Kmity a vlny
| Typ studia | bakalářské |
|---|---|
| Jazyk výuky | čeština |
| Kód | 653-2233/01 |
| Zkratka | KaV |
| Název předmětu česky | Kmity a vlny |
| Název předmětu anglicky | Kmity a vlny |
| Kreditů | 7 |
| Garantující katedra | Katedra materiálového inženýrství a recyklace |
| Garant předmětu | Ing. Tibor Fördös, Ph.D. |
Osnova předmětu
1. Kmitání a vlnění napříč světem fyziky. Úvod do diferenciálních rovnic a metod jejich řešení.
2. Volné kmity ve fyzice – Harmonický pohyb a jeho matematický popis
3. Tlumené a nucené kmity – Ustálené stavy, superpozice a rezonance ve fyzice
4. Vázané oscilátory a jejich módy
5. Mechanické vlnění – Postupné a stojaté vlnění, vlnová rovnice, Fourierova řada a dekompozice, Dopplerův jev.
6. Mechanické vlnění v přírodě – přenos zvuku, nadzvukové rychlosti a rázové vlny, vlny na vodě, hudební nástroje
7. Fourierova transformace – matematické vlastnosti a aplikace
8. Skalární vlnová teorie a její důsledky – Princip superpozice, interference a difrakce, koherenční vlastnosti světla
9. Elektromagnetické vlnění – vlnová rovnice, Helmholtzova rovnice, monochromatické rovinné vlny
10. Absorpce a disperze – fázová a grupová rychlost, fyzika duhy a dalších atmosférických jevů – Halové a soumrakové jevy
11. Fotony a vlnově-částicový dualismus - Youngův experiment, fotoelektrický jev
12. Elektrony a De Broglieho vlny – vlnová funkce částice, elektronová mikroskopie a litografie
13. Schrödingerova rovnice a její důsledky, Heisenbergův princip neurčitosti, elektron v kvantové jámě, tunelový jev a jeho využití v mikroskopii
2. Volné kmity ve fyzice – Harmonický pohyb a jeho matematický popis
3. Tlumené a nucené kmity – Ustálené stavy, superpozice a rezonance ve fyzice
4. Vázané oscilátory a jejich módy
5. Mechanické vlnění – Postupné a stojaté vlnění, vlnová rovnice, Fourierova řada a dekompozice, Dopplerův jev.
6. Mechanické vlnění v přírodě – přenos zvuku, nadzvukové rychlosti a rázové vlny, vlny na vodě, hudební nástroje
7. Fourierova transformace – matematické vlastnosti a aplikace
8. Skalární vlnová teorie a její důsledky – Princip superpozice, interference a difrakce, koherenční vlastnosti světla
9. Elektromagnetické vlnění – vlnová rovnice, Helmholtzova rovnice, monochromatické rovinné vlny
10. Absorpce a disperze – fázová a grupová rychlost, fyzika duhy a dalších atmosférických jevů – Halové a soumrakové jevy
11. Fotony a vlnově-částicový dualismus - Youngův experiment, fotoelektrický jev
12. Elektrony a De Broglieho vlny – vlnová funkce částice, elektronová mikroskopie a litografie
13. Schrödingerova rovnice a její důsledky, Heisenbergův princip neurčitosti, elektron v kvantové jámě, tunelový jev a jeho využití v mikroskopii
E-learning
Povinná literatura
FREEGARDE, T. Introduction to the Physics of Waves, Cambridge University Press, 2013.
GOLDSMITH, M. Waves: A Very Short Introduction, Oxford University Press, 2018.
DESHMUKH, P. C. Foundations of Classical Mechanics, Cambridge University Press, 2019.
HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J. et al. (ed.). Fyzika: vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Část 4, Elektromagnetické vlny – Optika – Relativita. Překlady vysokoškolských učebnic, sv. 1. Brno: VUTIUM; Praha, 2000. ISBN 80-214-1868-0.
GOLDSMITH, M. Waves: A Very Short Introduction, Oxford University Press, 2018.
DESHMUKH, P. C. Foundations of Classical Mechanics, Cambridge University Press, 2019.
HALLIDAY, D., RESNICK, R., WALKER, J. et al. (ed.). Fyzika: vysokoškolská učebnice obecné fyziky. Část 4, Elektromagnetické vlny – Optika – Relativita. Překlady vysokoškolských učebnic, sv. 1. Brno: VUTIUM; Praha, 2000. ISBN 80-214-1868-0.
Doporučená literatura
NETTEL, S. Wave Physics, Springer, 2009.
WALKER, J. Fundamentals of Physics, Extended, Wiley & Sohns, 2013.
WALKER, J. Fundamentals of Physics, Extended, Wiley & Sohns, 2013.