Faculty of Mathematics and Physics
| CU > MFF > Studies > Bachelor and Master Studies > Study programs > Obecná fyzika |
Obecná fyzika
Garantující pracoviště: Kabinet výuky obecné fyziky
Odpovědný učitel: Doc. RNDr. Ivana Stulíková, CSc.
Pracovištěm garantujícím výuku bakalářského studia Obecná fyzika s výjimkou některých povinně volitelných a doporučených volitelných předmětů je Kabinet výuky obecné fyziky. Za výuku povinně volitelných předmětů odpovídají stejná pracoviště, která zajišťují jednotlivé studijní obory navazujícího magisterského studijního programu Fyzika.
Charakteristika studijního oboru:
Obor obecná fyzika zahrnuje základní znalosti z experimentální a teoretické fyziky,
matematiky a programování. Ve třetím roce studia se student volbou volitelných předmětů
a tématu bakalářské práce může orientovat jak na přípravu na navazující magisterské
studium tak i na získání prakticky orientovaných znalostí v následujících zaměřeních:
astronomie a astrofyzika, geofyzika, meteorologie a klimatologie, teoretická fyzika,
fyzika kondenzovaných soustav a materiálů, optika a optoelektronika, fyzika povrchů
a ionizovaných prostředí, biofyzika a chemická fyzika, jaderná a subjaderná fyzika,
matematické a počítačové modelování ve fyzice a technice.
Cíle studia:
Cílem studia studijního oboru Obecná fyzika je poskytnout studentům ucelené základní
vzdělání pokrývající všechny obory fyziky, odpovídající poměrně rozsáhlé znalosti
z matematiky a základy programování. Na tento základ navazují ve třetím roku studia povinně volitelné
a volitelné předměty, s jejichž pomocí může student získat základní znalosti v deseti oborech
pokrývajících celou fyziku a připravit se na navazující magisterské studium nebo uzavřít
své vzdělání na bakalářské úrovni.
Profil absolventa:
Absolvent studijního oboru Obecná fyzika má ucelené znalosti v experimentální a teoretické
fyzice pokrývající všechny obory fyziky. Současně získává i velmi solidní znalosti
z matematiky a osvojí si i základy programování. Volbou povinně volitelných a volitelných předmětů
student může získat prohloubené znalosti v jednom z deseti oborů fyziky. Vzhledem k šíři
vzdělání, přizpůsobivosti a všeobecně oceňované schopnosti abstraktního a tvořivého myšlení
je student výborně
připraven jak na navazující magisterské studium, tak na zaměstnání v řadě prakticky
orientovaných oborů, kde jsou tyto schopnosti vyžadovány.
Doporučený průběh studia
Předměty povinné ke státní závěrečné zkoušce jsou vytištěny tučně, povinně volitelné předměty normálním písmem, doporučené volitelné předměty kurzívou.
1. rok studia
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY021 | Fyzika I (mechanika a molekulová fyzika) | 8 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NOFY055 | Úvod do praktické fyziky | 2 | 0/1 Z | — | |
| NMAF051 | Matematická analýza I | 10 | 4/3 Z+Zk | — | |
| NMAF027 | Lineární algebra I | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NOFY056 | Programování pro fyziky | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NTVY014 | Tělesná výchova | 1 | 0/2 Z | — | |
| NOFY018 | Fyzika II (elektřina a magnetismus) | 8 | — | 4/2 Z+Zk | |
| NOFY066 | Fyzikální praktikum I pro obor Obecná fyzika | 5 | — | 0/3 KZ | |
| NMAF052 | Matematická analýza II | 10 | — | 4/3 Z+Zk | |
| NMAF028 | Lineární algebra II | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NTVY015 | Tělesná výchova | 1 | — | 0/2 Z | |
| Kurz bezpečnosti práce I | 1 | 0 | |||
| NJAZ070 | Anglický jazyk | 2 | 1 | 0/2 Z | — |
| NOFY002 | Proseminář z matematické fyziky | 2 | 0/2 Z | — | |
| NOFY067 | Fyzika v experimentech I | 2 | 1/0 Z | — | |
| NJAZ072 | Anglický jazyk | 2 | 1 | — | 0/2 Z |
| NOFY011 | Proseminář z elektrodynamiky | 2 | — | 0/2 Z | |
| NOFY068 | Fyzika v experimentech II | 2 | — | 1/0 Z | |
| NJSF036 | Použití počítačů ve fyzice | 2 | — | 0/2 KZ | |
1Kurz je organizován jednorázově zpravidla v letním semestru. Informace jsou vždy před začátkem semestru na http://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/ .
