Předmět: Kmity a vlny. Optika.

» Seznam fakult » PRF » KFY
Název předmětu Kmity a vlny. Optika.
Kód předmětu KFY/P411
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní a letní
Počet ECTS kreditů 7
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky nespecifikováno
Studijní praxe nespecifikováno
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Hejnová Eva, RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Kmity a vlny Volné kmity soustav s jedním stupněm volnosti - mat. kyvadlo, LC obvod, tlumené kmity - řešení, útlum, nucené kmity, amplitudová a rychlostní rezonance, superpozice dvou kmitů kolmých a stejného směru, Fourierova analýza kmitů, spřažené kmity - normální kmity, rychlost šíření, volné kmity soustav s mnoha stupni volnosti - struna, normální kmity, rychlost šíření, vlnová rovnice, kmity tyče, postupné mechanické a elmg. vlny a jejich energie, superpozice, interference a difrakce postupných vln, fázová a grupová rychlost, Huygensův-Fresnelův princip, Dopplerův jev, absorpce vln. 2. Základní vlastnosti světla Podstata světla, Maxwellovy rovnice v optice a vlnová rovnice, měření rychlosti světla, rovinná a kulová vlna, metoda fázorových diagramů, polarizace světla, intenzita světla, základní zákony a principy geometrické optiky, Fermatův princip. 3. Vlnová optika Koherence a interference, interference dvou svazků, metody získání dvou koherentních svazků - Youngův pokus, proužky stejné tloušťky, proužky stejného sklonu, Newtonovy kroužky, dvousvazkové interferometry, interference na soustavě štěrbin a na planparalelní vrstvě s vysokým koeficientem odrazu, mnohasvazkové interferometry, užití interference, Fresnelova difrakce - na stínítku s kruhovým otvorem, na kruhovém terčíku, na hraně (Cornuova spirála), Fraunhoferova difrakce - na štěrbině, na mřížce, difrakce na krystalech, princip holografie, charakteristiky spektrálních přístrojů. 4. Geometrická optika Hranol, minimální deviace, kolineace jako model optického zobrazení, základní geometrické prvky v zobrazovací soustavě, úhlové a příčné zvětšení, Newtonovy a čočkové zobrazovací rovnice, polohy hlavních bodů a rovin optické soustavy, lom a odraz na kulové ploše, centrované soustavy, tenká a tlustá čočka, optické vady, clony, lidské oko, lupa, mikroskop, dalekohled. 5. Fotometrie Základní fotometrické pojmy, veličiny, jejich jednotky, fotometry. 6. Šíření světla na rozhraní Lom a odraz na rovinném rozhraní na základě elmg. teorie, Fresnelovy vzorce, odraznost a propustnost, polarizace, absorpce světla v dielektriku a v kovu, vláknová optika. 7. Světlo v anizotropním prostředí Šíření světla anizotropním prostředím, jednoosé a dvojosé krystaly, dvojlom, polarizační zařízení - polarizační hranoly, polaroidy, interference polarizovaného světla, čtvrtvlnová destička, umělý dvojlom, přirozená a umělá optická aktivita, tekuté krystaly, optika atmosféry. 8. Fotonová optika Dualismus světla a látky, fotony, fotoelektrický jev vnější a vnitřní, teplotní záření a jeho zákony, pyrometry, Comptonův jev, rentgenové záření, stimulovaná emise světla, lasery, moderní mikroskopické metody.

Studijní aktivity a metody výuky
nespecifikováno
Výstupy z učení
Tato část základního kurzu obecné fyziky zahrnuje obecný pohled na kmitavé děje a vlnění a dále pokračuje výkladem témat: vlastnosti světla, vlnová optika, geometrická optika, kvantová optika, šíření světla v prostředí izotropním i anizotropním, zdroje záření, fotometrie, optická měření.

Předpoklady
Výuka v angličtině je určena pro erasmové a zahraniční studenty. Výuka v případě malého počtu studentů probíhá formou individuálních konzultací.

Hodnoticí metody a kritéria
nespecifikováno
Doporučená literatura
  • A. ŠTRBA. Všeobecná fyzika 3 - Optika. Alfa - SNTL, Bratislava - Praha. 1979.
  • B. E. A. SALEH, M. C. TEICH. Fundamentals of Photonics. John Wiley & Sons, New York - Chichester - Brisbane - Toronto - Singapur (český překlad: Základy fotoniky sv.1. MATFYZPRESS, Praha 1994)..
  • B. KLIMEŠ, J. KRACÍK, A. ŽENÍŠEK. Základy fyziky II. Academia, Praha. 1972.
  • D. Halliday, R. Resnick, J. Walker. Fyzika. VUTIUM ? PROMETHEUS, Brno, 2000.
  • E. KLIER. Optika. SPN, Praha 1978 (skriptum MFF UK v Praze)..
  • F. S. CRAWFORD. Waves - Berkeley Physics Course 3. McGraw-Hill (ruský překlad: Volny. Nauka, Moskva. 1974.
  • I. G. MAIN. Kmity a vlny ve fyzice. Academia, Praha. 1990.
  • J. KREMPASKÝ. Fyzika. Alfa - SNTL, Bratislava - Praha. 1988.
  • J. Kučírek. SBÍRKA ÚLOH Z OPTIKY. SPN, PRAHA 1982 (SKRIPTUM PŘF UJEP V BRNĚ)..
  • J. KVASNICA A KOL. Mechanika. Academia, Praha. 1988.
  • M. Malý. Optika, Karolinum, Praha 2008.
  • M. Švec. Aplikovaná optika (skriptum FS VUT v Brně).. CERM, Brno , 1995.
  • V. HAJKO A KOL. Fyzika v príkladoch. Alfa, Bratislava. 1983.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Fyzika (dvouoborové) (A14) Kategorie: Fyzikální obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní