PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

10.11.2010

PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA 2010/11

Předměty studijního programu Fakulta:

PRF

Akad.rok:

2010

B1701-Fyzika

Obor:

3942R001-Nanotechnologie - akreditace

Specializace:

00

Aprobace:

99

Typ studia:

Bakalářský

Forma studia:

Prezenční

Interní forma:

Není

Interní specifikace:

Není

Etapa:

1

Verze:

A

1 / 78


10.11.2010

2 / 78


AFC/AOCSB

Obecná a anorganická chemie General and Inorganic Chemistry

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Přednáška,Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD + 2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Josef Husárek

Obsah: - úvod do studia obecné chemie (význam předmětu chemie, základní chemické pojmy a zákony) - atom a jeho stavba (atomové jádro, elementární částice hmoty, radioaktivita, jaderné reakce, elektromagnetické záření, modely atomu, elektronový obal, kvantová čísla, elektronová konfigurace atomů a iontů, periodická soustava prvků, snahy o uspořádání prvků, periodický zákon, periodické vlastnosti ionizační energie, elektronová afinita, elektronegativita) - struktura a vlastnosti látek (definice chemické vazby, iontová vazba, kovalentní vazba, koordinačně kovalentní vazba, kovová vazba, slabé vazebné interakce, van der Waalsovy síly a vodíkové můstky) - názvosloví anorganických sloučenin (vzorce a názvy sloučenin, oxidační číslo, pravidla pro určování oxidačních čísel) - názvosloví koordinačních sloučenin (ligandy, koordinační číslo, stereochemie koordinačních sloučenin, vlastnosti koordinačních sloučenin) - elektronové vzorce a stereochemie sloučenin nepřechodných prvků (teorie hybridizace, teorie vzájemné repulze volných el. párů, teorie molekulových orbitalů) - skupenské stavy hmoty (fázová rovnováha, fázové přeměny, fázové diagramy) - chemické reakce (klasifikace chemických reakcí, chemické rovnice, redoxní reakce, neutralizační reakce, chemická kinetika, aktivační energie, faktory ovlivňující reakční rychlost, termochemie, entropie, Gibbsova energie, katalýza) - chemická rovnováha (Guldberg-Waagův zákon, princip Le Chatelier-Braunův, rovnovážná konstanta) - roztoky (rozpouštědla, kyseliny, zásady, pH, tlumivé roztoky, osmóza, osmotický tlak, Raoultův zákon, ebulioskopie, kryoskopie, elektrolýza, galvanický článek) - charakteristika vybraných chemických prvků a jejich sloučenin (kovy, nekovy, elektrochemická řada napětí kovů, výroba významných kovů, nepřechodné kovy vazebné možnosti, skupinové trendy, diagonální vztahy; vodík, kyslík, ozon, voda, peroxid vodíku; síra, dusík, fosfor, uhlík, křemík a jejich významné sloučeniny; halogeny a vzácné plyny; alkalické kovy a kovy alkalických zemin; přechodné kovy - vazebné možnosti, trendy ve skupinách a periodách; výskyt prvků v přírodě) - biologické vlastnosti prvků (metaloporfyriny - hemoglobin, chlorofyl, vitamín B12) CVIČENÍ - bezpečnost práce v chemické laboratoři - váhy a vážení; práce se sklem a zátkami - filtrace, krystalizace a promývání na filtru - destilace za normálního a sníženého tlaku - sublimace, stanovení teploty tání - extrakce - chromatografie na tenké vrstvě a titrace - měření objemu, roztoky; stanovení rozpustnosti - určování hustoty pevných látek a kapalin sušení tuhých látek Literatura:


10.11.2010

3 / 78


F. Březina, R. Pastorek: Koordinační chemie, UP, Olomouc 1991 F. Kašpárek, R. Pastorek, Z. Šindelář: Cvičení z laboratorní techniky, VUP, Olomouc 2000 J. Gažo a kolektív: Všeobecná a anorganická chémia, Alfa, Bratislava 1981 J. Kameníček, Z. Šindelář, M. Klečková: Příklady a úlohy z obecné chemie, UP Olomouc 1999 J. Klikorka, B. Hájek, J. Votinský:: Obecná a anorganická chemie, SNTL/ALFA, Praha 1985 P. Kopel, M. Pavlíček, F. Kašpárek, R. Pastorek: Cvičení z laboratorní techniky, VUP, Olomouc 2005 F. A. Cotton et al: Advanced Inorganic Chemistry, John Wiley Sons, Inc., New York 1999 J. Rosický: Anorganická chemie pro biology, UK, Praha 1988 J. Vacík a kolektiv: Přehled středoškolské chemie, SPN, Praha 1993 L. Mráz: Chemie pro geology, UK, Praha N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie prvků I, II, Informatorium, Praha 1993 N. T. Porile: Modern University Chemistry, McGraw-Hill, Inc., New York 1993

KAG/ALNN

Algebra Algebra

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. Mgr. Radomír Halaš, Dr.

Obsah: 1. Polynomy. 2. Maticový počet, determinanty. 3. Algebraické struktury, vektorové prostory: Grupy, vektorové prostory, báze, podprostory, lineární zobrazení. 4. Řešení soustav lineárních rovnic: Gausova eliminační metoda, Cramerovo pravidlo. 5. Skalární součin: Skalární součin ve vektorových prostorech nad R a nad C, kolmé vektory, délka vektoru, úhel mezi vektory, ortonormální báze. Literatura: Bartsch, H. J.: Matematické vzorce, Praha: Mladá fronta 1996 Bican L.: Lineární algebra, SNTL Praha 1979 Borůvka O.: Základy teorie matic, Academia Praha 1971 Jukl M.: Lineární algebra, UP Olomouc 2006 K. Rektorys: Přehled užité matematiky, SNTL Praha 1963 Klucký D.: Kapitoly z lineární algebry I, UP Olomouc 1989


10.11.2010

4 / 78


KEF/AJF

Atomová a jaderná fyzika Atomic and Nuclear Physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Libor Machala, Ph.D. Prof. RNDr. Miroslav Mašláň, CSc.

Obsah: 1. Úvod do fyziky mikrosvěta, základní představy kvantové fyziky. 2. Atom vodíku a jeho spektra. Atomy s více elektrony, Pauliho vylučovací princip. Hundova pravidla, obsazování orbitů. 3. Elektromagnetické přechody v atomu, pravděpodobnosti přechodu, výběrová pravidla. Atomová spektroskopie, vliv vnějších polí na atomová spektra. 4. Molekuly, vazby v molekulách, molekulová spektroskopie. 5. Atomové jádro, protony, neutrony, základní charakteristiky atomového jádra. 6. Přeměny atomového jádra, modely atomového jádra, jaderné reakce (rozpad, syntéza). 7. Aplikace jaderné fyziky - magnetická rezonance, Mössbauerův jev, neutronová difrakce, využití radionuklidů, jaderné reaktory, možnosti využití syntézy jader. 8. Dozimetrie ionizujícího záření, ochrana před zářením, biologické účinky ionizujícího záření. 9. Kosmické záření. 10. Úvod do fyziky vysokých energií, elementární částice, pokusy o systemizaci, interakce mezi nimi. Literatura: Časopisy Vesmír, Nature, Science - posledních 5 ročníků Úlehla I. a kol.: Atomy, jádra, částice, Academia Praha 1990 Usačev S. a kol.: Experimentálna jadrová fyzika, Alfa-SNTL, Bratislava - Praha 1982


10.11.2010

5 / 78


KEF/BAF1

Bakalářský seminář a práce 1 Bachelor´s Seminar and Thesis 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

Doc. Ing. Luděk Bartoněk, Ph.D.

Obsah: Metody vědecké práce. Práce na daném tématu. Literatura: Barker, R. F.: The Preparation of Reports: Scientific, Engineering, Administrative, Business, . Roland Press Com., New York 1938 Bernášek, P.; Valášek, M.: Metody tvůrčí práce, ČVUT FS Praha 1995 Čmejrková; Daneš; Světlá: napsat odborný text, Leda s.r.o., Hradec Králové 1999 ČSN ISO 690: Bibliographic citation 2001 Law No. 111/1998 of the Collection of the Laws of the Czech Republic and its later valid modifications Rauch, J.: Metody zpracování informací I. + II Infor. Zdroje a služby. Ukládání a vyhledávání, VŠE Praha 1998 KEF/BAF2

Bakalářský seminář a práce 2 Bachelor´s Seminar and Thesis 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

8

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Vypracování bakalářské práce. Literatura: According to the recommendation of the thesis supervisor and the topic of the thesis


10.11.2010

6 / 78


KEF/EMG

Elektřina a magnetismus Electricity and Magnetism

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

8

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.

