OTÁZKY KE ZKOUŠCE Z FYZIKY II
(Petr Kulhánek)

První věta termodynamická - vnitřní energie, tepelná energie, práce, úplné a neúplné diferenciály, měrná tepla. Mayerův a Poissonův vztah.
Základní vratné děje - isochorický, isobarický, isotermický, adiabatický a polytropní děj.
Entropie - definice entropie, absolutní teplota, statistický význam entropie, Boltzmannova rovnice.
Tepelné stroje - Carnotův cyklus, účinnost.
Druhá a třetí věta termodynamická.
Fázové přeměny - reálný plyn, fázový diagram, trojný a kritický bod.

Harmonický oscilátor - Taylorův rozvoj potenciální energie v okolí minima, tuhost oscilátoru, frekvence oscilátoru, energie oscilátoru.
Tlumené kmity - koeficient útlumu, logaritmický dekrement útlumu.
Vynucené kmity - amplituda a fáze vynucených kmitů, výkonová rezonance, činitel jakosti rezonance.
Skládání kmitů - rázy a Lissajoussovy obrazce.

Základní vztahy - amplituda, fáze, úhlová frekvence, vlnový vektor, vlnoplocha, fázová rychlost. Longitudinální a transverzální vlna. Polarizace.
Typy vln - rovinná, kulová, kruhová vlna.
Huyghensův princip - odraz, lom, ohyb.
Dopplerův jev - pohyb zdroje a pozorovatele, rázová vlna.
Superpozice vln - disperzní relace, vlnový balík, fázová a grupová rychlost.
Vlnová rovnice - postupná vlna, Laplaceův a D’Alambertův operátor.
Vlnění v bodové řadě - stojaté vlnění, volný a pevný konec.
Intenzita vlnění - intenzita a hladina intenzity v akustice.

Maxwellovy rovnice - Gaussovy věty, Faradayův zákon, Ampérův zákon.
Zákon zachování náboje a energie - rovnice kontinuity, Poytingův vektor.
Fourierova transformace MR - princip superpozice, základní pravidla.
Elektromagnetické vlny - ve vakuu, v anizotropní látce. Řešení Fourierovou transformací.
Elektromagnetické vlny - ve vodiči (telegrafní rovnice), disperzní relace v kovu, útlum. Řešení FT.
Základní pojmy teorie pole - elektromagnetické potenciály, rovnice pro potenciály.
Vlna na rozhraní - TE a TM vlna, spojitost složek, Brewsterův úhel, totální reflexe, odraz na opticky hustším prostředí.

Fermatův princip - příklady.
Interference a ohyb - korelace a koherence. Interference. Fresnelův a Fraunhoferův ohyb.
Anisotropní látky - typy krystalů, řádná a mimořádná vlna. Čtvrtvlná destička, nikol.
Základní pojmy geometrické optiky - virtuální a reálný obraz, kardinální body soustavy, příčné a úhlové zvětšení.
Chod paprsků optickou soustavou - geometrické řešení, zobrazovací rovnice, dvojice centrovaných soustav.
Optické přístroje - lupa, mikroskop, dalekohled.
Optické vady - sférická vada, koma, zkreslení, barevná vada.

Problém síly ve fyzice - inerciální soustava, definice síly, řešení v obecné relativitě a v kvantové teorii pole.
Základy speciální teorie relativity - Galileův princip, Michelsonův experiment, principy STR, jednotky v STR.
Lorentzova transformace a její důsledky - maticový zápis LT, dilatace času, kontrakce délek, kauzalita a kužel budoucnosti.
Další vztahy v STR - Transformace rychlostí, hmotnost, energie, kinetická energie.
Transformace čtyřvektorů - relativistický Dopplerův jev, Heavisideovo pole letící nabité částice (cvičení)
Princip ekvivalence - Lokálně inerciální systém, vztah OTR a STR, Harold-Waagův experiment.
Základní efekty OTR - Ohyb světla v gravitačním poli, gravitační čočka. Rudý posuv v gravitačním poli, změna chodu času, paradox dvojčat, Pound-Rebkův experiment.
Černé díry - Schwarzschildův poloměr, statická mez, ergosféra, ”no hair” teorém, závěrečná stadia vývoje hvězd.
Vznik a vývoj Vesmíru - Olbersův paradox, Hubblovo rozpínání, reliktní záření. Friedmannovy modely.

Experimenty, které vedly ke kvantové teorii - záření absolutně černého tělesa, fotoelektrický jev, ohyb elektronů, existence atomu.
Základní vztahy - de Broglieho formulace duality vlna-částice, Bohrův model atomu, Heisenbergovy relace neurčitosti.
Schrödingerova kvantová teorie - diskrétní a spojité řešení, jámy, tunelování. Sférický potenciál, kvantová čísla n,l,m,s. časová Schrödingerova rovnice.
*Relativistická kvantová teorie - Diracova rovnice, Klein-Gordonova rovnice. Spin. Fermiony a bosony. Pauliho vylučovací princip. Pozitron, antičástice.
*Základy kvantové teorie pole - Feynmannovy diagramy, výměnné částice, Polarizace vakua. Lambův posuv.
Teorie elementárních částic - leptony, kvarky, mezony, hadrony.
*Interakce - elektromagnetická, slabá a silná interakce. Vůně a barva. Symetrie v přírodě.
Sjednocovací teorie - Planckovy škály, GUT a SUSY teorie. Struny. Sjednocení ve vícedimenzionálních prostorech.

* nebudu požadovat v roce 1998/1999

Kmity

Vlny