Fyzika mikrosvěta – kvantová a částicová fyzika

Jedná se o kurz dalšího vzdělávání pedagogických pracovníků a volně navazuje na kurz Fyzika mikrosvěta – základy. Orientuje se na další vybrané poznatky z kvantové a částicové fyziky. Témata spadající do atomové a jaderné fyziky jsou náplní kurzu Fyzika mikrosvěta – atomová a jaderná fyzika.

Kromě výkladu a utříbení teoretických znalostí učitelů a seznámení se s výsledky výzkumů zabývajících se výukou těchto témat v mezinárodním kontextu se obsah kurzu zaměří i na získání vlastních zkušeností a podnětů na vhodné žákovské aktivity do výuky na základní i střední škole.

Prezenční část je určena zejména vlastnímu experimentování účastníků kurzu, distanční část se zaměří na výklad teorie a diskuzi možností výuky. U účastníků jsou předpokládány pouze základní vstupní znalosti (na úrovni látky probírané na základní či střední škole), všechna témata budou diskutována zcela od základů.

Obsah kurzu

• Online bloky:
• Dělení fyziky mikrosvěta, historický vývoj ve 20. století. Rozměrové, hmotnostní a energetické škály ve fyzice mikrosvěta. Specifika kvantového popisu světa – dualismus, pravděpodobnostní charakter, princip superpozice, alternativní interpretace.
• Spin – historie jeho objevu, co spin je/není a jak o něm mluvit se žáky. Využití dvouhladinového systému ve výuce základů kvantové fyziky. Princip superpozice a kvantové počítače – základní myšlenky a principy.
• Kvantová provázanost, Bellovy stavy a EPR paradox (nezbytnost pravděpodobnostního popisu v kvantové fyzice), princip kvantové kryptografie.
• Výměnný charakter interakcí a kvantová teorie pole. Co jsou a co nejsou Feynmanovy diagramy.

• Prezenční bloky:
• Experimenty vedoucí ke vzniku kvantové fyziky. Experimenty ukazující duální povahu mikrosvěta. Aktivity využitelné ve výuce tohoto tématu ve škole.
• Principy detekce elementárních částic. Historie objevování elementárních částic – antičástice jako důsledek relativistické kvantové mechaniky, podivné částice, hyperony,… Kvarkový model hadronů. Standardní model mikrosvěta a jeho doplňky.
  
  

Organizační informace

• 20 hodin (dva šestihodinové bloky prezenčně, čtyři dvouhodinové bloky online)
• prezenční část proběhne na MFF UK, V Holešovičkách 2, Praha 8
• termíny: v první polovině roku 2024 nebude kurz vyučován
• počet účastníků: 10–20
• cena: 4 000 Kč
• za sníženou cenu (1 500 Kč) je možné se účastnit pouze on-line části (bez nároku na certifikát o absolvování)

Materiály pro účastníky

Lektorka: RNDr. Zdeňka Koupilová, Ph.D.

Kurz je akreditován MŠMT pod číslem: MSMT-756/2023-4-196.

Máte dotaz? Pište garantce kurzu Zdeňce Koupilové, zdenka.koupilova@matfyz.cuni.cz.