ÚVOD DO MODERNÍ FYZIKY
Letní semestr 2006 / 2007

 

Doba a místo konání
Přednáška
Podle rozvrhu Pátek 15.30 - 17.10
FJFI KFE , Trojanova 13, posluchárna 101
Cvičení
Termíny budou dohodnuty na první přednášce
FJFI KFE, Trojanova 13, UNIX lab, místnost 125

 

Aktuální informace

 

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

 





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
Úvod : Koncepce současné fyziky
Část 1
Část 2
Struktura mikrosvěta Nanofyzika a nanotechnologie
.. ..
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
Závěr : Aplikace a perspektívy
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) Beiser A. :
Úvod do moderní fyziky.
Academia, Praha 1978
...
Překlad staršího vydání uznávané učebnice. Pořád užitečný dobrý úvodní text. Hledejte v knihovnách, včetně FJFI.
(3) Pekárek S., Murla M.:
Physics II. 2nd Ed. Chap. 5 - 7
Vydavatelství ČVUT, Praha 2003
ISBN 80-01-02781-3

Skriptum pro studenty elektrontechnické fakulty ČVUT v angličtině
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 text z elektrotechnické fakulty ČVUT pro seminární cvičení. Dostanete v prodejně ČVUT v Dejvicích.
(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
Starší (již neudržovaný !) webový dokument ke kurzu UMF s řadou (ne vždy funkčních) odkazů.. Budeme si v něm občas ukazovat.
(7) 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 určitě často vracet.
(8) Wikipedia: Modern Physics.
http://en.wikipedia.org/wiki/Modern_physics
Dobré startovací místo k materiálům o kvantové fyzice a teorii relativity. Navede Vás na řadu zajímavých webových odkazů.Rozhodně nepřehlédněte
(9) Maple Worksheets for Quantum Mechanics I.
http://www.sussex.ac.uk/physics/teaching/cce/QMI.htm
Aplikace IVS Maple v kvantové mechanice. Ukázka materiálů používaných ve cvičeních k UMF.
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 1
Učebnice
(1)
Krane K. :
Modern Physics. 2nd Ed.

Wiley, 1996
ISBN 0-471-82872-6
Jedna z mnoha dobrých učebnic moderní fyziky. 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) Hey T., Walters P.:
Nový kvantový vesmír.
Argo / Dokořán 2005
ISBN 80-7203-699-8
Překlad vynikající knížky věnované neformálnímu úvodu do kvantové fyziky a jejich aktuálních aplikací. Moc doporučujeme ...
(4) 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 ...
(5) Skála L.:
Úvod do kvantové mechaniky.
Academia, 2005
ISBN 80-200-1316-4
Kompaktní, dobré (a cenově zcela únosné) uvedení do kvantové fyziky pro ty,jimž nestačí to, co bude v přednášce.
(6) Dušek M. :
Koncepční otázky kvantové teorie.
Univerzita Palackého, 2002
ISBN
80-7299-045-4
Kniha o kvantové fyzice pro ty, co chtějí vědět víc o interpretaci kvantové fyziky i jejích rýsujících se nových aplikacích (kvantové počítače ...).
(7) 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.
(8) 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..
(9) McCracken G. - Stott P. :
Fúze : Energie vesmíru.
Mladá fronta, 2006
ISBN 80-204-1453-3
Překlad výborné knihy věnované úvodu do problematiky jaderné fúze, vysoce aktuálního tématu současné fyziky. Stojí určitě za pozornost.
(10) Wang F.Y. :
Physics with Maple: The Computer Algebra Resource for Mathematical Methods in Physics..
Wiley - WCH, 2006
ISBN 3-527-40640-9
Kniha věnovaná aplikaci systému Maple ve fyzice, včetně řady úloh k moderní fyzice. Výborná učebnice, jen vyžaduje trochu větší investici ...
 