Obsah: 1. Elektrostatické pole ve vakuu - základní pojmy a zákony. Zákon Coulombův a jeho aplikace, princip superpozice. Popis elektrostatického pole, intenzita, el. potenciál. Gaussova elektrostatická věta a její aplikace. Potenciální energie náboje v el. poli, elektrický potenciál, výpočet el. potenciálu. Elektrické pole od nabitého vodiče, rozložení náboje na povrchu nabi-tého vodiče, elektrostatická indukce. Kapacita osamoceného vodiče. kondenzátory, spojování kondenzátorů. 2. Elektrostatické pole v dielektriku - polarizace dielektrika, vektor polarizace, die-lektrická susceptibilita a relativní permitivita. Vektor elektrické indukce, zobecněná Gaussova věta. Vektory E a D na rozhraní dvou dielektrik. Dielektrické materiály a jejich využití. Ener-gie elektrostatického pole. Elektrostatické měřicí přístroje. 3. Ustálený elektrický proud - druhy proudu, velikost proudu, hustota proudu. Rov-nice kontinuity a I. Kirchhoffův zákon. Ohmův zákon, odpor vodiče, spojování rezistorů. Práce a výkon elektrického proudu. Závislost odporu na teplotě, supravodivost, nelineární vodiče. Obvod se zdrojem EMN. Zdroj proudu. II. Kirchhoffův zákon, řešení elektrických sítí. Regula-ce proudu a napětí. Měření základních elektrických veličin. Kontaktní rozdíl potenciálů, termo-elektrické jevy. Vedení elektrického proudu v polovodičích, ve vakuu, v plynech a v elektro-lytech. 4. Stacionární magnetické pole - základní magnetické jevy, zákon Biottův Savartův - Laplaceův, Lorentzova síla. Výpočet magn. polí. Pohyb nabitých částic v magn. a el. poli. Magnetický indukční tok, Ampérův zákon celkového proudu. Působení magnetického pole na vodiče s proudem. El. měřicí přístroje. Silové působení mezi dvěma vodiči s proudem, definice ampéru. 5. Magnetické pole v látkovém prostředí - látky diamagnetické, paramagnetické a fe-romagnetické. Vektor magnetizace a magnetické polarizace. Magnetický obvod. 6. Nestacionární elektromagnetické pole - Faradayův zákon elektromagnetické indukce, vzájemná indukce, vlastní indukce. Vířivé proudy. Energie magnetického pole. Pře-chodné jevy v obvodech RL a RC. Vznik střídavého proudu. 7. Základní charakteristiky střídavého proudu a napětí - dvojpóly R, L, C v obvo-du střídavého proudu, impedance a admitance. Práce a výkon střídavého proudu. Fázory. Séri-ový a paralelní obvod RLC, řešení pomocí fázorů. Symbolická komplexní metoda. 8. Elektrické stroje - transformátory, generátory a elektromotory. Třífázový elektrický proud, točivé magnetické pole, třífázové elektromotory. 9. Elektromagnetické kmity a vlny - tlumené kmity v RLC obvodu, netlumené kmity - oscilátory, vynucené kmity v el. obvodech, vázané obvody. Vysokofrekvenční proudy. Obvo-dy s rozloženými parametry, Lecherovo vedení, půlvlnný dipól, antény. Elektromagnetické vlny a jejich vlastnosti, šíření elmag. vln. Maxwellovy rovnice pro nestacionární elektromagnetické pole. Literatura: Čičmanec, P.: Elektrina a magnetizmus, Alfa Bratislava 1980 Sedlák, B.; Štoll, I.: Elektřina a magnetismus, Academia Praha 1993 Záhejský, J.: Elektřina a magnetismus, VUP Olomouc 2002


10.11.2010

7 / 78


KEF/FPN1

Fyzikální praktikum (mechanika a molekulární fyzika) Practicals in Mechanics and Molecular Physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Renata Holubová, CSc.

Obsah: 1. týden - bezpečnostní školení I. cyklus: 1. Měření Youngova modulu pružnosti a) z protažení drátu, b) z příčných kmitů tyče 2. Měření pomocí 3-osového gyroskopu 3. Měření tíhového zrychlení reverzním kyvadlem. Měření pomocí matematického kyvadla 4. Mechanická hystereze: a) měření hysterezní křivky, b) určení modulu pružnosti různých materiálů z torze tyčí 5. Spřažená kyvadla - měření na spřažených kyvadlech pomocí SCOPE WIN. 6. Balistické kyvadlo. II. cyklus : 7. Měření prostupu tepla - koeficient k 8. Sluneční záření, solární technologie, skleníkový efekt, účinnost solárních článků. Využití soupravy ISES. 9. Měření povrchového napětí kapalin a) kapkovou metodou, b) z výstupu v kapiláře (obě metody srovnávací). 10. Zákony plynů. 11. Měření viskozity kapalin a) kapilárním viskozimetrem b) měření teplotní závislosti viskozity kapalin pomocí Höpplerova viskozimetru popř. Englerova viskozimetru. 12. Vedení tepla - určení teplotního gradientu. Literatura: Holubová, R.: Fyzikální praktikum II., VUP Olomouc 2004 Holubová, R.: Fyzikální praktikum (mechanika, kmity, vlny, akustika), UP Olomouc 2001


10.11.2010

8 / 78


KEF/FP2

Fyzikální praktikum (elektřina a magnetismus) Practicals in Electricity and Magnetism

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. Milan Vůjtek, Ph.D.

Obsah: Prvky ve stacionárních obvodech - chování rezistorů, kondenzátorů a cívek; metody řešení obvodů, odporové můstky Prvky ve střídavých obvodech - chování rezistorů, kondenzátorů a cívek; měření kapacit, řešení obvodů a princip superpozice Nelineární a řízené prvky - charakteristiky varistorů, termistorů, diod a žárovek; přechodové odpory Základní vlastnosti RLC obvodů - napětí na jednotlivých prvcích, proudy v obvodech, výkony ve střídavých obvodech; simulační programy Vyšetřování frekvenčních vlastností rezonančních obvodů - sériová a paralelní rezonance; simulační programy Práce s osciloskopem - základní obsluha osciloskopu, charakteristiky signálů, True RMS hodnoty, Lissajusovy obrazce a měření fázových posuvů Magnetický obvod a magnetické křivky - měření hysterezní křivek, transformátory, výkonové ztráty v magnetických obvodech Literatura: Vůjtek, M., Krchňák, P., Dvořáková, I.: Fyzikální praktikum II (Elektřina a magnetismus) 2004


10.11.2010

9 / 78


KEF/FP5

Fyzikální praktikum (atomistika) Practicals in nuclear physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. Jiří Frydrych

Obsah: 1. Charakteristika Geigerova-Müllerova detektoru 2. Studium elektrono-pozitronové anihilace 3. Porovnání účinnosti scintilačního a Geigerova-Müllerova detektoru záření gama 4. Ověření statistického charakteru přeměnového zákona 5. Interakce gama záření s látkou 6. Absorpce záření alfa v látce 7. Charakteristické rentgenové záření Cu 8. Mikroskopie skenující sondou (SPM) 9. Měření spekter zářičů gama 10. Experimentální pozorování C jevu (exkurze v CVN) Literatura: [1] Gosman, Jech: Jaderné metody v chemickém výzkumu. ACADEMIA, Praha 1989. [2] Dvořák: Praktikum z atomové a jaderné fyziky. Olomouc 1988. [3] http//mosslab.upol.cz/praktika/.


10.11.2010

10 / 78


KEF/MMF

Mechanika a molekulová fyzika Mechanics and Molecular Physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

6

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Renata Holubová, CSc.

Obsah: Mechanika Kinematika a dynamika hmotného bodu, druhy pohybů, skládání pohybů. Síla, pohybové zákony, pohybové rovnice. Inerciální a neinerciální soustavy, setrvačné síly, Coriolisova síla. Hybnost, impuls, mechanická práce, energie a výkon, moment hybnosti, zákony zachování, srážky částic.Gravitační a tíhové pole, vrhy a Keplerovy zákony. Mechanika tuhého tělesa, moment síly, skládání sil, hmotný střed, rovnováha tuhého tělesa. Otáčivý pohyb, moment setrvačnosti. Smykové tření a valivý odpor. Mechanika tekutin. Hydrostatický a aerostatický tlak, atmosférický tlak, Pascalův a Archimédův zákon. Hydrodynamika, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice, proudění skutečné kapaliny, odpor prostředí. Molekulová fyzika a termika Atomová a molekulová stavba látek. Vnitřní energie, teplo, teplota a její měření, teplotní roztažnost, měrná tepelná kapacita, kalorimetrická rovnice, přenos tepla. Struktura a vlastnosti plynů, ideální plyn, stavová rovnice, Daltonův zákon. Kinetická teorie tepla, zákony termodynamiky, entropie, tepelné děje v plynech, Carnotův cyklus, tepelné a chladicí stroje. Struktura a vlastnosti pevných látek, deformace, Hookův zákon. Struktura a vlastnosti kapalin, povrchové napětí, kapilární jevy. Fázové přeměny, fázový diagram, trojný bod, kritický stav, zkapalňování plynů. Mechanické kmity a vlny, akustika Kmity, kinematika a dynamika harmonických kmitů, kyvadlo. Skládání kmitů, rozklad kmitů na harmonické složky, nucené kmity, rezonance. Vlnění, postupné vlnění v řadě bodů, odraz a interference vlnění, stojaté vlnění, Huygensův princip, odraz a lom rovinné vlny, nerelativistický Dopplerův jev. Akustika, důsledky vlnové povahy zvuku, hladina intenzity a hlasitosti zvuku, fyzikální princip některých hudebních nástrojů, ultrazvuk. Literatura: Halliday, D., Resnick, R., Walker, J: Fyzika, část 1-2, Prometheus, Vutium 2003 Kubínek, R., Kolářová, H., Holubová, R.: Fyzika pro každého., Rubico 2010 Svoboda E. a kol.: Přehled středoškolské fyziky., SPN Praha 2006 Svoboda, E., Bakule, R.: Molekulová fyzika, Academia Praha 1992 Široká, M., Bednařík, M., Ordelt, S.: Testy ze středoškolské fyziky., Prometheus 2004


10.11.2010

11 / 78


KEF/PMN1

Seminář z matematiky pro fyziky Seminar in Mathematics for Physicists

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

4 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Jan Říha, Ph.D.

