Tato stránka vychází z podkladů pro tištěné studijní plány (tzv. Karolinku).

Fyzika

Charakteristika studijního programu:
Studijní program Fyzika poskytuje základní znalosti z experimentální a teoretické fyziky, matematiky a programování. Ve třetím roce studia si student volí povinně volitelné předměty a téma bakalářské práce (zpravidla podle oboru zamýšleného budoucího navazujícího magisterského studia) a získá prakticky orientované znalostí v některém z následujících zaměření: Astronomie a astrofyzika, Geofyzika a fyzika planet, Fyzika atmosféry, meteorologie a klimatologie, Teoretická fyzika, Fyzika kondenzovaných soustav a materiálů, Optika a optoelektronika, Fyzika povrchů a plazmatu, Biofyzika a chemická fyzika, Částicová a jaderná fyzika, Matematické a počítačové modelování ve fyzice. Absolvent je tak optimálně připraven na navazující magisterské studium těchto oborů fyziky. Pokud bakalář nechce v dalším studiu pokračovat, je schopen po absolvování zvoleného specifického bloku ``Aplikovaná fyzika" pracovat jak ve vědeckých tak průmyslových laboratořích, obsluhovat technicky náročná zařízení, vyhodnocovat výsledky experimentů či počítačových modelací.

Cíle studia:
Cílem studia studijního programu 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 další znalosti v některém z deseti oborů fyziky a připravit se na navazující magisterské studium nebo uzavřít své vzdělání na bakalářské úrovni.

Profil absolventa:
Absolvent studijního programu 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 doporučených 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

kódPředmětKredityZSLS
NOFY021Mechanika a molekulová fyzika 84/2 Z+Zk
NOFY055Úvod do praktické fyziky 20/2 Z
NOFY151Matematická analýza I 94/3 Z+Zk
NOFY141Lineární algebra I 52/2 Z+Zk
NTVY014Tělesná výchova I110/2 Z
NOFY018Elektřina a magnetismus 84/2 Z+Zk
NOFY066Praktikum I - Mechanika a molekulová fyzika 50/3 KZ
NOFY152Matematická analýza II 94/3 Z+Zk
NOFY142Lineární algebra II 52/2 Z+Zk
NTVY015Tělesná výchova II110/2 Z
 Kurz bezpečnosti práce I20  
NJAZ070Anglický jazyk pro středně pokročilé I310/2 Z
NOFY002Proseminář z matematických metod fyziky 20/2 Z
NOFY067Fyzika v experimentech I 20/1 Z
NOFY071Procvičovací seminář z mechaniky 20/2 Z
NJAZ072Anglický jazyk pro středně pokročilé II310/2 Z
NOFY011Proseminář z elektrodynamiky 20/2 Z
NOFY068Fyzika v experimentech II 20/1 Z

Povinně volitelné předměty – skupina 1 (5 kreditů)

Tuto skupinu předmětů tvoří výuka programování.

kódPředmětKredityZSLS
NOFY056Programování pro fyziky 52/2 Z+Zk
NOFY078Programování a zpracování dat v Pythonu 41/2 KZ
NOFY081Programování prakticky 30/2 KZ
NOFY082C++ pro fyziky 31/1 KZ
NOFY083Fortran pro fyziky 31/1 KZ
NOFY084Použití počítačů ve fyzice 30/2 KZ
NOFY077Úvod do Linuxu431/1 KZ
NOFY080Praktické programování v experimentální fyzice442/1 KZ
NOFY085Úvod do programování v prostředí MATLAB, Octave a Scilab441/2 KZ
NOFY086Programování v IDL — zpracování a vizualizace dat431/1 KZ

1Místo jednoho z předmětů NTVY014, NTVY015, NTVY016 a NTVY017 je možné si zapsat letní výcvikový kurz NTVY018 nebo zimní výcvikový kurz NTVY019. Tyto kurzy může student absolvovat kdykoli v průběhu bakalářského studia.

2Podmínkou 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. Informace jsou dostupné na stránce https://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/. Platnost kurzu je dva roky.

3 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.