2 Výuka anglického jazyka NJAZ070, NJAZ072, NJAZ074, NJAZ090 v rozsahu 0/2 v každém semestru je určena pro středně pokročilé a pokročilé. Začátečníci a mírně pokročilí si místo ní zapíší předměty NJAZ071, NJAZ073, NJAZ075, NJAZ089 s rozsahem výuky 0/4 v každém semestru.
2. rok studia
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY022 | Fyzika III (optika) | 7 | 3/2 Z+Zk | — | |
| NOFY024 | Fyzikální praktikum II pro obor Obecná fyzika | 4 | 0/3 KZ | — | |
| NMAF061 | Matematika pro fyziky I | 7 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NOFY003 | Teoretická mechanika | 7 | 3/2 Z+Zk | — | |
| NOFY023 | Speciální teorie relativity | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NTVY016 | Tělesná výchova | 1 | 0/2 Z | — | |
| NOFY025 | Fyzika IV (atomová fyzika a elektronová struktura látek) | 6 | — | 3/1 Z+Zk | |
| NOFY028 | Fyzikální praktikum III pro obor Obecná fyzika | 5 | — | 0/4 KZ | |
| NMAF062 | Matematika pro fyziky II | 6 | — | 3/2 Z+Zk | |
| NOFY026 | Klasická elektrodynamika | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NOFY027 | Úvod do kvantové mechaniky | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NTVY017 | Tělesná výchova | 1 | 1 | — | 0/2 Z |
| NJAZ091 | Anglický jazyk | 2 | 1 | — | 0/0 Zk |
| NJAZ074 | Anglický jazyk | 2 | 1 | 0/2 Z | — |
| NOFY010 | Proseminář z optiky | 3 | 0/2 Z | — | |
| NTMF069 | Proseminář teoretické fyziky I | 3 | 0/2 Z | — | |
| NOFY047 | Problémy současné fyziky I | 3 | 0/2 Z | — | |
| NOFY059 | Experimentální metody fyziky I | 3 | 0/2 Z | — | |
| NJAZ090 | Anglický jazyk | 2 | 1 | — | 0/2 Z |
| NTMF029 | Proseminář teoretické fyziky II | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY057 | Proseminář z kvantové fyziky atomárních soustav | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY054 | Proseminář z kvantové mechaniky | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY048 | Problémy současné fyziky II | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY060 | Experimentální metody fyziky II | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY062 | Pravděpodobnostní metody fyziky | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
\ \ Mechanika kontinua, navazující na NOFY003, je obsahem předmětu NGEO078.
1 Alternativou k NTVY017 je letní výcvikový kurz NTVY018 nebo zimní výcvikový kurz NTVY019; tyto kurzy je možné absolvovat kdykoli v průběhu bakalářského studia.
2 Výuka anglického jazyka NJAZ070, NJAZ072, NJAZ074, NJAZ090 v rozsahu 0/2 v každém semestru je určena pro středně pokročilé a pokročilé. Začátečníci a mírně pokročilí si místo ní zapíší předměty NJAZ071, NJAZ073, NJAZ075, NJAZ089 s rozsahem výuky 0/4 v každém semestru.
