Úvod do moderní fyziky
Fyzikální soustředění
Ve dnech 8. června - 10. června proběhlo na
FJFI fyzikální soustředění účastníků
projektu. Studenti naměřili základní fyzikální úlohy vztahující se k přednáškám a své výsledky prezentovali
kolegům na minikonferenci.
Prezentace studentů je možno
shlédnout zde. Fotografie jsou v sekci
fotogalerie.
Materiály k přednáškám
Přednáška heslovitě shrnuje základní fyzikální poznatky nuté pro základní práci ve vědeckých
oborech.
Prezentace jsou vytvořeny v aplikaci MS PowerPoint XP, ovšem vzhledem k minimálnímu
obsahu animovaných prvků a složitých stylových konstrukcí jsou snadno přenositelné i do jiných
aplikací (OpenOffice a podobně). Přednášky jsou
volně ke stažení pro všechny účastníky projektu, jejich použití pro výuku či studium i mimo projekt
je možné, čtěte pravidla pro použití dokumentů k projektu
Cesta k vědě.
Úvod, obsah přednášky, ohlédnutí za vývojem pohledu na vesmír
Veličiny a jednotky, soustava SI, rozměrová analýza, souřadné systémy, kinematika hmotného bodu,
závislost dráhy na čase, šikmé vrhy, dynamika hmotného bodu, inerciální a neinerciální soustavy, Galileiho transformace,
impuls síly, práce, energie, výkon, potenciální síly a energie, pohybové rovnice, vlastnosti normálního a tlumeného
harmonického oscilátoru, rezonance, matematické kyvadlo
Doplňkové animace :
Kmity na pružině s nízkou tuhostí,
Kmity na pružině se střední tuhostí,
Kmity na pružině s vysokou tuhostí,
Tom a Jerry demonstrují rezonanci,
Skáza Tacoma Bridge
Pohyby v centrálním poli, řešení pohybových rovnic pomocí zákonů zachování , pohyby v centrálním gravitačním poli,
Keplerovy zákony, Keplerova úloha, trajektorie v gravitačním poli, kosmické rychlosti, pohyby v neinerciální soustavě,
mechanika soustavy těles, zákony zachování, raketová rovnice, úloha dvou těles, pružné binární srážky,
srážkový diagram
Lagrangeův formalismus, Hamiltonův formalismus, pozadí vzniku STR, Lorentzovy transformace, postuláty STR,
relativnost současnosti, dilatace času, kontrakce délek, skládání relativistických rychlostí
Relativistický interval, algebra v STR, Minkowského časoprostor, čtyřrychlost a čtyřzrychlení, čtyřsíla,
relativistická hmotnost, velikost relativistických efektů, princip kauzality, ekvivalence energie a hmoty,
kinetická energie v STR, čtyřhybnost a její invariant, paradox dvojčat, relativistické zobrazování
Elektrický náboj a Coulombův zákon, Millikanův pokus, elektostatické pole, elektrický dipól, elektrický potenciál a napětí,
náboj ve vodiči, kondenzátory a jejich zapojení, elektrický proud a odpor, rezistory a jejich zapojení, výkon v elektrickém obvodu,
elektromotorické napětí, Kirchhoffovy zákony a výpočty ustálených proudů v obvodech, obvody s kondenzátorem
Magnetické pole, pohyby částic v magnetickém poli, Hallův jev, Ampérova síla, proudová smyčka, magnetický dipól,
magnetické pole elektrického proudu, elektromagnetická indukce, cívka a indukčnost, RL, LC a RLC obvody, Maxwellovy rovnice,
elektromagnetická vlna
Doplňkové animace :
Model magnetického pole cívky,
Model magnetického pole podkovovitých magnetů (posuv),
Model magnetického pole podkovovitých magnetů (rotace),
převzato ze
stránky P. Nylandera
Záření absolutně černého tělesa, Planckova kvantová hypotéza, fotoefekt, Comptonův rozptyl, vlnově-částicový dualizmus,
Schrödingerova rovnice, Bornova pravděpodobnostní interpretace, relace neurčitosti, matematický rámec kvantové mechaniky
Doplňkové animace :
Průchod částice dvojštěrbinou,
rozptyl částice na atomové mřížce,
převzato ze
stránky P. Nylandera
Starověký atomizmus, chemický atomizmus, objev elektronu, objev atomového jádra – Rutherfordův pokus, Bohrův model atomu,
řešení Schrödingerovy rovnice pro atom vodíku, Zeemanův jev, spin, kvantová čísla, Pauliho vylučovací princip, objev neutronu,
atomové jádro, tabulka nuklidů, hmotnost a vazebná energie, jaderné štěpení, náboj a hustota jádra, spin jádra, Stern-Gerlachův pokus,
Energetické hladiny jádra
Doplňkové animace :
Rutherfordův rozptyl