4 Doporučeno pro 2. a 3. ročník studia.

2. rok studia

kódPředmětKredityZSLS
NOFY022*Optika 73/2 Z+Zk
NOFY024*Praktikum II - Elektřina a magnetismus 40/3 KZ
NOFY161Matematika pro fyziky I 84/2 Z+Zk
NOFY003Teoretická mechanika 73/2 Z+Zk
NOFY023Speciální teorie relativity 32/0 Zk
NTVY016Tělesná výchova III110/2 Z
NOFY125Atomová fyzika a elektronová struktura látek 53/1 Z+Zk
NOFY028*Praktikum III - Optika 50/4 KZ
NOFY162Matematika pro fyziky II 84/2 Z+Zk
NOFY126Klasická elektrodynamika 52/2 Z+Zk
NOFY127Úvod do kvantové mechaniky 52/2 Z+Zk
NTVY017Tělesná výchova IV110/2 Z
NJAZ091Anglický jazyk210/0 Zk
NMAI059Pravděpodobnost a statistika 62/2 Z+Zk
NOFY062Pravděpodobnostní metody fyziky 42/1 Z+Zk
NJAZ074Anglický jazyk pro středně pokročilé III210/2 Z
NOFY010Proseminář z optiky 30/2 Z
NOFY069Proseminář z teoretické mechaniky 30/2 Z
NOFY047Problémy současné fyziky I 30/2 Z
NOFY059Experimentální metody fyziky I 30/2 Z
NPOZ007Filozofické problémy fyziky 20/1 Z
NPOZ008Fyzika jako dobrodružství poznání 30/2 Z
NJAZ090Anglický jazyk pro středně pokročilé IV210/2 Z
NOFY070Proseminář z teoretické fyziky 30/2 Z
NOFY057Proseminář z kvantové fyziky atomárních soustav 30/2 Z
NOFY054Proseminář z kvantové mechaniky 30/2 Z
NOFY048Problémy současné fyziky II 30/2 Z
NOFY060Experimentální metody fyziky II 30/2 Z

1 Místo jednoho z předmětů NTVY014, NTVY015, NTVY016 a NTVY017 je možné si zapsat letní výcvikový kurz NTVY018 nebo zimní výcvikový kurz NTVY019. Tyto kurzy může student 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

kódPředmětKredityZSLS
NOFY029*Jaderná a částicová fyzika 63/1 Z+Zk
NOFY075Kvantová teorie I184/2 Z+Zk
NOFY076Kvantová teorie I184/2 Z+Zk
NOFY031Termodynamika a statistická fyzika273/2 Z+Zk
NTMF043Termodynamika a statistická fyzika I273/2 Z+Zk
NSZZ031Vypracování a konzultace bakalářské práce 60/4 Z
 Kurz bezpečnosti práce II30  
NJSF148Proseminář z jaderné a částicové fyziky 30/2 Z
NBCM144Proseminář termodynamiky a statistické fyziky 30/2 Z
NOFY064Výpočetní technika ve fyzikálním experimentu 40/3 KZ
NMAF006Vybrané partie z matematiky pro fyziky 32/0 Zk
NGEO090Proseminář věd o Zemi 30/2 Z
NOFY065Výběrové praktikum z elektroniky a počítačové techniky 40/3 KZ

1 Studenti si zapisují právě jeden z těchto alternativních předmětů. Předmět NTMF076 je určen především pro budoucí studenty programů Teoretická fyzika a Částicová a jaderná fyzika.

2 Studenti si zapisují právě jeden z těchto alternativních předmětů. Předmět NTMF043 je určen především pro budoucí studenty programu Teoretická fyzika.

3 Kurz je nezbytný pro studenty, kteří mají zadanou experimentální bakalářskou práci, konají práci v laboratoři nebo navštěvují praktika (například předměty NOFY030, NOFY065, NFPL151, NJSF006 atd.). Kurz zajišťují jednotlivá pracoviště.

Povinně volitelné předměty – skupina 2 (5 kreditů)

V této skupině má student možnost volby mezi předměty Praktikum IV a Rovnice matematické fyziky. Může ale absolvovat i oba dva.

kódPředmětKredityZSLS
NOFY130Praktikum IV — Atomová a jaderná fyzika 50/3 KZ
NOFY163Rovnice matematické fyziky 52/1 Z+Zk

Povinně volitelné předměty – skupina 3 (12 kreditů)

Povinně volitelné předměty z této rozsáhlé skupiny jsou uspořádány do třinácti bloků. Bloky 1–10 odpovídají příslušným fyzikálním programům navazujícího magisterského studia na MFF UK. Zájemcům o toto studium fyziky se proto doporučuje příslušný blok absolvovat, neboť uvedené předměty tvoří základ znalostí nezbytných pro úspěšné absolvování těchto programů. Výuku předmětů zajišťují příslušná pracoviště.

