FPF:UFAF01 SZZk Základy teoretické fyziky - Informace o předmětu
UFAF01 Základy teoretické fyziky
Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavězima 2018
- Rozsah
- 0/0. 0 kr. Ukončení: -.
- Garance
- Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Astrofyzika (program FPF, B1701 Fyz)
- Cíle předmětu
- Zkouška z tohoto předmětu je součástí Státní závěrečné zkoušky bakalářského studia Astrofyziky.
- Osnova
- Klasická mechanika, elektrodynamika a speciální teorie relativity. Lagrangeovský a hamiltonovský formalismus. Keplerova úloha a základy nebeské mechaniky. Teorie elastického rozptylu. Malé kmity. Mechanika tuhého tělesa, pohyb setrvačníků. Základy hydrodynamiky a hydrostatiky, ideální a viskózní tekutina. Maxwellova teorie elektromagnetického pole, elektromagnetické vlny. Teorie elektromagnetického záření, záření urychleného náboje. Lorentzova transformace a její kinematické důsledky. Minkowského prostoročas, 4-dimenzionální formalismus. Relativistická dynamika, pohyb nabité částice v elektromagnetickém poli. Tenzor energie-hybnosti, relativistické zákony zachování. Tenzor elektromagnetického pole, 4-potenciál, Maxwellovy rovnice v kovariantním tvaru, invarianty elektromagnetického pole.
Termodynamika a statistická fyzika. Základní pojmy a postuláty termodynamiky. Zákony (principy, hlavní věty) termodynamiky. Tepelné kapacity a vztahy mezi nimi, Mayerův vztah. Práce ideálního plynu při různých vratných dějích. Carnotův cyklus, Carnotova věta, Clausiova rovnice. Termodynamická teplotní stupnice. Termodynamické potenciály, Maxwellovy vztahy. Komponenty a fáze, fázové diagramy, klasifikace fázových přechodů. Rovnice Clapeyronova a rovnice z ní odvozené. Gibbsovo fázové pravidlo. Vratné a nevratné děje, zákon růstu entropie. Základní pojmy a vztahy klasické statistické fyziky. Základní pojmy a vztahy kvantové statistické fyziky. Gibbsovo kanonické rozdělení, Maxwellův-Boltzmannův zákon rozdělení rychlosti. Grandkanonické rozdělení, Fermiho-Diracovo rozdělení. Boseho-Einsteinovo rozdělení a Planckův vyzařovací zákon.
Kvantová mechanika. Výchozí postuláty a principy kvantové mechaniky, vlnová funkce a její pravděpodobnostní interpretace, rovnice kontinuity. Operátory základních fyzikálních veličin, střední hodnota fyzikální veličiny. Komutátor a relace neurčitosti. Stacionární stavy. Klasická limita, princip korespondence, Ehrenfestovy rovnice. Schrödingerova rovnice a její přesná řešení (volná částice, částice v pravoúhlé potenciálové jámě, lineární harmonický oscilátor, tunelový jev). Moment hybnosti, spin v nerelativistické teorii. Pohyb elektronu v coulombickém poli, spektrum atomu vodíku. Atom vodíku v magnetickém poli (normální Zeemanův jev).
- Klasická mechanika, elektrodynamika a speciální teorie relativity. Lagrangeovský a hamiltonovský formalismus. Keplerova úloha a základy nebeské mechaniky. Teorie elastického rozptylu. Malé kmity. Mechanika tuhého tělesa, pohyb setrvačníků. Základy hydrodynamiky a hydrostatiky, ideální a viskózní tekutina. Maxwellova teorie elektromagnetického pole, elektromagnetické vlny. Teorie elektromagnetického záření, záření urychleného náboje. Lorentzova transformace a její kinematické důsledky. Minkowského prostoročas, 4-dimenzionální formalismus. Relativistická dynamika, pohyb nabité částice v elektromagnetickém poli. Tenzor energie-hybnosti, relativistické zákony zachování. Tenzor elektromagnetického pole, 4-potenciál, Maxwellovy rovnice v kovariantním tvaru, invarianty elektromagnetického pole.
- Informace učitele
- Uspokojivé zodpovězení otázek před komisí pro SZZk.
- Další komentáře
- Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
- Statistika zápisu (zima 2018, nejnovější)
- Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/zima2018/UFAF01