3. rok studia
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY029 | Fyzika V (jaderná a subjaderná fyzika) | 6 | 3/1 Z+Zk | — | |
| NOFY030 | Fyzikální praktikum IV pro obor Obecná fyzika | 4 | 0/3 KZ | — | |
| NMAF063 | Matematika pro fyziky III | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NOFY031 | Termodynamika a statistická fyzika | 1 | 7 | 3/2 Z+Zk | — |
| NSZZ026 | Bakalářská práce | 6 | — | 0/4 Z | |
| Povinně volitelné předměty | 2 | 10 | |||
| Kurz bezpečnosti práce II | 3 | 0 | |||
| NOFY012 | Proseminář z jaderné a subjaderné fyziky | 3 | 0/2 Z | — | |
| NBCM144 | Proseminář termodynamiky a statistické fyziky | 3 | 0/2 Z | — | |
| NOFY064 | Výpočetní technika ve fyzikálním experimentu | 4 | 0/3 KZ | — | |
| NMAF006 | Vybrané partie z matematiky pro fyziky | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NGEO090 | Proseminář věd o Zemi | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY065 | Výběrové praktikum z elektroniky a počítačové techniky | 4 | — | 0/3 KZ | |
1 Pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce je nutné absolvovat buď tento předmět, nebo předmět NTMF043 Termodynamika a statistická fyzika I, nebo předmět NOFY036 Termodynamika a statistická fyzika.
2 Seznam povinně volitelných předmětů je uveden níže. Viz též podmínky pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce.
3 Kurz je nezbytný pro studenty, kteří mají zadanou experimentální bakalářskou práci, konají práci v laboratoři nebo navštěvují praktika (předměty NOFY028, NOFY030, NOFY065, NFPL151, NJSF006 atd.)
Kurz bezpečnosti práce
Podmínkou pro samostatnou práci v laboratoři (zahájení praktik a experimentální bakalářské práce) je absolvování kurzu bezpečnosti práce, který je organizován pro všechny studenty fyziky kabinetem výuky obecné fyziky, a to jednorázově zpravidla v letním semestru. Informace jsou vždy před začátkem semestru na http://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/ . Platnost tohoto kurzu je dva roky.
Povinně volitelné předměty
Povinně volitelné předměty jsou uspořádány do bloků, jež odpovídají oborům navazujícího magisterského studijního programu Fyzika, a proto se zájemcům o navazující magisterské studium doporučuje příslušný blok absolvovat. Výuku těchto předmětů zajišťují pracoviště, která garantují jednotlivé studijní obory magisterského studia.
Studenti, kteří nemají zájem o navazující magisterské studium, si mohou zapsat předměty dle vlastního uvážení. S ohledem na získání ucelených znalostí je však i v tomto případě vhodné dát přednost předmětům z jednoho bloku uvedeného níže, případně se poradit s příslušným odpovědným učitelem o zapsání dalších vybraných přednášek z navazujícího magisterského studia.
Povinně volitelné předměty jsou vytištěny normálním písmem, doporučené volitelné předměty kurzívou.
1. Astronomie a astrofyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY042 | Základy kvantové teorie | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NAST006 | Základy astronomie a astrofyziky I | 6 | — | 4/0 Zk | |
| NAST007 | Základy astronomie a astrofyziky II | 6 | — | 4/0 Zk | |
| NAST028 | Cvičení a praktikum z astronomie | 6 | — | 0/4 Z | |
| NOFY034 | Metody zpracování fyzikálních měření | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NSZZ002 | Odborná praxe | 1 | 0/0 Z | 0/0 Z | |
| NAST023 | Astrofyzika pro fyziky | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NAST020 | Fyzika malých těles sluneční soustavy | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NAST010 | Seminář Astronomického ústavu UK | 1 | 3 | 0/2 Z | 0/2 Z |