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 jednoho z bloků 11–13 nazvaných ``Aplikovaná fyzika", případně se poradit s příslušným garantem programu o zapsání dalších vybraných přednášek z navazujícího magisterského studia.

Povinně volitelné předměty jsou vytištěny normálním písmem, doporučené volitelné předměty kurzívou.

1. Astronomie a astrofyzika

kódPředmětKredityZSLS
NAST035Základy astronomie a astrofyziky 126/2 Z+Zk
NAST036Analýza dat a modelování v astronomii 32/0 Zk
NTMF111Obecná teorie relativity 43/0 Zk
NAST023Astrofyzika pro fyziky 32/0 Zk
NAST020Fyzika malých těles sluneční soustavy 32/0 Zk
NAST110Seminář Astronomického ústavu UK (PV) 30/2 Z0/2 Z
NAST026Dějiny astronomie 31/1 Z1/1 Z
NAST021Vybrané kapitoly z astrofyziky 32/0 Zk

2. Geofyzika a fyzika planet

kódPředmětKredityZSLS
NGEO110*Přehled geofyziky 42/1 Z+Zk
NPRF051*Počítače v geofyzice 42/1 Z+Zk
NGEO111*Mechanika kontinua 42/1 Z+Zk
NGEO112*Fourierova spektrální analýza 42/1 Z+Zk
NGEO076Obrácené úlohy a modelování ve fyzice 32/0 Zk
NMAF001Vybrané kapitoly z parciálních diferenciálních rovnic 32/0 Zk
NGEO096Úvod do planetologie 32/0 Zk

3. Fyzika atmosféry, meteorologie a klimatologie

kódPředmětKredityZSLS
NMET034Hydrodynamika 63/1 Z+Zk
NMET004Šíření akustických a elektromagnetických vln v atmosféře 43/0 Zk
NMET012Všeobecná klimatologie 63/1 Z+Zk
NMET050Statistické metody zpracování fyzikálních dat 62/2 Zk
NMET035Synoptická meteorologie I 32/0 Zk
NMAF026Deterministický chaos 32/0 Zk
NMET076Zpracování fyzikálních dat v R 31/1 KZ
NMET021Meteorologické přístroje a pozorovací metody 43/0 Zk
NPRF031Programování v meteorologii 62/2 KZ

4. Teoretická fyzika

kódPředmětKredityZSLS
NOFY079Kvantová teorie II 63/1 Z+Zk
NTMF044Termodynamika a statistická fyzika II 73/2 Z+Zk
NTMF111Obecná teorie relativity 43/0 Zk
NTMF112Kvantová teorie - vybrané aplikace 31/1 Z+Zk
NJSF179Kvantová teorie - vybraná témata 31/1 Z+Zk
NTMF059Geometrické metody teoretické fyziky I 62/2 Z+Zk
NTMF061Teorie grup a její aplikace ve fyzice 62/2 Z+Zk
NMAF006Vybrané partie z matematiky pro fyziky 32/0 Zk
NTMF100Odborné soustředění ÚTF 20/1 Z

5. Fyzika kondenzovaných soustav a materiálů

kódPředmětKredityZSLS
NFPL252*Úvod do krystalografie a strukturní analýzy 42/1 Z+Zk
NFPL502Úvod do fyziky pevných látek 63/1 Z+Zk
NFPL505Úvod do fyziky měkkých materiálů 31/1 Z+Zk
NBCM208Základy makromolekulární fyziky 43/0 Zk
NFPL211*Mechanické vlastnosti materiálů 32/1 Z+Zk
NFPL168Fyzika a technika nízkých teplot 32/0 Zk
NFPL192*Proseminář fyziky kondenzovaných soustav 30/2 KZ
NOFY034Metody zpracování fyzikálních měření 32/0 Zk
NBCM072Základy molekulární elektroniky 32/0 Zk
NBCM090Fyzika povrchů a tenkých vrstev polymerů 32/0 Zk
NEVF105Vakuová technika 32/0 Zk
NFPL161Perspektivní materiály a jejich příprava 32/0 Zk
NFPL043Úvod do fyziky organických polovodičů 32/0 Zk
NFPL059Fyzikální akustika 31/1 KZ
NFPL074Praktické užití transmisní elektronové mikroskopie 40/3 Z
NFPL092Radiofrekvenční spektroskopie pevných látek 32/0 Zk
NFPL095Základy kryotechniky 32/0 Zk
NFPL115Elektronová mikroskopie 32/0 Zk
NFPL136Speciální praktikum fyziky materiálů 40/3 Z
NFPL141Kvantová teorie II 52/1 Z+Zk
NFPL151Experimentální cvičení FPL 30/2 Z
NFPL253*Studium reálné struktury pevných látek 42/1 Z+Zk
NFPL163Fyzika magnetických materiálů 32/0 Zk
NFPL169Hyperjemné interakce a jaderný magnetismus 32/0 Zk
NFPL307Praktické užití skenovací elektronové mikroskopie 40/3 Z
NFPL212*Zpracování obrazu 31/1 KZ
NFPL215Dielektrické a magnetické vlastnosti látek 31/1 Z+Zk
NFPL214Úvod do pozitronové anihilace 31/1 Z+Zk
NFPL213Příprava monokrystalů pro materiálový výzkum 41/2 Z+Zk
NBCM237Základy přípravy a charakterizace tenkých vrstev 41/2 Z+Zk
NBCM238Technologie vakuové přípravy vrstev a nanostruktur 51/3 Z+Zk

