZIKY : STUDIJNÍ MATERIÁLY 1 (TOP 10)
Učebnice / skripta
(1) Halliday, D. - Resnick, R. - Walker J. :
Fyzika. Část 5. Moderní fyzika.

VUTIUM / Prometheus, Brno / Praha 2001
ISBN 80-214-1868-0
Optimální tištěný text k předmětu Úvod do moderní fyziky, výborný překlad celosvětově používané učebnice.Ukazovat si i v ostatních částech této knihy Vám pomůže být ve fyzice jednička.Zkuste urychleně půjčit v knihovně FJFI.
(2) Jelen J. :
Fyzika II. Kap. 5 - 7 * Alternativa : (3) *
Vydavatelství ČVUT, Praha 2000
ISBN 80-01-01844-X
Skriptum z elektrotechnické fakulty ČVUT, použitelné jako "existenční minumum". Lze koupit v prodejně technické literatury ČVUT, Dejvice
(3) Novák, R. a kol. :
Fyzika II. Kap. 10 - 15 * Alternativa : (2)
*
Vydavatelství ČVUT, Praha 1997.
ISBN 80-01-01426-6
Skriptum pro studenty strojní fakulty ČVUT. Lze zakoupit v prodejně technické literatury ČVUT v Dejvicích.
(4) Kulhánek, P. a kol. :
Fyzika II : Semináře. Kap. 6 - 8
Vydavatelství ČVUT, Praha 2002
ISBN 80-01-02584-5
Reprezentitavně zpracovaný učební text z elektrotechnické fakulty ČVUT obsahující úlohy pro seminární cvičení a příklady k řešení.
(5) Úlehla I., Suk M., Trka Z. :
Atomy, jádra, částice.
Academia, Praha 1990.
ISBN 80-200-0135-2
Úvod do atomové, jaderné a částicové fyziky zpracovaný autory z matematicko-fyzikální fakulty UK. Hledejte v knihovnách.

 

 

ÚVOD DO MODERNÍ FYZIKY : STUDIJNÍ MATERIÁLY 2 (TOP 10)
Webové dokumenty
(6)
Preludium k moderní fyzice.
http://vega.fjfi.cvut.cz/docs/preludium0/index.htm
Základní webový dokument ke kurzu Úvod do moderní fyziky s řadou užitečných odkazů.. Budeme si v něm při výuce (a někteří třeba z pilnosti i doma) dost ukazovat.
(7) Úvod do moderní fyziky : Studijní materiály.
http://vega.fjfi.cvut.cz/docs/umfmat/
Další materiály na webu připravené pro Úvod do moderní fyziky, odkazy na knihy i webové dokumenty.
(8) Zajímavé odkazy.
http://vega.fjfi.cvut.cz/docs/coolurls/
Ještě víc webových míst pro ty, kterým nejde jenom o zápočet.Odkazy na zdroje, jež Vám pomohou "být v obraze".
(9) Nave C.W. : HyperPhysics.
http://230nsc1.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
Vynikající přehled fyziky, včetně moderních partií, v hypertextové formě. Budete se k němu asi často vracet.
Testovací server
(10) Giancoli D.C.: Physics for Scientists and Engineers
http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/giancoli3/
Moc důležité místo pro ty, co chtějí získat kredity za Úvod do moderní fyziky, podrobnosti jsou v oddílu Podmínky pro udělení zápočtu. Pro ty co baví fyzika, je tu ovšem i mnoho dalších zajímavých věcí ...

ZAČÁTEK

 




Další užitečné zdroje

ÚVOD DO MODERNÍ FYZIKY : DALŠÍ UŽITEČNÉ ZDROJE
Učebnice
(1)
Krane K. :
Modern Physics. 2nd Ed.