Obsah: I. Úvod do vektorové algebry 1. Skalární a vektorové fyzikální veličiny, jejich vlastnosti. 2. Pojem vektoru. Vektorový prostor. 3. Aritmetický a geometrický pojem vektoru. 4. Lineární kombinace vektorů, lineárně závislý a nezávislý systém vektorů, báze a dimenze vektorového prostoru. 5. Operace s vektory - skalární, vektorový a smíšený součin vektorů. 6. Transformace souřadnic vektoru v křivočarých souřadných soustavách používaných ve fyzice. 7. Užití vektorového počtu ve fyzice. II. Diferenciální počet funkce jedné proměnné 1. Reálná funkce jedné reálné proměnné, základní typy funkce, jejich vlastnosti. 2. Limita funkce, základní pravidla pro výpočet limity. 3. Derivace funkce, její fyzikální a geometrický význam. 4. Diferenciál funkce, jeho fyzikální a geometrický význam. 5. Derivace vyšších řádů, fyzikální význam druhé derivace. III. Diferenciální počet funkce dvou a více proměnných 1. Reálná funkce více reálných proměnných. 2. Parciální derivace prvního a vyšších řádů. 3. Totální diferenciál prvního a vyšších řádů. IV. Integrální počet funkce jedné proměnné 1. Primitivní funkce, neurčitý integrál. 2. Základní metody a pravidla integrování. 3. Určitý integrál a jeho výpočet. 4. Užití určitého integrálu v geometrii a ve fyzice. V. Úvod do řešení diferenciálních rovnic 1. Pojem diferenciální rovnice. 2. Řešení základních typů diferenciálních rovnic 1. řádu - rovnice se separovatelnými proměnnými, homogenní rovnice, lineární rovnice. 3. Řešení diferenciálních rovnic 2. řádu s konstantními koeficienty. VI. Integrální počet funkce dvou a více proměnných 1. Dvojný integrál a jeho výpočet. 2. Trojný integrál a jeho výpočet. VII. Matematický software a jeho využití ve fyzice 1. Software Mathematica. 2. Diferenciální počet funkcí jedné a více proměnných v programu Mathematica. 3. Integrální počet v programu Mathematica. 4. Diferenciálni rovnice v programu Mathematica. 5. Aplikace ve fyzice. Literatura: Brabec J., Hrůza B.: Matematická analýza II, SNTL, Praha 1989


10.11.2010

12 / 78


Brabec J., Martan F., Rozenský Z.: Matematická analýza I, SNTL, Praha 1989 Čechová M., Marková L.: Proseminář z matematiky A, B, UP Olomouc 1990 Jirásek F., Čipera S., Vacek M.: Sbírka řešených příkladů z matematiky I., II. a III., SNTL, Praha 1989 KOLESÁROVÁ A., KOVÁČOVÁ M., ZÁHONOVÁ V.: Matematika I - Návody na cvičenia s programovým systémom Mathematica, Slovenská technická univerzita v Bratislave 2004 Kučera J., Horák Z.: Tenzory v elektrotechnice a ve fyzice, Nakladatelství ČSAV, Praha 1963 LEA S. M.: Mathematics for Physicists, Brooks/Cole 2004 Wolfram S.: The Mathematica book, Cambridge University Press 1996


10.11.2010

13 / 78


KEF/PMN2

Seminář z matematiky pro fyziky 2 Seminar in Mathematics for Physicists 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Lukáš Richterek, Ph.D. Mgr. Jan Říha, Ph.D.

Obsah: I. Úvod do tenzorového počtu 1. Anizotropní prostředí. Tenzorové fyzikální veličiny, jejich vlastnosti. 2. Pojem tenzoru. Algebraické operace s tenzory. Transformace složek tenzoru. 3. Tenzory ve fyzice (mechanika, elektromagnetické pole). II. Vektorová analýza 1. Diferenciální operátory v kartézské soustavě 2. Integrální věty 3. Křivočaré ortogonální souřadnicové soustavy 4. Sférická souřadná soustava, cylindrická souřadná soustava III. Základní numerické metody ve fyzice 1. Nelineární rovnice ve fyzice 2. Metody půlení úhlu, tečen, sečen a obecné iterační metody řešení rovnic 3. Aproximace funkcí a souborů dat, interpolace, metoda nejmenších čtverců 4. Numerické derivování a integrování 5. Základy numerického řešení obyčejných diferenciálních rovnic, Eulerova metoda, Rungeovy-Kuttovy metody IV. Matematický software a jeho využití ve fyzice 1. Operace s vektory a tenzory v programu Mathematica. 2. Vektorová analýza v programu Mathematica. 3. Operace s maticemi v programech Matlab a GNU Octave 4. Zpracování souborů dat v programech Matlab a GNU Octave 5. Numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic v programech Matlab a GNU Octave 6. Interaktivní applety v prostředí Easy Java Simulations 7. Aplikace ve fyzice. Literatura: BRABEC J., HRŮZA B.: Matematická analýza II., SNTL Praha 1989 Brabec J., Martan F., Rozenský Z.: Matematická analýza I, SNTL, Praha 1989 GARCIA A.: Numerical Methods for Physics, Benjamin Cummings 1999 JIRÁSEK F., ČIPERA S., VACEK M.:: Sbírka řešených příkladů z matematiky I., II. a III.., SNTL Praha 1989 LEA S. M.: Mathematics for Physicists, Brooks/Cole 2004 LEPIL O., RICHTEREK L.: Dynamické modelování, Repronis Ostrava 2007 ŠEDIVÝ P.: Modelování pohybů numerickými metodami, MAFY, Hradec Králové 2010


10.11.2010

14 / 78


KEF/PRFN1

Přístrojová fyzika pro nanotechnologie 1 Instrumental Physics for Nanotechnology 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Miroslav Mašláň, CSc. RNDr. Jiří Pechoušek, Ph.D.

Obsah: Sylabus 1. Struktura měřicího řetězce - senzory/detektory, zpracování signálů z detektorů, digitalizace, analýza, prezentace výsledků měření. 2. Převodníky fyzikálních veličin - senzory - vlastnosti senzorů (statické, dynamické), minimalizace chyb senzorů; senzory mechanických, tepelných, optických, elektrických a magnetických veličin, detektory ionizujícího záření, chemické senzory. 3. Zpracování signálů z detektorů - analogové / digitální, zesilování a úprava signálů, digitalizace (ADC a DAC převodníky), amplitudová a časová analýza (diskriminace, SCA, MCA, TOF, koincidenční měření). 4. Detektory optického záření - fotonásobič - funkce, typy. 5. Detektory ionizujícího záření - jednotky, rozdělení senzorů (ionizační komory, proporcionální čítače, Geiger-Mullerovy detektory, koronové detektory, scintilační detektory, polovodičové detektory. 6. Moderní metody konstrukce senzorů - inteligentní senzory, implementace výpočetní techniky, miniaturizace senzorů. 7. Nanosenzorika - aplikace nanotechnologií v konstrukci senzorů, principy nových přístupů. Literatura: Ahmed S.N.: Physics and Engineering of radiation detection, Academic Press 2007 Ďaďo S., Kreidl M.: Senzory a měřící obvody, ČVUT Praha 1996 Gerndt J.: Detektory ionizujícího záření, ČVUT Praha 1994 Gordon G.: Practical Gamma-ray spectrometry, Wiley 2008 Haasz V., Roztočil J., Novák J.: Číslicové měřicí systémy, ČVUT Praha 2000 Vedral J. , Fischer, J.: Elektronické obvody pro měřicí techniku, ČVUT Praha 1999 Zehnula K.: Snímače neelektrických veličin, SNTL 1977


10.11.2010

15 / 78


KEF/PRFN2

Přístrojová fyzika pro nanotechnologie 2 Instrumental Physics for Nanotechnology 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. RNDr. Miroslav Mašláň, CSc. RNDr. Jiří Pechoušek, Ph.D.

Obsah: Sylabus 1. Konstrukce měřicích a testovacích systémů - mechanické, elektrické a elektronické části; číslicové měřicí systémy - vývoj programově řízených systémů, měřicí přístroje, měřicí software. 2. Vakuová technika - měření nízkých tlaků, získávání vakua, typy vývěv, metody hledání netěsností, základy fyziky nízkých tlaků, materiály a úprava povrchů pro vakuové systémy. 3. Kryogenní technika - měření nízkých teplot, získávání nízkých teplot, kryostaty (statické, průtokové, s uzavřeným cyklem), ultranízké teploty, základy fyziky nízkých teplot, kryokapaliny; supravodivost, supratekutost. 4. Vysokoteplotní technika - měření a získávání vysokých teplot; materiály a pece. 5. Vysokotlaká technika - měření a získávání vysokých tlaků; materiály a tlakové komory 6. Využití ionizujícího záření ve výzkumu a v průmyslu - principy neutronové aktivační a rentgeno-flourescenční analýzy, Mossbauerova spektroskopie; defektoskopie. 7. Moderní měřicí systémy nanosvěta - elektronové mikroskopy, dynamický rozptyl světla, měření plochy povrchu, měření nano-porozity Literatura: Ahmed S.N.: Physics and Engineering of radiation detection, Academic Press 2007 Ďaďo S., Kreidl M.: Senzory a měřící obvody, ČVUT Praha 1996 Gerndt J.: Detektory ionizujícího záření, ČVUT Praha 1994 Gordon G.: Practical Gamma-ray spectrometry, Wiley 2008 Haasz V., Roztočil J., Novák J.: Číslicové měřicí systémy, ČVUT Praha 2000 Jánoš Š.: Fyzika nízkých teplot, Alfa Bratislava 1980 Mašláň M.: Mössbauerova spektroskopie, Olomouc 1992 Vedral J. Fischer, J.: Elektronické obvody pro měřicí techniku, ČVUT Praha 1999 Vedral J., Fischer J: Elektronické obvody pro měřicí techniku, ČVUT 1999


10.11.2010

16 / 78


KEF/TMN1

Teoretická mechanika Fundamentals of Mechanics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Lukáš Richterek, Ph.D.