6. Optika a optoelektronika

kódPředmětKredityZSLS
NOOE021Vlnová optika 94/2 Z+Zk
NOOE001Základy optické spektroskopie 32/0 Zk
NMAF035Numerické metody zpracování experimentálních dat 32/0 Zk
NOOE048*Základy konstrukce a výroby optických prvků 10/1 Z
NOOE114Nové materiály a technologie 32/0 Zk
NOOE116Základy fotoniky 32/0 Zk
NOOE135Základní přístroje optické spektroskopie 41/2 Z+Zk
NOOE136Experimentální metody optické spektroskopie pevných látek 31/1 Z+Zk

7. Fyzika povrchů a plazmatu

kódPředmětKredityZSLS
NEVF174*Základy fyziky pevných látek 53/1 Z+Zk
NEVF169Teoretické základy fyziky plazmatu 53/1 Z+Zk
NEVF140Úvod do fyziky povrchů 32/0 Zk
NEVF100Úvod do fyziky plazmatu 32/0 Zk
NEVF175*Seminář fyziky povrchů a plazmatu 10/1 Z
NEVF112Měření a zpracování dat v materiálovém výzkumu 32/0 Zk
NEVF101Základy elektroniky 32/0 Zk
NEVF102Úvod do počítačové fyziky 62/2 Z+Zk
NEVF103Technika tenkých vrstev 32/0 Zk
NEVF105Vakuová technika 32/0 Zk
NEVF119Elektronika povrchů 32/0 Zk
NEVF164Úvod do statistického zpracování dat ve fyzice povrchů a plazmatu 32/0 Zk
NEVF165Moderní přístroje ve fyzikálních experimentech 42/1 Z+Zk
NEVF166*Pokročilé metody zkoumání povrchů - fotoelektronová spektroskopie a elektronová difrakce 42/1 Z+Zk

8. Biofyzika a chemická fyzika

kódPředmětKredityZSLS
NBCM183*Obecná chemie 42/1 Z+Zk
NMAF035Numerické metody zpracování experimentálních dat 32/0 Zk
NBCM094Úvod do problémů současné biofyziky 30/2 Z
NBCM112Metody magnetické rezonance v biofyzice 43/0 Zk
NBCM111Kvantová teorie II 73/2 Z+Zk
NOFY052Měřicí technika ve fyzice 40/3 Z
NBCM010*Bioorganická chemie 42/1 Z+Zk
NBCM014Struktura, dynamika a funkce biologických membrán 32/0 Zk
NBCM102Základy klasické radiometrie a fotometrie 32/0 Zk
NOOE036Úvod do fyzikální a molekulární akustiky 32/0 Zk
NBCM026Experimentální technika v molekulární spektroskopii 32/0 Zk
NOOE004Emisní spektroskopie v biofyzice 32/0 Zk
NBCM027*Symetrie molekul 42/1 Z+Zk

9. Částicová a jaderná fyzika

kódPředmětKredityZSLS
NOFY079Kvantová teorie II 63/1 Z+Zk
NJSF103Experimentální metody jaderné a částicové fyziky 63/1 Z+Zk
NJSF150*Praktikum jaderné a částicové fyziky 50/4 KZ
NJSF179Kvantová teorie - vybraná témata 31/1 Z+Zk
NTMF112Kvantová teorie - vybrané aplikace 31/1 Z+Zk
NJSF148Proseminář z jaderné a částicové fyziky 30/2 Z

