FU:FYBPV0005 Astrofyzikální procesy - Informace o předmětu
FYBPV0005 Astrofyzikální procesy
Fyzikální ústav v Opavěléto 2023
- Rozsah
- 2/1/0. 4 kr. Ukončení: zk.
- Vyučující
- RNDr. Jan Hladík, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Jan Hladík, Ph.D. (cvičící) - Garance
- RNDr. Jan Hladík, Ph.D.
Fyzikální ústav v Opavě - Rozvrh
- Čt 17:15–18:50 LPS
- Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
- Předpoklady
- (FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(B))
Předpokládá se aktivní účast studenta na cvičeních, schopnost samostatného řešení domácích úkolů a práce s literaturou. - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Astrofyzika (program FU, FYZB)
- Cíle předmětu
- Cílem je seznámit studenta s rozličnými astrofyzikálními procesy ve hvězdách, mezihvězdném plynu, akrečních discích, jádrech galaxií apod., mající své popisné vysvětlení v teorii elektromagnetického záření, hydromechanice, magneto-hydrodynamice či v plazmové fyzice.
- Výstupy z učení
- Náplní přednášek a doprovodných cvičení jsou fyzikální procesy s účastí elektromagnetického záření, hydromechaniky, magneto-hydrodynamiky a plazmové fyziky, které mají přímou souvislost s astrofyzikálními procesy ve hvězdách, mezihvězdném plynu, akrečních discích, jádrech galaxií, apod.
Student nabude potřebných znalostí z uvedených oblastí, včetně schopnosti jejich aplikace za různých situací. - Osnova
- Zářivé procesy ( 6 týdnů)
Teorie radiačního přenosu. Tepelné záření. Einsteinovy koeficienty. Rozptyl a difúze – Rosselandova aproximace. Základy teorie zářivých polí – spektrum. Záření pohybujících se nábojů. Thomsonův rozptyl. Brzdné záření. Synchrotronové záření. Comptonův rozptyl. Jevy v plazmatu – index lomu, Faradayova rotace, Čerenkovovo záření, Razinův-Tsytovičův jev. Atomová struktura. Vznik spektrálních čar – výběrová pravidla, zdroje jemné struktury čar, jednoelektronová a dvouelektronová spektra, Augerův jev, rotační a vibrační přechody. Mechanizmy rozšíření spektrálních čar. Spektroskopie. - Hydrodynamické procesy ( 2 týdny)
Rovnice zachování hmotnosti, hybnosti, energie. Bernoulliho teorém. Rovnice hydrodynamiky v konzervativní formě. Viskózní kapaliny. Malé perturbace. Nespojitá prostředí (povrchová nespojitost, rázové vlny a jejich fyzikální interpretace). Soběpodobná řešení. Relativistická hydrodynamika. De Lavalova tryska. - Magnetohydrodynamika a magnetická pole v astrofyzice ( 4 týdny)
Rovnice pohybu, ideální magnetohydrodynamika, rovnice pohybu v konzervativní formě. Síla vyvolaná magnetickým polem. Zamrzání magnetického toku. Malé perturbace v homogenním prostředí. Stabilita tangenciálních nespojitostí. Magnetický vztlak – Parkerova nestabilita. Rekonexe. Rázové vlny v MHD. Magnetická pole v astrofyzice – jejich původ a metody měření.
- Zářivé procesy ( 6 týdnů)
- Literatura
- povinná literatura
- BARTELMANN M. Theoretical Astrophysics - An Introduction. Wiley-VCH, Weinheim, 2013. ISBN 978-3-527-41004-0.
- VIETRI M. Foundations of High-Energy Astrophysics. The University of Chicago Press, Chicago, 2008. ISBN 978-0-226-85569-1.
- doporučená literatura
- KULHÁNEK P. Teorie plazmatu. AGA, Praha, 2011. ISBN 978-80-904582-2-2.
- MACIEL W. J. Hydrodynamics and Stellar Winds. Springer, Cham, 2014. ISBN 978-3-319-04327-2.
- CLARKE C., CARSWELL B. Principles of Astrophysical Fluid Dynamics. Cambridge University Press, New York, 2007. ISBN 978-0-521-85331-6.
- BEISER A. Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha, 1997.
- PRADHAN A. K., NAHAR S. N. Atomic Astrophysics and Spectroscopy. Cambridge University Press, Cambridge, 2011. ISBN 978-0-521-82536-8.
- PADMANABHAN T. Theoretical Astrophysics, vol. 1 - Astrophysical Processes. Cambridge University Press, Cambridge, 2000. ISBN 0-521-56632-0.
- SHU F. H. The Physics of Astrophysics, vol. 2 - Gas Dynamics. University Science Books, Mill Valley, 1992. ISBN 0-935702-65-2.
- RYBICKI G. B., LIGHTMAN A. P. Radiative Processes in Astrophysics. Wiley-VCH, Weinheim, 2004. ISBN 978-0-471-82759-7.
- IRWIN J. A. Astrophysics - Decoding the Cosmos. John Wiley & Sons, Chichester, 2007. ISBN 978-0-470-01305-2.
- GHISELLINI G. Radiative Processes in High Energy Astrophysics. Springer, Heidelberg, 2013. ISBN 978-3-319-00611-6.
- SHU F. H. The Physics of Astrophysics, vol. 1 - Radiation. University Science Books, Mill Valley, 1991. ISBN 0-935702-64-4.
- PADMANABHAN T. An Invitation to Astrophysics. World Science Publishing, Singapore, 2006. ISBN 981-256-638-4.
- neurčeno
- TENNYSON J. Spectroscopy - An Introduction to the Atomic and Molecular Physics of Astronomical Spectra. Imperial College Press, London, 2005. ISBN 1-86094-513-9.
- Výukové metody
- přednáška; diskuze; řízená cvičení; samostatná příprava - čtení textů; domácí úkoly
- Metody hodnocení
- Ověření dosažených studijních výsledků proběhne písemnou formou s následující ústní rozpravou nad daným tématem.
- Informace učitele
- Podrobné informace budou sděleny studentům na první přednášce.
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (léto 2023, nejnovější)
- Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fu/leto2023/FYBPV0005