| NAST026 | Dějiny astronomie | 1 | 3 | 1/1 Z | 1/1 Z |
| NAST021 | Vybrané kapitoly z astrofyziky | 1 | 3 | 2/0 Zk | — |
1 Tyto předměty se zaměřují každý rok na jiná témata a studenti je mohou zapisovat opakovaně.
2. Geofyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NGEO078 | Mechanika kontinua I | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NGEO005 | Fourierova spektrální analýza | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NGEO076 | Obrácené úlohy a modelování ve fyzice | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NGEO082 | Seismologie I | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NGEO017 | Tíhové pole a tvar Země | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NGEO080 | Geomagnetismus a geoelektřina I | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NGEO021 | Newtonův potenciál ve fyzikálních vědách | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NGEO029 | Přehled geofyziky | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NPRF018 | Počítače v geofyzikální praxi | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NGEO006 | Fyzika ionosféry a magnetosféry | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NGEO077 | Geofyzikální metody studia přírodního prostředí | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NMAF001 | Vybrané kapitoly z parciálních diferenciálních rovnic | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NMET050 | Metody zpracování fyzikálních měření | 3 | — | 2/0 Zk | |
3. Meteorologie a klimatologie
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NMET034 | Hydrodynamika | 6 | 3/1 Z+Zk | — | |
| NMET012 | Všeobecná klimatologie | 6 | 4/0 Zk | — | |
| NMET050 | Metody zpracování fyzikálních měření | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NMET049 | Seminář zpracování fyzikálních měření | 3 | — | 0/2 Z | |
| NMET023 | Dynamická meteorologie | 1 | 7 | — | 4/1 Z+Zk |
| NMET074 | Dynamika atmosféry | 1 | 6 | — | 3/1 Z+Zk |
| NMET035 | Synoptická meteorologie I | 4 | — | 3/0 Zk | |
| NGEO078 | Mechanika kontinua I | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NMET021 | Meteorologické přístroje a pozorovací metody | 4 | 3/0 Zk | — | |
| NMET069 | Meteorologický bakalářský seminář I | 3 | 0/2 Z | — | |
| NMET070 | Meteorologický bakalářský seminář II | 3 | — | 0/2 Z | |
| NPRF031 | Programování v meteorologii | 6 | — | 2/2 KZ | |
| NMAF026 | Deterministický chaos | 3 | — | 2/0 Zk | |
1 Student zapisuje pouze jeden z těchto dvou předmětů.
4. Teoretická fyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NTMF043 | Termodynamika a statistická fyzika I | 1 | 7 | 3/2 Z+Zk | — |
| NTMF044 | Termodynamika a statistická fyzika II | 7 | — | 3/2 Z+Zk | |
| NTMF066 | Kvantová mechanika I | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NTMF067 | Kvantová mechanika II | 9 | — | 4/2 Z+Zk | |
| NTMF111 | Obecná teorie relativity | 4 | — | 3/0 Zk | |
| NTMF059 | Geometrické metody teoretické fyziky I | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NTMF057 | Počítačové metody v teoretické fyzice I | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NTMF005 | Seminář teoretické fyziky I | 3 | 0/2 Z | — | |