 
ÚVOD DO MODERNÍ FYZIKY : DALŠÍ UŽITEČNÉ ZDROJE 2 2
Webové dokumenty
(11) Kulhánek P. : Fyzika II.
http://www.aldebaran.cz/studium/fyzika/index.html
Materiály k úvodnímu kurzu fyziky na elektrotechnické fakulttě, užitečný přehled základních vztahů.
(12)
Kubínek R.: Kurz atomové a jaderné fyziky
http://apfyz.upol.cz/ucebnice/down/atomovka.pdf
Přehled atomové a jaderné fyziky na < 30 stránkách pro ty, co nevydrží u tlustých učebnic. Užitečné při řešení příkladů.
(13) B. Crowell : The Modern Revolution in Physics
http://www.lightandmatter.com/area1book6.html
Elementární učebnice v elektronické formě (Zdarma !). Pokud tyto věci už znáte, je text výborný aspoň pro zdokonalení v angličtině. Určitě zkuste ...
(14) Trebino R. : Modern Physics
http://www.physics.gatech.edu/gcuo/lectures/
Jeden z mála na webu dostupných dobrých (a atraktivně vyvedených) kurzů moderní fyziky (Georgia Institute of Technology). Budeme využívat ...
(15) Kulhánek P. : Kvantová teorie.
http://www.aldebaran.cz/studium/kvantovka.pdf
Dobře udělaný elektronický text ke kvantové fyzice, může se vám hodit i později ...
(16)

Wagner V.: Úvod do subatomové fyziky
http://hp.ujf.cas.cz/~wagner/prednasky/subatom/osnova.html

Přednáška pro 3. ročník FJFI. Užitečný a dobrý studijní materiál pro ty, co chtějí být v předstihu před kolegy ...
Javové aplety
(17)

Belloni M., Christian W., Cox A.J.:
Physlet Quantum Physics : An Interactive Introduction.
Pearson Prentice Hall 2006
ISBN 0-13-101970-8

Kolekce dvou set javových apletů - interaktivních cvičení / vizuálních reprezentací ke kvantové fyzice. Může být dobrá investice ...
(18) Falstad P.: Math and Physics Applets.
http://www.falstad.com/mathphysics.html
Vynikající soubor javových apletů, podstatnou část tvoří aplety ke kvantové fyzice.
(19) 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 ...
(20) Christian W.:
Open Source Physics: A User's Guide with Examples.
Pearson / Addison Wesley, 2006
ISBN 0-8053-7759-X
Něco pro ty, kteří by si chtěli vytvářet vlastní aplety s tématikou moderní fyziky. Taková aktivita bude vysoce oceněna...

 

Doplňkové materiály

 

 

Harris R.: Nonclassical Physics. Addison-Wesley, Menlo Park 1998.
ISBN 0-201-83436-7
http://www.physics.ucdavis.edu/Classes/NonclassicalPhysics/

Wolfram Research : Mathematica CalcCenter 3.
http://www.wolfram.com/products/calccenter/

Thaller B. : Visual Quantum Mechanics. Springer /TELOS, New York 2000.
ISBN 0-387-98929-3
http://www.kfunigraz.ac.at/imawww/vqm/bookone.html

ZAČÁTEK

 

 

 



 


Podmínky pro udělení zápočtu

JAK ZÍSKAT ZÁPOČET
(1)
Pro studenty, kteří se pravidelně účastnili práce v učebně (aspoň dvoutřetinová účast).
V dokumentu

ÚVOD DO MODERNÍ FYZIKY: ZÁPOČTOVÉ TESTY <=klikněte

otevřít odkazy TEST 1, TEST 2, TEST 3. Vykonat dva testy z oddílů Practice Questions (výběrový kvíz) a jeden test z oddílů Physlet Problems (kvíz s javovými aplety) nebo Practice Problems (řešení příkladů). Zvolené testy je třeba vybrat z různých odkazů TEST, tedy nutno využít všechny tři odkazy.Minimální požadované hodnocení každého testu : 90 bodů.

Testy lze vykonat z libovolného počítače, na který má student přístup.Testy doporučujeme dělat průběžně, nenechávejte to až na konec semestru. Literaturu / webové zdroje můžete používat. Pracujte samostatně, pomocníci nejsou povoleni.

Výsledky testů splňujících bodový limit zaslat na adresu : drska@antu.fjfi.cvut.cz
(2)
Pro studenty, kteří nemohou splnit podmínku uvedenou
v bodě (1) :
Platí stejné požadavky jako v bodě (1). Navíc je třeba po skončení kurzu vykonat v učebně další test zadaný přednášejícím.
(3)
V individuálně dohodnutých případech mohou být testy nahrazeny realizací miniprojektu, jehož téma a prezentaci je třeba domluvit s přednášejícím. Tento způsob ukončení předmětu velmi vítáme ...

Pro studenty, kteří budou mít stoprocentní účast na cvičeních a aspoň sedmdesátiprocentní účast na přednášce, stačí udělat jeden libovolně vybraný test.


 

MOŽNÉ MINIPROJEKTY
(1) Krátká (~15 min.) počítačová 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.

 

Prof. Ing. Ladislav Drška, CSc
(420) 224 358 636
drska@antu.fjfi.cvut.cz

ZAČÁTEK