Wiley, 1996
ISBN 0-471-82872-6
Jedna z mnoha dobrých učebnic moderní fyziky,v dokumentu (7) z TOP 10 najdete odkazy na četné další ... Některá z nich by asi patřila do knihovny moderního inženýra. Hledejte bohatého sponzora...
(2) Feynman R.P., Leighton R.B., Sands M. :
Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady 3.
Fragment, 2002
ISBN 70-7200-421-2
Český překlad kultovního kurzu fyziky, díl věnovaný kvantové mechanice. Není co dodávat.
Další knihy
(3) Feynman R.P.:
Neobyčejná teorie světla a látky.
Aurora, 2001
ISBN 80-7299-045-4
Líbezná (jinak to nelze říci) útlá knížečka, záznam čtyř přednášek pro širší publikum (ženy v domácnost aj.), počte si v ní však i (budoucí) expert ...
(4) Dušek M. :
Koncepční otázky kvantové teorie.
Univerzita Palackého, 2002
ISBN 80-244-0449-4
Kniha o kvantové fyzice pro ty, co chtějí vědět víc o interpretaci kvantové fyziky i jejích rýsujících se nových aplikacích (kvantové počítače ...).
(5) Hála J. :
Radioaktivita, ionizující záření, jaderná energie.
Konvoj, 1998
ISBN 80-85615-56-8
Srozumitelně napsaný úvod do jaderné fyziky a jejich aplikací, včetně jaderné energetiky.
(6) Macintosh R. - Al-Khalili J. - Jonson B. -Pena T. :
Jádro : Cesta do srdce hmoty.
Academia, 2003
ISBN 80-200-1025-4
Vynikající, živě napsaný úvod k současné jaderné a částicové fyzice akcentující jejich klíčový význam pro moderní astrofyziku. Moc doporučuji...
(7) Chen F. :
Úvod do fyziky plazmatu.
Academia, 1986
ISBN (neuvedeno)
Český překlad úvodní publikace k fyzice plazmatu, významné oblasti současné fyziky. Hledejte v knihovnách.
Webové dokumenty
(8) Kulhánek P. : Fyzika II.
http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/index.html
Materiály k úvodnímu kurzu fyziky na elektrotechnické fakulttě, užitečný přehled základních vztahů.
(9) B. Crowell : The Modern Revolution in Physics
http://www.lightandmatter.com/bk6.pdf
Elementární učebnice v elektronické formě (Zdarma !). Pokud tyto věci už znáte, je text výborný aspoň pro zdokonalení v angličtině. Určitě zkuste ...
(10) Kulhánek P. : Kvantová teorie.
http://www.aldebaran.cz/studium/kvantovka.pdf
Dobře udělaný elektronický text ke kvantové fyzice, může se vám hodit i později ...
(11) Joffre M. : Quantum Physics Online
http://www.quantum-physics.polytechnique.fr/index.html
Soubor javových apletů realizovaný na Ecole Polytechnique (anglická a francouzská verze). Moc pěkné dílo ...
(12) Thaller B. : Visual Quantum Mechanics : Sample Movies.
http://www.kfunigraz.ac.at/imawww/vqm/
Fascinující animace ke kvantové fyzice, budete však potřebovat
Quick Time Player.

 

ZAČÁTEK

 




Podmínky pro udělení zápočtu

 

JAK ZÍSKAT ZÁPOČET
(1)
Předpokládá se prostudování některého z textů (1) (3) uvedených v tabulce STUDIJNÍ MATERIÁLY 1 a seznámení
s webovým dokumentem (6) z tabulky STUDIJNÍ MATERIÁLY 2 : Preludium k moderní fyzice.
(2)
Pro studenty, kteří se pravidelně účastnili práce v učebně (aspoň dvoutřetinová účast.
V dokumentu Preludium k moderní fyzice, oddíl OBSAH, otevřít odkazy TEST1 - TEST 3. S hodnocením každého testu aspoň 90 bodů vykonat dva testy z oddílů Practice Questions (kvíz)
a jeden test z oddílů Practice Problems (řešení příkladů). Tyto oddíly je třeba vybrat z různých odkazů TEST.
Testy lze vykonat z libovolného počítače, na který má student přístup. Testy doporučujeme dělat průběžně, nenechávejte to až na konec semestru.
Výsledky testů zaslat na adresu : drska@antu.fjfi.cvut.cz
(3)
Pro studenty, kteří nemohou splnit podmínku uvedenou
v bodě (2) :
Platí stejné požadavky jako v bodě (2). Navíc je třeba po skončení kurzu vykonat další test zadaný přednášejícím.
(4)
V individuálně dohodnutých případech mohou být testy nahrazeny realizací miniprojektu, jehož téma a prezentaci je třeba domluvit s přednášejícím. Rozsah miniprojektu může být ovlivněn velikostí prokázané účastí na cvičeních.
(5)
Pro studenty, kteří budou mít stoprocentní účast na cvičeních, jsou všechny testy dobrovolné.

 

MOŽNÉ MINIPROJEKTY
(1)
Krátká (~15 min.) prezentace tématu z moderní fyziky
(2)
Jednoduchá vizualizace / simulace k tématu z moderní fyziky
(3)
Písemné vypracování řešení souboru příkladů z moderní fyziky

 

Milí studenti / Milé studentky,

věřím, že fair play je pro vás samozřejmostí a přeji při testech
mnoho úspěchů.


L. D.

ZAČÁTEK