10. Matematické a počítačové modelování ve fyzice

kódPředmětKredityZSLS
NMNM201Základy numerické matematiky 84/2 Z+Zk
NMMO212Počítačové řešení fyzikálních úloh 50/4 KZ
NGEO111Mechanika kontinua 42/1 Z+Zk
NMMA333Obyčejné diferenciální rovnice 52/2 Z+Zk
NMAI059Pravděpodobnost a statistika 62/2 Z+Zk
NMNM336Úvod do metody konečných prvků 52/2 Z+Zk

11. Aplikovaná fyzika: Materiály a optoelektronika

kódPředmětKredityZSLS
NAFY102*Chemie pro fyziky 42/1 Z+Zk
NAFY103*Základy elektroniky 42/1 Z+Zk
NAFY084*Experimentální metody fyziky materiálů I 63/1 Z+Zk
NFPL211Mechanické vlastnosti materiálů 42/1 Z+Zk
NAFY100Fyzika polovodičů 42/1 Z+Zk
NAFY085Experimentální metody fyziky materiálů II 63/1 Z+Zk
NOOE116Základy fotoniky 32/0 Zk
NAFY031Nové materiály a technologie 32/0 Zk
NOOE016Speciální praktikum pro OOE II 60/4 KZ
NAFY078Fotovoltaika 32/0 Zk
NFPL161Perspektivní materiály a jejich příprava 32/0 Zk

12. Aplikovaná fyzika: Fyzika v biomedicíně

kódPředmětKredityZSLS
NAFY101Fyzikální metody a technika v biomedicíně I 94/2 Z+Zk
NAFY037Radiobiologie 32/0 Zk
NAFY032*Fyzika živých organismů 42/1 Z+Zk
NAFY040Základy fyziologie člověka 32/0 Zk
NBCM139Aplikace nerovnovážného plazmatu v lékařství 32/0 Zk
NBCM010*Bioorganická chemie 42/1 Z+Zk
NBCM012Biochemie 43/0 Zk

13. Aplikovaná fyzika: Meteorologie

kódPředmětKredityZSLS
NAFY105*Základy fyziky atmosféry 32/0 Zk
NAFY106Aplikovaná klimatologie 32/0 Zk
NAFY107Základy aplikované meteorologie 42/1 Z+Zk
NAFY108Předpovědní a pozorovací metody 31/1 KZ
NAFY109Analýza a interpretace meteorologických dat 41/2 Z+Zk
NAFY110Numerické metody v meteorologii 42/1 Z+Zk
NAFY111Aplikovaná fyzika mezní vrstvy 42/1 Z+Zk

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 programu
splnění povinně volitelných předmětů v rozsahu alespoň 22 kreditů (z toho musí být alespoň 5 kreditů ze skupiny 1, 5 kreditů ze skupiny 2, a 12 kreditů ze skupiny 3)
odevzdání vypracované bakalářské práce ve stanoveném termínu

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 hmotných bodů
Základní kinematické veličiny, Newtonovy pohybové zákony. Inerciální a neinerciální soustavy. První a druhá impulzová věta. Keplerovy zákony. Harmonický oscilátor (netlumený, tlumený, vynucené kmity). Pohyb s vazbami, d'Alembertův princip. Lagrangeovy rovnice 2. druhu. Hamiltonovy kanonické rovnice a Poissonovy závorky. Hamiltonův variační princip.

2. Mechanika tuhého tělesa
Eulerovy úhly a Eulerovy kinematické rovnice. Tenzor setrvačnosti. Eulerovy dynamické rovnice, pohyb jednoduchých 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. Speciální teorie relativity
Otázka éteru a Michelsonův-Morleyův experiment. Výchozí principy teorie relativity, Lorentzova transformace. Minkowského prostoročas, světelný kužel. Relativistická pohybová rovnice, ekvivalence hmotnosti a energie. Maxwellovy rovnice ve čtyřrozměrném formalizmu.

5. Termodynamika a statistická fyzika
Teplo, teplota, tepelná kapacita, tlak. Vnitřní energie, termodynamické potenciály. Hlavní zákony termodynamiky, entropie. Ideální plyn, stavová rovnice, Carnotův cyklus. Fázový prostor, rozdělovací funkce, Liouvilleova rovnice. Maxwellovo-Boltzmannovo rozdělení. Základní statistická rozdělení, statistická entropie.