Obsah: I. Úvod do studia teoretické fyziky II. Mechanika částice a soustav částic 1. Základní pojmy z kinematiky částice. Polohový vektor, trajektorie, rychlost, zrychlení, plošná rychlost. Přirozené složky rychlosti a zrychlení, rychlost a zrychlení v křivočarých souřadnicích. 2. Dynamika částice. Newtonovy zákony. Dvě základní úlohy dynamiky. Konkrétní problémy z dynamiky částice. 3. Soustava částic. D`Alembertův princip a pohybové rovnice soustavy částic. Hmotný střed soustavy. Klasické integrály pohybu. III. Lagrangeovská formulace mechaniky Soustavy podrobené vazbám. Klasifikace vazeb, virtuální posunutí. Princip virtuální práce a jeho aplikace na některé problémy rovnováhy soustav. Princip d`Alembertův-Lagrangeův. Lagrangeovy rovnice prvního a druhého druhu a jejich řešení pro některé konkrétní úlohy. IV. Mechanika tuhého tělesa 1. Základní pojmy z kinematiky tuhého tělesa. Translace a rotace tuhého tělesa. Tenzor setrvačnosti a momenty setrvačnosti. 2. Pohyb tuhého tělesa s pevným bodem. Eulerovy rovnice. Pohyb setrvačníků. V. Hamiltonovská formulace mechaniky 1. Hamiltonův princip. Hamiltonovy kanonické rovnice. 2. Fázový prostor a fázové trajektorie. Kanonické transformace a jejich invarianty. Zákony zachování. VI. Vybrané problémy teoretické mechaniky Pohyb částice s proměnnou hmotností. Pohyby v rotujících soustavách. Malé kmity mechanických soustav a některé problémy stability mechanických systémů. VII. Úvod do mechaniky kontinua 1. Tenzor napětí. Síly objemové a plošné. Vektor napětí. Rovnice rovnováhy kontinua. Pohybové rovnice kontinua. 2. Vektor posunutí a tenzor deformace. Translační, rotační a deformační pohyb kontinua. 3. Základy mechaniky pružných těles 4. Zobecněný Hookův zákon. Rovnice rovnováhy izotropního pružného tělesa. Některé aplikace. Pohybové rovnice izotropního pružného tělesa. 5. Kmity a vlny v pružném tělese. Chvění pružných těles. Rovnice struny. VIII. Základy mechaniky tekutin 1. Statika tekutin. 2. Pohybové rovnice ideální tekutiny, jejich integrály. Nevířivé proudění. 3. Pohyb vazké tekutiny. Navierova-Stokesova rovnice a teorie podobnosti. Literatura:


10.11.2010

17 / 78


Brdička, M., Hladík, A.: Teoretická mechanika, Academia, Praha 1987 Brdička, M., Samek L., Sopko B.: Mechanika kontinua, Academia, Praha 2000 Elsgolc, L. E.: Variační počet, SNTL, Praha 1965 Goldstein, H.: Classical Mechanics, Addison-Wesley Publishing Company, Inc. 1980 Horský J., Novotný J., Štefaník M.: Mechanika ve fyzice, Academia, Praha 2001 Tillich J.: Klasická mechanika, UP Olomouc 1984


10.11.2010

18 / 78


KEF/UFM

Úvod do fyzikálních měření Introduction to Physical Measurements

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. Ing. Luděk Bartoněk, Ph.D. RNDr. Tomáš Rössler, Ph.D.

Obsah: 1. Význam a úloha experimentu ve vědě a technice. Oblasti využití experimentální techniky. 2. Logické schéma experimentální práce včetně jejího zpracování. Strategie měření. 3. Základy metrologie: organizace metrologie v ČR, základní pojmy metrologie. 4. Pojmy chyba měření a nejistota měření: definice, klasifikace neurčitostí, výskyt soustavných a nahodilých nejistot. 5. Nejistoty funkcí o více proměnných. Zákon šíření nejistot, optimalizace měření. 6. Statistika ve zpracování výsledků měření. 7. Lineární regresní analýza. 8. Grafické metody pro zpracování měření 9. Měřidla, měřicí systémy a měřicí přístroje - jejich funkce, vlastnosti a chyby. Základní informace o elektrických měřeních neelektrických veličin. 10. Vybrané základní laboratorní metody. 11. Vybrané fyzikálně-matematické měřicí metody používané při zpracování měření. 12. Základní informace o bezpečnosti práce v laboratorním provozu. Literatura: Mlčoch, J.: Úvod do fyzikálního měření. UP Olomouc 1997 (skriptum). Brož, J. a kol.: Základy fyzikálních měření. SNTL Praha 1985.


10.11.2010

19 / 78


KEF/ZANA1

Základy nanotechnologií 1 Nanotechnology 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Libor Machala, Ph.D.

Obsah: - Definice a základní vlastnosti nanočástic; Fulereny, fulerity, fuleridy; Ferofluidy a koloidní krystaly; Nanodráty; Nanotrubičky; Grafeny - Metody syntézy nanomateriálů: sol-gel metody, sonochemické syntézy, mechanochemické syntézy, prekurzorové metody, kondenzace z plynné fáze, metody přípravy koloidních nanočástic. Řízení velikostní distribuce a morfologie částic, stabilizace - Aplikace nanočástic - katalýza, optické a magnetické vlastnosti, bioaplikace - Fyzikální techniky tvorby nanostruktur: litografie světelná, elektronová, rentgenová, iontové a atomové svazky, nanočásticová litografie, techniky založené na mikroskopii skenující sondou, laserová ablace, mikrokontaktní tisk, LIGA. - Samouspořádání: tvorba vrstev a jejich aplikace. - Zobrazovací techniky pro charakterizaci nanostruktur: elektronová mikroskopie (SEM, HR TEM, nanotomografie), mikroskopie skenující sondou (AFM, MFM, SNOM), tomografie atomární sondou. - Techniky pro charakterizaci velikosti nanostruktur: aplikace zobrazovacích technik, využití rozptylu světla, rentgenové difrakce, Mössbauerovy spektroskopie, specifické plochy povrchu. - Měření vlastností nanostruktur: charakterizace struktury pomocí rentgenové difrakce a Mössbauerovy spektroskopie, využití IČ, UV a elektronové spektroskopie, měření elektrických a magnetických vlastností. Literatura: Bassasi, F.; Pastori Parravicini, G.: Electronic and Optical Properties of Solids, Pergamon Press 1975 Borisenko, V.E., Ossicini, S.: What is What in the Nanoworld. A Handbook of Nanoscience and Nanotechnology, Wiley-VCh, Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinhein 2004 Poole Ch.P, Owens F.J.: Introduction to Nanotechnology, John Wiley & Sons, New Jersey 2003 Singleton, J.: Band Theory and Electronic Properties of Solids, Oxford University Press 2001


10.11.2010

20 / 78


KEF/ZANA2

Základy nanotechnologií 2 Nanotechnology 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Libor Machala, Ph.D.

Obsah: - Fyzikální jevy v nanosvětě; Mechanické vlastnosti nanostruktur; Elektrické vlastnosti nanostruktur; - Optické vlastnosti nanostrukturních materiálů, nanopigmenty; Nanomateriály pro uchování energie, palivové články; Nanokrystalické oxidy kovů jako plynové senzory; Nanomateriály ve fotoelektrochemických aplikacích - Nanoelektronika; Polovodičové nanočástice; Využití uhlíkových nanostruktur; Nanočásticová architektura - Biomagnetické a magnetické separační a purifikační procesy s využitím nanočástic; Využití nanomateriálů v medicíně. Kontrastní látky pro MRI. Detoxikační procesy. - Využití magnetických nanočástic v léčbě nádorových onemocnění (hypertermie). Antimikrobiální účinky nanočástic. Magnetické nosiče; Zdravotní, ekologické a sociální dopady nanotechnologií. Literatura: Blundell, S.: Magnetism in Condensed Matter., Oxford University Press 2003 Jiles, D.: Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Second Edition, Chapman & Hall, London 1997 Poole, Ch.P., Owens, F.J.: Introduction to Nanotechnology, John Wiley & Sons, New Jersey 2003


10.11.2010

21 / 78


KFC/CHSE

Chemický seminář Chemistry Seminar

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Aleš Panáček, Ph.D.