| NTMF012 | Seminář teoretické fyziky II | 3 | — | 0/2 Z | |
| NTMF100 | Odborné soustředění ÚTF | 2 | — | 0/1 Z | |
1 Pokud je náhradou za NOFY031 Termodynamika a statistická fyzika, považuje se za předmět povinný, a to včetně kreditů.
5. Fyzika kondenzovaných soustav a materiálů
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NFPL010 | Kvantová teorie I | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NFPL150 | Úvod do fyziky kondenzovaných soustav | 9 | — | 4/2 Z+Zk | |
| NFPL192 | Proseminář fyziky kondenzovaných soustav | 3 | — | 0/2 Z | |
| NFPL141 | Kvantová teorie II | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NOFY034 | Metody zpracování fyzikálních měření | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NFPL151 | Experimentální cvičení FPL | 3 | — | 0/2 Z | |
| NFPL035 | Úvod do krystalografie a strukturní analýzy | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NFPL155 | Studium reálné struktury pevných látek | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NFPL163 | Fyzika magnetických materiálů | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NFPL043 | Úvod do fyziky organických polovodičů | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NFPL115 | Elektronová mikroskopie | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NFPL074 | Praktické užití elektronové mikroskopie | 3 | 1/1 Z | — | |
| NFPL059 | Fyzikální akustika | 3 | — | 1/1 KZ | |
| NFPL161 | Perspektivní materiály a jejich příprava | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NFPL092 | Radiofrekvenční spektroskopie pevných látek | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NFPL095 | Základy kryotechniky | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NFPL169 | Hyperjemné interakce a jaderný magnetismus | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF105 | Vakuová technika | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NBCM090 | Fyzika povrchů a tenkých vrstev polymerů | 3 | 2/0 Zk | — | |
6. Optika a optoelektronika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NFPL010 | Kvantová teorie I | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NOOE021 | Vlnová optika | 9 | — | 4/2 Z+Zk | |
| NOOE001 | Základy optické spektroskopie | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NMAF035 | Numerické metody zpracování experimentálních dat | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NOOE114 | Nové materiály a technologie | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NOOE115 | Konstrukce a výroba optických prvků | 2 | — | 0/1 Z | |
| NOOE116 | Základy fotoniky | 3 | — | 2/0 Zk | |
7. Fyzika povrchů a ionizovaných prostředí
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY042 | Základy kvantové teorie | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NEVF158 | Základy fyziky pevných látek | 5 | — | 2/1 Zk | |
| NEVF105 | Vakuová technika | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF140 | Povrchové vlastnosti pevných látek | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF100 | Metody fyziky plazmatu | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF104 | Seminář fyziky povrchů a plazmatu | 2 | — | 0/1 Z | |
| NEVF101 | Základy elektroniky | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF102 | Úvod do počítačové fyziky | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NEVF119 | Elektronika povrchů | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF103 | Technika tenkých vrstev | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF112 | Metody zpracování fyzikálních měření — FPP | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NEVF001 | Seminář z kvantové teorie | 3 | — | 0/2 Z | |
| NEVF135 | Programování v IDL — zpracování a vizualizace dat | 3 | 1/1 KZ | — | |
8. Biofyzika a chemická fyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NBCM110 | Kvantová teorie I | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NBCM111 | Kvantová teorie II | 1 | 7 | — | 3/2 Z+Zk |
| NBCM039 | Kvantová teorie molekul | 7 | — | 3/2 Z+Zk | |
| NBCM035 | Obecná chemie | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NBCM112 | Metody magnetické rezonance v biofyzice | 2 | 4 | — | 3/0 Zk |
| NBCM094 | Úvod do problémů současné biofyziky | 2 | 3 | — | 0/2 Z |
| NMAF035 | Numerické metody zpracování experimentálních dat | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NOFY052 | Měřicí technika ve fyzice | 4 | 0/3 Z | — | |
| NBCM010 | Bioorganická chemie | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NBCM014 | Struktura, dynamika a funkce biologických membrán | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NBCM102 | Základy klasické radiometrie a fotometrie | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NOOE036 | Úvod do fyzikální a molekulární akustiky | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NBCM026 | Experimentální technika v molekulární spektroskopii | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NOOE004 | Emisní spektroskopie v biofyzice | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NBCM027 | Symetrie molekul | 4 | — | 2/1 Z+Zk | |
1,2 Předmět označený 1 si volí zájemci o chemickou fyziku a teorii molekulárních systémů. Předměty označené 2 si volí zájemci o biofyziku.
9. Jaderná a subjaderná fyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY045 | Kvantová mechanika I | 1 | 9 | 4/2 Z+Zk | — |
| NOFY046 | Kvantová mechanika II | 1 | 9 | — | 4/2 Z+Zk |
| NJSF094 | Kvantová mechanika I | 2 | 9 | 4/2 Z+Zk | — |
| NJSF095 | Kvantová mechanika II | 2 | 9 | — | 4/2 Z+Zk |
| NTMF066 | Kvantová mechanika I | 3 | 9 | 4/2 Z+Zk | — |
| NTMF067 | Kvantová mechanika II | 3 | 9 | — | 4/2 Z+Zk |
| NJSF064 | Fyzika jádra | 7 | — | 3/2 Z+Zk | |
| NJSF103 | Experimentální metody jaderné a subjaderné fyziky | 6 | — | 3/1 Z+Zk | |
| NJSF006 | Praktikum jaderné fyziky | 6 | — | 0/4 KZ | |
| NOFY034 | Metody zpracování fyzikálních měření | 3 | — | 2/0 Zk | |
1,2,3 Student zapisuje jednu z dvojic předmětů označených 1, 2 nebo 3.