6. Elektrostatika, stacionární elektrické a magnetické pole
Elektrostatické pole ve vakuu (Gaussův a Coulombův zákon, elektrostatický potenciál). Elektrostatické pole v přítomnosti vodičů a v dielektrikách (polarizace, multipólový rozvoj, susceptibilita a permitivita). Stacionární elektrické pole a elektrický proud. Stacionární magnetické pole (Biotův-Savartův a Ampérův zákon). Magnetické pole v látkovém prostředí (magnetizace, typy magnetických látek, susceptibilita a permeabilita).

7. Elektrodynamika
Elektromagnetická indukce. Kvazistacionární elektrické a magnetické pole. Elektrické obvody (stacionární, střídavé, neustálený stav, metody řešení lineárních obvodů, Kirchhoffova pravidla). Maxwellovy rovnice. Elektromagnetické potenciály a jejich vlastnosti. Zákony zachování v teorii elektromagnetického pole.

8. Elektromagnetické vlny
Vlnová rovnice, rovinná elektromagnetická vlna. Polarizační vlastnosti elektromagnetické vlny. Šíření elektromagnetické vlny v látkovém prostředí (konstanta šíření, útlum, komplexní index lomu, disperze). Odraz a lom elektromagnetických vln na rozhraní dvou prostředí (Fresnelovy vzorce). Elektromagnetické vlny ve vlnovodech. Dipólové elektromagnetické záření.

9. Optika
Interference světla, optické interferometry. Koherence světla. Ohyb světla (Fraunhoferova a Fresnelova aproximace, optická ohybová mřížka, Braggova rovnice). Šíření světla v anizotropních látkách (použití dvojlomných látek). Geometrická optika (eikonálová rovnice, geometrická optika sférických ploch, zobrazovací rovnice). Optické zobrazovací přístroje. Spektrální přístroje a základní metody optické spektroskopie. Základy holografie. Princip laseru. Tepelné záření, zákony záření absolutně černého tělesa.

10. Struktura atomů, molekul a kondenzovaných látek
Dualismus vlna-částice, fotoefekt, Comptonův rozptyl. Bohrův model atomu. Základní typy vazeb mezi atomy, meziatomový potenciál. Popis symetrie molekul a krystalů pomocí grup, kvazikrystaly. Krystalová struktura látek, základní typy mříží, prostorové grupy. Experimentální studium struktury látek pomocí rtg. záření, difrakční podmínky, strukturní faktor. Einsteinův a Debyeův model vibrací atomů v kondenzovaných látkách. Molekulové orbitaly, metoda LCAO, hybridizace orbitalů. Model volných a téměř volných elektronů, pásová struktura pevných látek, Blochův teorém.

11. Formalismus kvantové teorie
Popis stavů kvantového systému (princip superpozice, vlnová funkce, relace neurčitosti). Reprezentace fyzikálních veličin, diskrétní a spojité spektrum, stacionární Schrödingerova rovnice. Souřadnicová, impulsová a maticová formulace kvantové mechaniky. Variační metoda a stacionární poruchová metoda hledání vázaných stavů.

12. Kvantová dynamika
Nestacionární Schrödingerova rovnice, rovnice kontinuity, Ehrenfestovy rovnice. Evoluce obecného kvantového systému, kvantové měření. Integrály pohybu, kvantová čísla, symetrie v kvantové mechanice.

13. Jednoduché kvantové systémy
Kvantování energie pro vázanou částici: pravoúhlá potenciálová jáma a harmonický oscilátor. Volná částice, vlnové balíky, průchod částice potenciálovou bariérou. Orbitální a spinový moment hybnosti, základy skládání momentů hybnosti. Částice ve sféricky symetrickém potenciálu, atom vodíku. Částice v elektromagnetickém poli: Zeemanovo štěpení hladin, Larmorova precese. Systémy s více částicemi: nerozlišitelnost, Pauliho princip, jednočásticová aproximace.

14. Jaderné záření
Interakce jaderného záření s látkou. Detekce a spektroskopie jaderného záření. Využití jaderného záření.

15. Atomové jádro
Základní vlastnosti a charakteristiky jádra. Jaderné síly, vazbová energie jádra. Radioaktivita, jaderné reakce. Jaderné zdroje energie.

16. Částicová fyzika
Fundamentální částice (kvarky, leptony, intermediální bosony). Hadrony (baryony a mezony). Základní interakce mezi částicemi, zákony zachování. Částicové experimenty.