Obsah: 1. Základní chemické pojmy a zákony, soustava jednotek SI. 2. Chemické názvosloví anorganických sloučenin (oxidy, kyseliny, zásady). 3. Chemické názvosloví anorganických sloučenin (soli, deriváty amoniaku, deriváty kyselin). 4. Odvozování empirických vzorců, stechiometrické výpočty. 5. Stavba hmoty, výstavba elektronového obalu, chemická vazba. 6. Elektronové vzorce. 7. Roztoky, vyjádření složení roztoků, výpočty koncentrace, ředění roztoků, rozpustnost. 8. Teorie kyselin a zásad, acidobasické děje, výpočty (pH, disociační konstanta, disociační stupeň). 9. Redoxní děje, úprava oxidačně redukčních rovnic, iontové rovnice. 10. Výpočty z chemických rovnic. 11. Základy názvosloví koordinačních sloučenin, stereochemie anorganických molekul. 12. Termochemie, základní termochemické výpočty. 13. Elektrolýza, Faradayovy zákony. Literatura: Kameníček, J., Šindelář, Z., Klečková, M.:: Příklady a úkoly z obecné a anorganické chemie. UP, Olomouc 1996 Klikorka, J., Hanzlík, J.:: Názvosloví anorganické chemie., Academia, Praha 1987 Mareček, A., Honza, J.:: Sbírka řešených příkladů z chemie., Proton, Brno 1998 Vacík, J.:: Obecná chemie., SPN, Praha 1986


10.11.2010

22 / 78


KFC/FMPF

Základy fyzikálně chemických metod studia pevné fáze Basics of physical methods for studying the solid phase

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. RNDr. Radek Zbořil, Ph.D.

Obsah: V přednáškovém cyklu budou jednotlivé přednášky věnovány termografii, magnetochemii, krystalografickým metodám, mikroskopickým metodám, Mössbauerově spektroskopii, metodám studia velikostní distribuce částic a viskoelastickým vlastnostem látek. 1. Optická mikroskopie 2. Elektronová mikroskopie 3. AFM - mikroskopie atomárních sil 4. Krystaly, typy krystalových struktur, příklady stereochemie vybraných látek 5. Rentgenostrukturní analýza - monokrystalové a práškové metody 6. Metody termické analýzy 7. Magnetochemie - teoretický úvod, základní pojmy a veličiny - paramagnetismus, diamagnetismus a jejich chemické interpretace - měření magnetické susceptibility 8. Mössbauerova spektroskopie 9. Studium povrchové energie pevných látek 10. Metody studia velikostní distribuce částic 11. Viskoelastické vlastnosti látek 12. Exkurse - seznámení se s přístrojovou technikou Literatura: Györyová, K., Bálek, V.: Termická analýza, skriptum UJPŠ Košice 1992 Kubínek R.: Experimentální metody biofyziky-Rastrovací elektronová mikroskopie., Učební text UP 1986 1. Jiří Fišer:: Úvod do molekulové symetrie (Aplikace teorie grup v chemii) : Mikroskopie skenující sondou. Vydavatelství UP 2002 (v tisku) 12. http://www.upol.cz/resources/exfyz/bf/expmet1.htm , SNTL Praha, 1980 10. L. Reimer: Scanning Electron Microscopy - Physics of Image Formation and Microanalysis., Springer 1998 2. František Březina a kol.:: Stereochemie a některé fyzikálně-chemické metody studia anorganických látek., Scrpt. UP Olomouc, II.vyd. 1988 3. Václav Prosser: Experimentální metody biofyziky,, : Academia Praha 1989 4. E.A.Boudroux, L.N.Mulay:: Theory and applications of molecular paramagnetism,, Wiley&Sons N.Y. 1976 5. F.E.Mabbs, D.J.Machin:: Magnetism and Transition Metal Complexes, Chapman and Hall, London 1973 6. J. Rosický:: Termická analýza, Praha 1989 8. Ed. C. Giacivazzo,: Fundamentals of Crystallography,, Oxford University Press, IUCr, (). 1992


10.11.2010

23 / 78


KMA/MAF1

Matematická analýza 1 Mathematical Analysis 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Tomáš Fürst, Ph.D.

Obsah: 1. Úvod: O stavbě matematiky, množiny (zejména číselné), trocha logiky. 2. Posloupnosti: Limita posloupnosti, věty o posloupnostech, vztah omezenosti a konvergence. 3. Funkce: Pojem funkce a operace s funkcemi, spojitost funkce a vlastnosti spojitých funkcí, limita funkce, limita složené funkce, základní funkce a počítání s nimi. 4. Derivace: Souvislost se spojitostí a limitou, diferenciály, věty o střední hodnotě, průběh funkce, Taylorův polynom a L'Hospitalovo pravidlo. 5. Integrace: Motivace, Newtonův vzorec a souvislost s derivací, primitivní funkce, metoda per partes, substituce poprvé a podruhé, integrace racionálních funkcí a další početní techniky, Riemannův integrál a důkaz Newtonova vzorce. 6. Aplikace: Délky, plochy, objemy, těžiště, momenty setrvačnosti, povrchy, numerické metody integrace. Literatura: J. Kopáček: Matematická analáza pro fyziky I, Matfyzpress, Praha 2005 J. Veselý: Matematická analýza pro učitele I, Matfyzpress 2001


10.11.2010

24 / 78


KMA/MAF2


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Tomáš Fürst, Ph.D.

Obsah: A: Diferenciální rovnice. 1. Motivace k diferenciálním rovnicím: Rozpad uranu a populační model. 2. Odbočka: Vícerozměrné prostory, Hilbertovy a Banachovy prostory, věty o pevných bodech. 3. Existence a jednoznačnost řešení obyčejné diferenciální rovnice. 4. Separabilní rovnice a početní techniky. 5. Trocha lineární algebry a lineární diferenciální rovnice. 6. Lineární diferenciální rovnice vyššího řádu a početní techniky. 7. Aplikace: Oscilátory s nucenými a tlumenými kmity. B: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Funkce více proměnných. Pojem funkce více proměnných, spojitost a limita. Vícerozměrné prostory podruhé. Derivace funkcí více proměnných. Taylorův polynom podruhé. Potenciály, vektorová pole, gradienty, divergence, rotace a jejich aplikace. Implicitní funkce. Extremy funkcí více proměnných: Lagrangeovy multiplikátory.

C: Bonus. Jak se spolu rýmují diferenciální rovnice a extrémy funkcí více proměnných aneb úvod do variačního počtu. D: 1. 2. 3.

Řady. Řady s nezápornými členy. Absolutní a neabsolutní konvergence. Řady funkcí: Fourierova analýza.

Literatura: J. Kopáček: Matematická analýza pro fyziky II, Matfyzpress 2001 J. Veselý: Matematická analýza pro učitele II, Matfyzpress 2001


10.11.2010

25 / 78


KMA/MAF3


Statut:

Povinný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. Mgr. Karel Pastor, Ph.D.

Obsah: 1. Lebesgueova míra a integrál. 2. Záměna limity, sumy, derivace a integrálu, integrály závislé na parametrech. 3. Fubiniova věta a věta o substituci. 4. Křivkové integrály a potenciál. 5. Plošné integrály. 6. Gauss-Ostrogradského, Greenova a Stokesova věta. Literatura: J. Kopáček: Matematická analýza pro fyziky III, Matfyzpress 2001 J. Kopáček: Příklady z matematiky pro fyziky III, Matfyzpress 2001 R. Feynman: The Feynman Lectures on Physics, Addison Wesley 2005 Rudin, W.: Principles of Mathematical Analysis, McGraw-Hill 1964


10.11.2010

26 / 78


SLO/KM

Kvantová mechanika Quantum Mechanics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Ondřej Haderka, Ph.D. Doc. RNDr. Jan Peřina, Dr. Doc. Mgr. Jan Soubusta, Ph.D.

Obsah: 1. Historický úvod. 2. Základní postuláty kvantové mechaniky, vlnová funkce, operátory měřitelných veličin. 3. Schrodingerova rovnice a její obecné řešení, stacionární řešení. 4. Relace neurčitosti. 5. Potenciálová jáma. 6. Jednoduchá teorie rozptylu. 7. Průchod částice bariérou, tunelování. 8. Harmonický oscilátor. 9. Metoda WKB, klasická limita kvantové mechaniky. 10. Částice v homogenním elektrickém poli. 11. Pohyb částice v centrálním poli, atom vodíku. 12. Moment hybnosti, skládání momentu hybnosti. 13. Spin, částice v magnetickém poli, Pauliho rovnice. 14. Statistický operátor, Liouvilleova rovnice. 15. Teorie poruch. Literatura: Davydov A. S.: Kvantová mechanika, SPN, Praha 1978 Klíma J., Velický B.: Kvantová mechanika I, skriptum, MFF UK Praha 1992 Sakurai J. J.: Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley, New York 1994 Sakurai J. J.: Modern Quantum Mechanics, Addison-Wesley 1985 Skála L.: Úvod do kvantové mechaniky, Akademia, Praha 2005


10.11.2010

27 / 78


SLO/OPT

Optika pro experimentální fyziky Optics for Experimental Physicists

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Pavel Pavlíček, Ph.D.

Obsah: 1. Základy fotometrie. 2. Vlnová rovnice, rovinná vlna, kulová vlna, fázová a grupová rychlost. 3. Huygensův - Fresnelův princip. 4. Difrakce světla - Fraunhoferova difrakce, Fresnelova difrakce. 5. Optické jevy na rozhraní - Fresnelovy koeficienty, úplný odraz. 6. Disperze a rozptyl světla. 7. Interference světla - interference na planparalelní vrstvě, Michelsonův interferometr, vícepaprsková interference, Fabryův - Perotův interferometr. 8. Youngův pokus - koherence světla. 9. Šíření světla v anizotropním prostředí. 10. Geometrická optika - camera obscura, kulové lámavé plochy, čočky, aberace čoček. 11. Optické přístroje - oko, lupa, mikroskop, dalekohled. Literatura: Born M., Wolf E.: Principles of Optics, Cambridge University Press, Cambridge 1999 Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky (díl 1-4), (česky překlad "Fundamentals of Photonics", J. Wiley&Sons, Inc., New York), Matfyzpress, UK Praha 1994 Schröder G.: Technická optika, SNTL, Praha 1991


10.11.2010

28 / 78


SLO/OPTPR

Praktikum z optiky pro experimentální fyziky Practicals in Optics for Experimental Physicists

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Pavel Pavlíček, Ph.D.

