Obecná fyzika

1. Obecná fyzika

Garantující pracoviště: Kabinet výuky obecné fyziky
Oborový garant: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D.

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 poskytuje základní znalosti z experimentální a teoretické fyziky, matematiky a programování. Ve třetím roce studia se studentovi doporučuje volbou povinně volitelných předmětů a tématu bakalářské práce 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 I 1 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 II 1 1 0/2 Z
  Kurz bezpečnosti práce I 2 0    
NJAZ070 Anglický jazyk pro středně pokročilé a pokročilé I 3 1 0/2 Z
NOFY002 Proseminář z matematických metod fyziky   2 0/2 Z
NOFY067 Fyzika v experimentech I   2 1/0 Z
NOFY071 Procvičovací seminář z Fyziky I   2 0/2 Z
NJAZ072 Anglický jazyk pro středně pokročilé a pokročilé II 3 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

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.

2Kurz je organizován jednorázově zpravidla v letním semestru. Informace jsou vždy před začátkem semestru nahttp://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/.

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.

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 III 1 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 IV 1 1 0/2 Z
NJAZ091 Anglický jazyk 2 1 0/0 Zk
NJAZ074 Anglický jazyk pro středně pokročilé a pokročilé III 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
NMAI059 Pravděpodobnost a statistika   6 2/2 Z+Zk
NPOZ007 Filozofické problémy fyziky   2 0/1 Z
NPOZ008 Fyzika jako dobrodružství poznání   3 0/2 Z
NGEO078 Mechanika kontinua   5 2/1 Z+Zk
NOFY062 Pravděpodobnostní metody fyziky   5 2/1 Z+Zk
NJAZ090 Anglický jazyk pro středně pokročilé a pokročilé IV 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

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

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
NTMF043 Termodynamika a statistická fyzika I 1 7 3/2 Z+Zk
NSZZ031 Vypracování a konzultace bakalářské práce   6 0/4 Z
  Povinně volitelné předměty 2 10    
  Kurz bezpečnosti práce II 3 0    
NJSF148 Proseminář z jaderné a částicové fyziky   2 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 fyziky Země a planet   3 0/2 Z
NOFY065 Výběrové praktikum z elektroniky a počítačové techniky   4 0/3 KZ

1 Studenti si zapisují jeden z těchto alternativních předmětů. Předmět NTMF043 (Termodynamika a statistická fyzika I) je určen především pro budoucí studenty oboru Teoretická 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 zajišťují jednotlivá pracoviště.

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 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 garantem oboru 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
NAST035 Základy astronomie a astrofyziky   12 6/2 Z+Zk
NAST036 Analýza dat a modelování v astronomii   3 2/0 Zk
NTMF111 Obecná teorie relativity   4 3/0 Zk
NAST023 Astrofyzika pro fyziky   3 2/0 Zk
NAST020 Fyzika malých těles sluneční soustavy   3 2/0 Zk
NAST110 Seminář Astronomického ústavu UK (PV)   3 0/2 Z 0/2 Z
NAST026 Dějiny astronomie   3 1/1 Z 1/1 Z
NAST021 Vybrané kapitoly z astrofyziky   3 2/0 Zk

2. Geofyzika

kód Předmět Kredity ZS LS
NGEO029 Přehled geofyziky   5 2/1 Z+Zk
NPRF018 Počítače v geofyzice   5 2/1 Z+Zk
NGEO078 Mechanika kontinua   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
NMAF001 Vybrané kapitoly z parciálních diferenciálních rovnic   3 2/0 Zk
NGEO096 Úvod do planetologie   3 2/0 Zk

3. Meteorologie a klimatologie

kód Předmět Kredity ZS LS
NMET034 Hydrodynamika   6 3/1 Z+Zk
NMET004 Šíření akustických a elektromagnetických vln v atmosféře   4 3/0 Zk
NMET012 Všeobecná klimatologie   6 3/1 Z+Zk
NMET050 Statistické metody zpracování fyzikálních dat   6 2/2 Zk
NMET035 Synoptická meteorologie I   3 2/0 Zk
NMAF026 Deterministický chaos   3 2/0 Zk
NMET076 Zpracování fyzikálních dat v R   3 1/1 KZ
NMET021 Meteorologické přístroje a pozorovací metody   4 3/0 Zk
NPRF050 Programování v Pythonu   4 2/1 KZ
NPRF031 Programování v meteorologii   6 2/2 KZ