10. Matematické a počítačové modelování ve fyzice a technice
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NMOD012 | Mechanika kontinua | 7 | 3/2 Z+Zk | — | |
| NNUM105 | Základy numerické matematiky | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NDIR044 | Parciální diferenciální rovnice I | 6 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NRFA106 | Úvod do funkcionální analýzy (OF) | 1 | 6 | 2/2 Z+Zk | — |
| NOFY036 | Termodynamika a statistická fyzika | 2 | 7 | — | 3/2 Z+Zk |
| NMOD104 | Matematické modelování ve fyzice 1 | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NMOD204 | Matematické modelování ve fyzice 2 | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NDIR020 | Obyčejné diferenciální rovnice I | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NRFA050 | Funkcionální analýza I | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NDIR045 | Parciální diferenciální rovnice II | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
1 Přednáší se v obou semestrech.
2 Pokud je náhradou za NOFY031 Termodynamika a statistická fyzika, považuje se za předmět povinný, a to včetně kreditů.
Státní závěrečná zkouška
Studium je zakončeno státní závěrečnou zkouškou, která se skládá ze dvou částí:- – z obhajoby bakalářské práce
- – z ústní části zkoušky
Podmínky pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce
- – získání alespoň 180 kreditů
- – splnění všech povinných předmětů zvoleného oboru
- – splnění povinně volitelných předmětů v rozsahu alespoň 10 kreditů
- – odevzdání vypracované bakalářské práce ve stanoveném termínu
- – splnění všech povinných předmětů zvoleného oboru
Bakalářská práce
Bakalářská práce se zpravidla zadává v zimním semestru třetího roku studia. Téma bakalářské práce si student volí z nabídky fyzikálních pracovišt.
Požadavky k ústní části státní závěrečné zkoušky
Zkouška má přehledový charakter. Jsou kladeny jen širší otázky a žádá se, aby posluchač prokázal pochopení základních problémů, byl schopen je ilustrovat na konkrétních situacích a osvědčil určitou míru syntézy a hlubšího pochopení. Kromě znalosti teorie jevu se tedy předpokládá i znalost základní metodiky měření příslušných veličin. Předmětem zkoušky jsou následující partie fyziky:
1. Mechanika hmotného bodu a soustav hmotných bodů
Základní kinematické veličiny. Newtonovy pohybové zákony. Inerciální soustavy.
První a druhá impulzová věta. Keplerovy zákony. Harmonický oscilátor (tlumený i netlumený),
vynucené kmity. D'Alembertův princip. Lagrangeovy rovnice 2. druhu.
Hamiltonovy kanonické rovnice.
2. Kinematika a dynamika tuhého tělesa
Eulerovy úhly a kinematické rovnice. Tenzor setrvačnosti. Eulerovy dynamické rovnice. Pohyb setrvačníků.
3. Mechanika kontinua
Tenzor napětí a deformace, Hookův zákon. Rovnice struny a její řešení.
Pohybová rovnice ideální tekutiny, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice.
Viskozní tekutiny, Navierovy-Stokesovy rovnice. Laminární a turbulentní proudění.
4. Struktura látek
Atomová struktura látek. Typy vazeb. Skupenství látek. Brownův pohyb.
5. Základy termodynamiky a statistické fyziky
Teplo, teplota, tepelná kapacita. Termodynamické potenciály.
Hlavní věty termodynamiky. Ideální plyn. Stavová rovnice, Carnotův cyklus.