Obsah: 1. Oko jako optický detektor. 2. Zářivé a světelné veličiny. 3. Odrazivé a difúzní povrchy 4. Zřetězené optické systémy, průhledy a pupily. 5. Jednoduché zobrazovací soustavy (spojná a rozptylná čočka, gradientová čočka, mikroobjektiv, teleobjektiv, brýle, dalekohled) 6. Telecentrie, Scheimpflugova podmínka, pankratické systémy. 7. Vady zobrazení - monochromatické vady (chybový výpočet 3. řádu, sférická vada, astigmatismus, zklenutí pole, koma, zkreslení obrazu), barevná vada (achromáty a apochromáty). 8. 3D senzory - triangulace, klasická interferometrie, interferometrie v bílém světle. Literatura: Born M., Wolf E.: Principles of Optics, Cambridge University Press, Cambridge 1999 Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky (díl 1-4), (česky překlad "Fundamentals of Photonics", J. Wiley&Sons, Inc., New York), Matfyzpress, UK Praha 1994 Schröder G.: Technická optika, SNTL, Praha 1991


10.11.2010

29 / 78


SLO/TSFN

Termodynamika a statistická fyzika Thermodynamics and Statistical Physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Jan Peřina, Dr.

Obsah: První termodynamický zákon, stavové parametry, stavové rovnice, stav termodynamické rovnováhy. Teplo. Adiabatický proces. Vratné a nevratné procesy. Tepelná kapacita.Druhý termodynamický zákon, Caratheodoryho princip, absolutní teplota, entropie. Carnotův cyklus. Termodynamické potenciály. Jouleův-Thompsonův jev. Termodynamika systémů s proměnným počtem částic, chemický potenciál. Grandkanonický potenciál. Gibbsova-Duhemova rovnice. Termodynamické potenciály dielektrik a magnetik. Termodynamické potenciály nerovnovážných systémů. Princip vzrůstu entropie. Podmínky termodynamické rovnováhy. Guldbergův-Wageův zákon. Braunův-Le Chatelierův princip. Gibbsovo pravidlo fází. Fázové přechody. Fázové přechody prvého druhu. Clausiona-Clapeyronova rovnice. Fázové přechody druhého druhu. Ehrenfestovy rovnice. Landauova teorie fázových přechodů druhého druhu, přechod feromagnetikum-paramagnetikum, Curieův-Weissův zákon. Třetí termodynamický princip. Popis mnohačásticového systému, fázový prostor, zákony zachování (teorém E. Noetherové). Statistický soubor. Liouvilleův teorém. Ergodický problém, Tolmanova hypotéza. Hustota kvantových stavů. Mikrokanonický, kanonický a grandkanonický soubor. Stavová rovnice kanonického systému. Entropie. Statistická rozdělení soustavy volných částic, formalizmus druhého kvantování. Grandkanonická partiční funkce, rozdělovací zákony ideálních plynů. Ideální Maxwellův-Boltzmannův plyn. Ekvipartiční teorém. Měrná tepla modelových fyzikálních systémů. Chemické reakce v plynové směsi.Ideální fermionový plyn. Elektronový plyn v homogenním magnetickém poli, diamagnetismus, paramagnetismus, Curieův zákon. Ideální bosonový plyn. Záření absolutně černého tělesa, Planckův zákon. Fononové systémy, Einsteinův model krystalu, Debyeova teorie měrných tepel. Boltzmannův neideální plyn, viriálová stavová rovnice.Einsteinova teorie fluktuací. Onsagerovy relace reciprocity. Literatura: J. Kvasnica: Statistická fyzika, Academia, Praha, 1983 (2. vydání 1998). J. Kvasnica: Termodynamika, SNTL, Praha, 1965. M. Toda, R. Kubo, N. Saito: Statistical Physics I (Equilibrium Statistical Mechanics), Springer, Berlin, 1985, 1991.


10.11.2010

30 / 78


SLO/ZF1

Základy fotoniky 1 Elements of Photonics 1

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Ondřej Haderka, Ph.D. Doc. RNDr. Jan Peřina, Dr.

Obsah: Zdroje optického záření. Princip laseru jako zdroje koherentního záření, kinetické rovnice. Optické rezonátory z pohledu laserové fyziky. Režimy činnosti laseru. Různé druhy laseru. Maxwellovy rovnice v nelineárním prostředí, vlnová rovnice, nelineární polarizace. Původ nelineárního chování optických polí, model vázaného elektronu v optickém poli. Nelineární jevy 2. řádu. Nelineární jevy 3. řádu. Generace druhé harmonické - model. Kerrovská nelinearita, automodulace fáze, samofokusace svazku. Světlo se stlačenými amplitudovými fluktuacemi. Generace a aplikace fotonových párů. Exkurze do laboratoří kvantové nelineární optiky SLO. Literatura: Boyd, R. W.: Nonlinear Optics, Academic Press; 2nd edition 2002 Časopisecká literatura podle aktuálního stavu problematiky Mandel, L.; Wolf, E.: Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press 1995 Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky, Matfyzpress, Praha 1994


10.11.2010

31 / 78


SLO/ZF2

Základy fotoniky 2 Elements of Photonics 2

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Ondřej Haderka, Ph.D. Ing. Jaromír Křepelka, CSc. Doc. RNDr. Jan Peřina, Dr.

Obsah: Vlnová rovnice pro monochromatické vlny, její řešení v planárním vlnovodu, TE a TM módy. Vláknová optika, módy v radiálně symetrických systémech, různé druhy vláken, strukturovaná vlákna. Složitější prvky vláknové a nelineární optiky - děliče, izolátory, atenuátory, modulátory. Detektory klasické i jednofotonové. Detektory s rozlišením počtu fotonů. Polovodičové optické prvky - diody, lasery. Tenké vrstvy - lineární vlastnosti. Optické filtry. Nelineární tenké vrstvy jako perspektivní struktury pro nelineární fotoniku. Exkurze do laboratoře nelineární kvantové optiky ve SLO. Literatura: Boyd, R. W.: Nonlinear Optics, Academic Press; 2nd edition 2002 Časopisecká literatura podle aktuálního stavu problematiky Mandel, L.; Wolf, E.: Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press 1995 Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky, Matfyzpress, Praha 1994 Snyder, A.W., Love, J.D.: Optical Waveguide Theory, Chapman & Hall, London 1983 Yeh, P.: Optical Waves in Layered Media, Wiley, New York 1988


10.11.2010

32 / 78


VCJ/ATPF

Fyzikální terminologie a prezentace v anglickém jazyce English terminology and presentations - physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

PhDr. Olga Vítkovská

Obsah: Tento předmět předpokládá u posluchače minimální úroveň B1 dle Společného evropského referenčního rámce pro jazyky, tedy jazykovou úroveň klasifikovanou jako samostatný uživatel všeobecné angličtiny. Předmět se věnuje vybraným tématům z fyziky pro střední školy. Zahrnuje základní terminologii a frazeologii k tématům a zároveň se zaměřuje na prezentaci tématu před publikem (volba slov a gramatických struktur, přízvuk, intonace, neverbální komunikace atd.)

Literatura:


10.11.2010

33 / 78


KEF/SZZF

Fyzika Physics

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0

Forma výuky: Rozsah výuky: Ukončení:

Státní závěrečná zkouška

Garant:

Obsah: 1. Kinematika a dynamika hmotného bodu. Newtonovy pohybové zákony. Práce, energie, zákon zachování mechanické energie. Mechanika soustavy hmotných bodů. Mechanika tuhého tělesa. Všeobecná gravitace. 2. Mechanika tekutin. Volné netlumené a tlumené harmonické kmity. Nucené harmonické kmity. Stojaté vlny. 3. Základní poznatky molekulové fyziky, stav soustavy, pravděpodobnost rovnovážného stavu, rovnovážný děj, děje vratné a nevratné. Vnitřní energie soustavy, děje v ideálním plynu, stavová rovnice, měrná a molární tepelná kapacita. 4. Základní poznatky kinetické teorie plynů, základní rovnice pro tlak plynu, vztah mezi teplotou a kinetickou energií soustavy. Maxwellův zákon o rozdělení rychlostí molekul v plynu, rozdělovací funkce, Maxwell-Boltzmanovy statistiky. Termodynamické zákony, pojem entropie. Transport tepla vedením, prouděním a radiací. Základy kinetické teorie kapalin a pevných látek. 5. Elektrostatické pole ve vakuu a v dielektriku, elektrostatická indukce. Potenciál elektrostatického pole, nenabitý vodič v elektrostatickém poli. Kapacita vodičů, kondenzátory. 6. Stacionární elektrické pole. Rovnice spojitosti elektrického proudu, Kirchhoffovy zákony a jejich užití při řešení elektrických sítí. Ustálený elektrický proud v kovových vodičích, polovodičích, elektrolytech, plynech a ve vakuu. 7. Stacionární magnetické pole, Biotův-Savartův-Laplaceův zákon, Lorentzova síla. Síly působící v magnetickém poli na nabitou částici a vodič s proudem. 8. Nestacionární elektromagnetické pole, Faradayův zákon elektromagnetické indukce, vlastní a vzájemná indukce. Střídavé proudy, řešení obvodů s ideálními prvky R,L,C. Elektromagnetické kmity a vlny. 9. Maxwellova teorie nestacionárního elektromagnetického pole, aplikace teorie na zvláštní typy polí (elektrostatické, magnetostatické, stacionární, kvazistacionární, nestacionární), pole oscilujícího dipólu a elektromagnetické vlny, šíření vln v neomezených prostředích: bezztrátovém, ztrátovém a elektricky anizotropním, vlny na rozhraní a Kirchhoffova teorie ohybu. Zákony zachování elektromagnetického pole. 10. Zákony geometrické optiky, paprskové zobrazování, lom a odraz světla a jejich využití základní typy optických systémů, optické přístroje. 11. Fyzikální podstata, vznik a šíření optického záření, vlnová rovnice, rovinná a sférická postupná vlna.Vlastnosti a klasifikace optických prostředí, disperze, absorpce a rozptyl světla. Popis a vlastnosti polarizovaného světla,. 12. Šíření světla v anizotropním prostředím, klasifikace anizotropních materiálu a jejich využití. Interference a koherence světla, popis, realizace a využití dvousvazkové a mnohosvazkové interference. Difrakce světla, metody popisu, Fresnelova a Fraunhoferova teorie difrakce, vlnová teorie zobrazování, princip optické holografie. Korpuskulárně-vlnový dualismus světla a látky, kvantové generátory světla (lasery). Základní nelineární optické jevy. 13. Kvantové představy ve fyzice. Matematický aparát nerelativistické kvantové mechaniky (vlnová funkce, operátory fyzikálních veličin, Schrödingerova rovnice, spin mikročástice, Pauliho rovnice). Kvantová teorie systémů mnoha částic. 14. Přibližné metody kvantové mechaniky. Relativistická kvantová mechanika (K-GF rovnice, Dirackova rovnice). Konkrétní aplikace kvantové mechaniky. Obecná