4. Teoretická fyzika

kód Předmět Kredity ZS LS
NTMF066 Kvantová mechanika I 1 9 4/2 Z+Zk
NTMF067 Kvantová mechanika II 2 9 4/2 Z+Zk
NTMF111 Obecná teorie relativity   4 3/0 Zk
NTMF059 Geometrické metody teoretické fyziky I   6 2/2 Z+Zk
NTMF061 Teorie grup a její aplikace ve fyzice   6 2/2 Z+Zk
NTMF044 Termodynamika a statistická fyzika II   7 3/2 Z+Zk
NMAF006 Vybrané partie z matematiky pro fyziky   3 2/0 Zk
NTMF100 Odborné soustředění ÚTF   2 0/1 Z

1 Místo této přednášky lze zapsat NJSF094 (Kvantová mechanika I).

2 Místo této přednášky lze zapsat NJSF095 (Kvantová mechanika II).

5. Fyzika kondenzovaných soustav a materiálů

kód Předmět Kredity ZS LS
NBCM110 Kvantová teorie I   9 4/2 Z+Zk
NFPL502 Úvod do fyziky pevných látek   6 3/1 Z+Zk
NFPL505 Úvod do fyziky měkkých materiálů   3 1/1 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 transmisní elektronové mikroskopie   4 0/3 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
NBCM110 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
NOOE048 Základy konstrukce a výroby optických prvků   2 0/1 Z
NOOE114 Nové materiály a technologie   3 2/0 Zk
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   6 3/1 Z+Zk
NEVF105 Vakuová technika   3 2/0 Zk
NEVF140 Úvod do fyziky povrchů   3 2/0 Zk
NEVF100 Metody fyziky plazmatu   3 2/0 Zk
NEVF104 Seminář fyziky povrchů a plazmatu   2 0/1 Z
NEVF112 Měření a zpracování dat v materiálovém výzkumu   3 2/0 Zk
NEVF135 Programování v IDL — zpracování a vizualizace dat   3 1/1 KZ
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
NEVF164 Úvod do statistického zpracování dat ve fyzice povrchů a plazmatu   3 2/0 Zk

8. Biofyzika a chemická fyzika

kód Předmět Kredity ZS LS
NBCM110 Kvantová teorie I   9 4/2 Z+Zk
NBCM035 Obecná chemie   5 2/1 Z+Zk
NMAF035 Numerické metody zpracování experimentálních dat   3 2/0 Zk
NBCM094 Úvod do problémů současné biofyziky 2 3 0/2 Z
NBCM112 Metody magnetické rezonance v biofyzice   4 3/0 Zk
NBCM111 Kvantová teorie II 1 7 3/2 Z+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   5 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
NJSF094 Kvantová mechanika I 1 9 4/2 Z+Zk
NJSF095 Kvantová mechanika II 2 9 4/2 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 Místo této přednášky lze zapsat NTMF066 (Kvantová mechanika I).

2 Místo této přednášky lze zapsat NTMF067 (Kvantová mechanika II).

10. Matematické a počítačové modelování ve fyzice

kód Předmět Kredity ZS LS
NTMF066 Kvantová mechanika I 1 9 4/2 Z+Zk
NMNM201 Základy numerické matematiky   8 4/2 Z+Zk
NMMA334 Úvod do parciálních diferenciálních rovnic   10 4/4 Z+Zk
NMNM334 Úvod do matematického modelování   5 3/0 Zk
NMMA333 Obyčejné diferenciální rovnice   5 2/2 Z+Zk

1 Pro zájemce o zaměření Mnohočásticové systémy, Kvantové systémy a Částicová fyzika. Místo této přednášky lze také zapsat NJSF094 (Kvantová mechanika I) nebo NBCM110 (Kvantová teorie I).

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

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 zákony 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. Zákony 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.