Fázový prostor, rozdělovací funkce. Liouvilleova rovnice. Základní statistická rozdělení.
Entropie ve statistické fyzice.
6. Základy kinetické teorie
Maxwellovo-Boltzmannovo rozdělení, tlak, teplota, vnitřní energie.
Transportní jevy v plynech. Molekulární jevy v kapalinách, Avogadrovo číslo.
7. Základní elektromagnetické veličiny a jejich měření
Intenzity elektrického a magnetického pole, elektrická a magnetická indukce.
Materiálové vztahy. Metody měření elektrických a magnetických veličin.
8. Maxwellovy rovnice a jejich základní důsledky
Elektromagnetické potenciály a jejich vlastnosti. Zákony zachování v teorii
elektromagnetického pole.
Vlastnosti stacionárních, kvazistacionárních a nestacionárních polí.
9. Základní principy speciální teorie relativity
Otázka éteru a Michelsonův-Morleyův experiment. Výchozí principy
speciální teorie relativity, Lorentzova transformace. Minkowského
prostoročas, světelný kužel. Relativistická pohybová rovnice,
ekvivalence hmotnosti a energie. Maxwellovy rovnice ve čtyřrozměrném
tvaru.
10. Elektrické obvody stacionární, kvazistacionární a střídavé
Ustálený a neustálený stav. Metody řešení elektrických obvodů. Kirchhoffova pravidla.
Jouleův zákon.
11. Elektromagnetické vlny
Pojem rovinné a kulové vlny, šíření v neomezeném prostředí. Polarizační vlastnosti
rovinné vlny. Dipólové záření. Elektromagnetické vlny v látkách. Rovinná vlna na rozhraní,
Fresnelovy vzorce. Elektromagnetická teorie světla. Index lomu, disperze.
12. Optika
Interferenční a ohybové jevy. Koherence světla. Optické interferometry. Fresnelův
a Fraunhofferův ohyb, optická mřížka. Braggova rovnice. Základy holografie. Šíření světla
v anizotropním prostředí, dvojlom. Laser. Základy vláknové a nelineární optiky.
Geometrická optika. Zrcadla, čočky, zobrazovací rovnice. Optické zobrazovací přístroje.
Optická spektroskopie. Spektrum záření černého tělesa.
13. Variační formulace fyzikálních zákonů
Hamiltonův variační princip, vztah mezi mechanikou a geometrickou optikou.
Hamiltonův princip pro soustavy s nekonečně mnoha stupni volnosti
(struna, elektromagnetické pole).
14. Stavba atomů, molekul a kondenzovaných látek
Stacionární stavy atomů a molekul, elektrické a magnetické momenty.
Elektronové stavy v kondenzovaných látkách. Pásová struktura a elektrická
vodivost pevných látek. Vodivost kapalin a plynů.
Dielektrické a magnetické vlastnosti látek.
15. Experimentální základy kvantové hypotézy
Částicové vlastnosti světla a vlnové vlastnosti částic.
Planckova kvantová hypotéza, foton, fotoelektrický jev.
De Brogliova hypotéza.
16. Formalizmus kvantové teorie
Postuláty kvantové mechaniky.
Vlnová funkce. Lineární a hermitovské operátory. Reprezentace měřitelných veličin.
Kvantování fyzikálních veličin.
Časová a nečasová Schrödingerova rovnice.
Relace neurčitosti. Integrály pohybu.
17. Aplikace kvantové mechaniky
Volná částice. Částice v potenciálové jámě. Tunelový jev.
Lineární harmonický oscilátor. Atom vodíku.
18. Jaderné záření
Interakce jaderného záření s prostředím a metody jeho detekce.
Spektrometrie jaderného záření. Umělé zdroje jaderného záření.
19. Atomové jádro
Základní vlastnosti a charakteristiky atomového jádra. Vazbové síly,
vazbová energie jader. Radioaktivita. Jaderné reakce.
20. Subjaderná fyzika
Základní skupiny částic a interakcí mezi nimi. Antičástice.
Zákony zachování v mikrosvětě.