10.11.2010

34 / 78


formulace kvantové mechaniky (vektor stavu, Hilbertův prostor, teorie reprezentací, Dirackova závorková symbolika). 15. Elektromagnetické záření. Atomový obal, modely atomu. Kvantování elektronových drah. Atomy s více elektrony, zářivé jevy v atomovém obalu. Korpuskulárně vlnový dualismus. Bohrův model atomu vodíku. 16. Jádro atomu, složení, vlastnosti, modely. Radioaktivní rozpad. Jaderné procesy a energetika. Ionizující záření. Dozimetrie. Elementární částice, interakce, zákony zachování. 17. Teorie relativity Lorentzova transformace a její důsledky. Vektory a tenzory v Minkowského prostoročase. Relativistická dynamika částice. Úvod do obecné teorie relativity. Literatura:


10.11.2010

35 / 78


KEF/SZZZN

Základy nanotechnologií Principles of Nanotechnology

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0



Garant:

Obsah: 1. Definice a základní vlastnosti nanočástic; Fulereny, fulerity, fuleridy; Ferofluidy a koloidní krystaly; Nanodráty; Nanotrubičky; Grafeny 2. Metody syntézy nanomateriálů: sol-gel metody, sonochemické syntézy, mechanochemické syntézy, prekurzorové metody, kondenzace z plynné fáze, metody přípravy koloidních nanočástic. Řízení velikostní distribuce a morfologie částic, stabilizace 3. Aplikace nanočástic - katalýza, optické a magnetické vlastnosti, bioaplikace 4. Fyzikální techniky tvorby nanostruktur: litografie světelná, elektronová, rentgenová, iontové a atomové svazky, nanočásticová litografie, techniky založené na mikroskopii skenující sondou, laserová ablace, mikrokontaktní tisk, LIGA. 5. Samouspořádání: tvorba vrstev a jejich aplikace. 6. Zobrazovací techniky pro charakterizaci nanostruktur: elektronová mikroskopie (SEM, HR TEM, nanotomografie), mikroskopie skenující sondou (AFM, MFM, SNOM), tomografie atomární sondou. 7. Techniky pro charakterizaci velikosti nanostruktur: aplikace zobrazovacích technik, využití rozptylu světla, rentgenové difrakce, Mössbauerovy spektroskopie, specifické plochy povrchu. 8. Měření vlastností nanostruktur: charakterizace struktury pomocí rentgenové difrakce a Mössbauerovy spektroskopie, využití IČ, UV a elektronové spektroskopie, měření elektrických a magnetických vlastností. 9. Fyzikální jevy v nanosvětě; Mechanické vlastnosti nanostruktur; Elektrické vlastnosti nanostruktur; 10. Optické vlastnosti nanostrukturních materiálů, nanopigmenty; Nanomateriály pro uchování energie, palivové články; Nanokrystalické oxidy kovů jako plynové senzory; Nanomateriály ve fotoelektrochemických aplikacích 11. Nanoelektronika; Polovodičové nanočástice; Využití uhlíkových nanostruktur; Nanočásticová architektura 12. Biomagnetické a magnetické separační a purifikační procesy s využitím nanočástic; Využití nanomateriálů v medicíně. Kontrastní látky pro MRI. Detoxikační procesy. 13. Využití magnetických nanočástic v léčbě nádorových onemocnění (hypertermie). Antimikrobiální účinky nanočástic. Magnetické nosiče; Zdravotní, ekologické a sociální dopady nanotechnologií. Literatura:


10.11.2010

36 / 78


KEF/SZZZF

Základy nanofotoniky

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0



Garant:

Obsah: 1. Planární a radiální vlnovody a jejich vlastnosti, disperzní rovnice, módová struktura. Vazby mezi módy jako nástroj vytváření fotonických prvků. 2. Vláknové a objemové fotonické prvky - děliče, izolátory, atenuátory, modulátory. Polovodičové optické prvky - diody, lasery. 3. Lasery - principy, struktura, typy, režimy činnosti. Optické rezonátory. 4. Nelineární jevy v optice - systematizace nelineárních jevů, generace druhé harmonické, parametrické procesy, Kerrovská nelinearita, Ramanův rozptyl, fázová konjugace, solitony. 5. Nelineární jevy ve fotonických strukturách, vliv lokalizace optického pole. Klasický a kvantový popis nelineárních jevů mezoskopických systémů. Periodické pólování nelineárních materiálů. 6. Spontánní sestupná frekvenční konverze v moderních fotonických strukturách. Generace fotonových párů, kvantová provázanost fotonových párů. 7. Statistické vlastnosti světla o nízkých intenzitách. Generace stlačeného světla v moderních fotonických strukturách. Homodynní detektor. Základní vlastnosti detektorů světla. 8. Polovodičové lasery a laserové diody. Ultrakrátké pulsy jako nástroj moderního fotonického zpracování informace. Elektrooptické a akustooptické jevy při tvarování ultrakrátkých optických impulsů. Diagnostika ultrakrátkých impulsů. 9. Detekce jednotlivých fotonů. Vnitřní a vnější fotoelektrický jev. Fotodiody PIN a lavinové, Fotonásobiče. Maticové detektory, CCD kamery, intenzifikované CCD kamery, EMCCD kamery. Metody čítání počtu fotonů. Literatura:


10.11.2010

37 / 78


KEF/SZZFN

Přístrojová fyzika a elektronika pro nanotechnologie Instrumental Physics for Nanotechnology

Statut:

Povinný

Počet kreditů:

0



Garant:

Obsah: 1. Struktura měřicího řetězce - senzory/detektory, zpracování signálů z detektorů, digitalizace, analýza, prezentace výsledků měření. 2. Převodníky fyzikálních veličin - senzory - vlastnosti senzorů (statické, dynamické), minimalizace chyb senzorů; senzory mechanických, tepelných, optických, elektrických a magnetických veličin, detektory ionizujícího záření, chemické senzory. 3. Zpracování signálů z detektorů - analogové / digitální, zesilování a úprava signálů, digitalizace (ADC a DAC převodníky), amplitudová a časová analýza (diskriminace, SCA, MCA, TOF, koincidenční měření). 4. Detektory optického záření - fotonásobič - funkce, typy. 5. Detektory ionizujícího záření - jednotky, rozdělení senzorů (ionizační komory, proporcionální čítače, Geiger-Müllerovy detektory, koronové detektory, scintilační detektory, polovodičové detektory. 6. Moderní metody konstrukce senzorů - inteligentní senzory, implementace výpočetní techniky, miniaturizace senzorů. 7. Nanosenzorika - aplikace nanotechnologií v konstrukci senzorů, principy nových přístupů. 8. Konstrukce měřicích a testovacích systémů - mechanické, elektrické a elektronické části; číslicové měřicí systémy - vývoj programově řízených systémů, měřicí přístroje, měřicí software. 9. Vakuová technika - měření nízkých tlaků, získávání vakua, typy vývěv, metody hledání netěsností, základy fyziky nízkých tlaků, materiály a úprava povrchů pro vakuové systémy. 10. Kryogenní technika - měření nízkých teplot, získávání nízkých teplot, kryostaty (statické, průtokové, s uzavřeným cyklem), ultranízké teploty, základy fyziky nízkých teplot, kryokapaliny; supravodivost, supratekutost. 11. Vysokoteplotní technika - měření a získávání vysokých teplot; materiály a pece. 12. Vysokotlaká technika - měření a získávání vysokých tlaků; materiály a tlakové komory 13. Využití ionizujícího záření ve výzkumu a v průmyslu - principy neutronové aktivační a rentgeno-flourescenční analýzy, Mössbauerova spektroskopie; defektoskopie. 14. Moderní měřicí systémy nanosvěta - elektronové mikroskopy, dynamický rozptyl světla, měření plochy povrchu, měření nano-porozity Literatura:


10.11.2010

38 / 78


KEF/APEL

Aplikovaná elektronika Applied Electronics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Výpočet parametrů operačních zesilovačů - vnitřní zapojení operačního zesilovače, postup při výpočtů přesných hodnot přenosů, vstupních a výstupních odporů v zapojení U/U, U/I, I/U a I/I. Zapojení operačních zesilovačů - pro řešení matematických operací, sčítání, odčítání, násobení, dělení, umocňování, odmocňování, derivace a integraceStabilizované zdroje napětí a proudu s využitím operačních zesilovačů - výpočet parametrů stabilizátoru, návrh napěťového stabilizátoru s omezovačem proudu. Princip měničů ss-ss.Nelineární obvody s operačními zesilovači - diodové okrajovače a vykrajovače, měniče s exponenciální charakteristikou, přesné jednocestné a dvoucestné usměrňovače.Aktivní filtry s využitím operačních zesilovačů - typy diferenciálních rovnic, typy filtrů, frekvenční a fázové charakteristiky aktivních filtrů, počítačový návrh aktivního filtru, rozdělení filtru podle způsobu aproximace. Příklady použití.Elektronické spínací a přepínací obvody - multiplexery a demultiplexery, elektronické střídače, vzorkovače signálu a jejich vlastnosti Literatura: Dostál, J.: Operační zesilovače, BEN 2005 Láníček, R.: Elektronika: obvody - součástky - děje, BEN Praha 1999 Manual for MultiSim 9 programme Punčochář, J.: Operační zesilovače v elektronice, BEN Praha 1999 Skalický, P.: Mikroprocesory řady 8051, BEN 1998 Vích, R.; Smékal, Z.: Číslicové filtry, Academia 2000


10.11.2010

39 / 78


KEF/BFY

Biologická fyzika Biological Physics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Radioaktivita přirozená a umělá, charakteristika ionizujícího záření. Druhy radioaktivní přeměny. Interakce ionizujícího záření s hmotou. Biologické účinky ionizujícího záření. Ochrana před ionizujícím zářením. Detekce ionizujícího záření. Využití ionizujícího záření v léčbě a diagnostice. Optické záření. Vlastnosti záření. Zdroje a detektory optického záření. Optické metody a přístrojová technika. Viditelné světlo. Teorie barevného vidění. Adaptace na světlo a tmu. Oko a oční vady. Ultrafialové a infračervené záření. Využití tepelné energie v medicíně. Biofyzika termoregulace. Biofyzika buňky. Elektrický proud. Elektrické vlastnosti tkání a orgánů. Vedení elektrického proudu tkáněmi. Klidový membránový potenciál, Akční potenciál Bioelektrické projevy a využití akčních potenciálů v diagnostice. Elektrodiagnostické metody (EKG, EEG, EMG?) Akustika. Základní pojmy. Fyziologická akustika. Sluchový orgán. Audiometrie. Účinky hluku na organizmus. Infrazvuk. Ultrazvuk. Generování ultrazvuku. Biologické účinky ultrazvuku. Diagnostické využití ultrazvuku. Terapeutické využití ultrazvuku. Úvod do nukleární medicíny. Definice oboru. Radiofarmaka. Radionuklidové diagnostické metody. Detekční technika v nukleární medicíně. Princip scintilačního detektoru. Přístroje pro osobní a ochrannou dozimetrii. Možnosti použití gamakamery, PET, SPECT. Úvod do radiologie. Rentgenové záření, brzdné a charakteristické rentgenové záření. Detekce rentgenového záření, kontrastní látky. CT, NMR. Literatura: Hálek, J. a kol.: Biofyzika pro bakaláře, Olomouc: Vydavatelství UP 1996 Hrazdira, I.: Biofyzika, Praha: UK 1996 Kala, M.; Kubínek, R.: Nemocnice aneb rukověť zvídavého pacienta, Rubico Olomouc 2000


10.11.2010

40 / 78


KEF/EKMF

Ekonomika a management pro fyziky Economics and Management for Physicists

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Doc. RNDr. Miroslav Rössler, Ph.D., MBA

Obsah: Management - Úvod do managementu, exkurze do historie managementu. - Základní manažerské funkce - plánování, organizování, vedení a řízení, kontrolování. - Úvod do strategického managementu. - Řízení lidských zdrojů. - Management jakosti, řízení informací a znalostí, logistický management. - Krizové řízení a řízení rizik. - Řízení změn a inovací. - Komunikování, motivace. - Týmová práce, vedení porad, prezentace, delegování, řešení problémů a vyjednávání. 1. Úvod do ekonomiky (podniku) : - Ekonomika a podnik - základní vymezení, pojmy, členění. - Majetková a kapitálová struktura podniku - druhy majetku a zdroje jeho krytí. - Výnosy, náklady a hospodářský výsledek podniku - členění z různých hledisek, důraz na bod zvratu a základní obeznámení s kalkulacemi. - Výkaznictví podniku - základní orientace ve výkazech, jejich vzájemná provázanost. - Financování podniku - druhy a způsoby financování podniku, včetně vysvětlení vybraných finančních instrumentů. - Finanční analýza - významný nástroj finančního řízení podniku, procentní rozbor, poměrová analýza. - Investice - členění investic, metody hodnocení investic. - Výroba - optimalizace výrobního programu, výrobní kapacita. - Zásoby - řízení zásob a modely jejich optimalizace. 2. Základy podnikání - podnikatelský plán : - Podnikání - úvod do problematiky, definice, vymezení jednotlivých právních forem. - Podnik jednotlivce - vymezení podnikání fyzických osob, výhody, nevýhody. - Obchodní společnosti - vymezení podnikání právnických osob, výhody, nevýhody. - Podnikání a instituce - definice vztahů a povinností podnikatele ke konkrétním institucím. - Podnikatelský plán - pravidla sestavování a obsah podnikatelského plán. Podnikatelský plán konkrétní firmy. - Rozhodování. - Vůdcovství, leadership a niterný leadership. - Projektový management. - Procesní řízení, management podpůrných procesů. - Marketing management. - Konkurence a globalizace. Literatura: - Valentová, I.: Podniková ekonomika II (Základy podnikání - podnikatelský plán), Moravská vysoká škola Olomouc 2010 Robbins, P., Coulter, M.: Management, 1. Vyd. Praha: Grada Publishing 2004 Rössler, M., Seidlová, L., Bláhová, L.: Management I - IV., Moravská vysoká škola Olomouc 2010


10.11.2010

41 / 78


Synek, M.: Manažerská ekonomika, Praha: Grada 2006 Valentová, I.: Podniková ekonomika I (Úvod do ekonomiky podniku)., Moravská vysoká škola Olomouc 2010 Veber, J. a kol.: Management: Základy, moderní manažerské přístupy, výkonnost a prosperita, Management Press, Praha 2009


10.11.2010

42 / 78


KEF/ELN

Elektronika Electronics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Sylabus: 1. Základy elektroniky: základní pojmy, obvodové veličiny, obvodové prvky a jejich vlastnosti, charakteristiky a parametry dvojpólů, zdroje napětí a proudu, rezistor, kondenzátor a cívka, nelineární dvojpóly, mnohapólové prvky trojpóly, čtyřpóly a dvojbrany a jejich charakteristiky 2. Polovodičové prvky: základy fyziky polovodičů, PN přechod, dioda a další součástky s jedním přechodem, bipolární a unipolární tranzistory, další polovodičové součástky 3. Elektronické analogové systémy: usměrňovače, stabilizátory, modulátory, demodulátory, základní vlastnosti operačních zesilovačů, základní zapojení s ideálním operačním zesilovačem 4. Logické obvody: principy a základy Boolovy algebry, operátory, sestavování funkcí, kombinační logické obvody, sekvenční logické obvody, vybrané logické integrované obvody 5. Mikroprocesorová technika: koncept mikroprocesoru, vnitřní struktura, paměti, počítače 6. Analogově digitální a digitálně analogové převodníky: principy a vlastnosti 7. Nanoelektronické systémy: výhledové technologie a architektury, nové součástky Literatura: R. Láníček: Elektronika (obvody - součástky - děje), BEN 2002


10.11.2010

43 / 78


KEF/MATEM

Matematický software v přírodovědných oborech

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. Jan Říha, Ph.D.

Obsah: 1. Seznámení s prostředím programu Mathematica a jeho místem v porovnání s jinými matematickými programy. Základy práce s notebookem Mathematiky. Základy syntaxe příkazů programu Matematika, syntaxe práce s matematickými funkcemi. Způsoby zadávání matematických konstant, klávesové zkratky. Proměnné, přiřazování hodnot proměnným, mazání obsahu proměnných. 2.Použití Mathematiky v algebraických výpočtech. Práce s polynomy a zlomky. Použití příkazů typu Expand, Factor, Simplify, Together, Apart, Collect, FactorTerms, TrigExpand, TrigReduce, TrigToExp, ExpToTrig apod. 3. Symbolická matematika. Derivace, integrace, práce s řadami, řešení algebraických a diferenciálních rovnic a soustav rovnic. Limity. Použití příkazů D, Integrate, Sum, Product, Solve, Eliminace, Redukce, Limit atd. Numerická matematika. Řešení integrálů, rovnic, soustav rovnic pomocí numerických metod. Numerické integrace, Numerické řešení algebraických a diferenciálních rovnic a soustav rovnic. Použití příkazů N, NIntegrate, NSolve. 4. Použití Mathmatiky v práci s vektory a maticemi. Zadávání vektorů a matic a matematických operací s nimi. Násobení vektoru konstantou, skalární a vektorový součin. Násobení matice skalárem, součin matic, výpočet inverzní matice, mocniny matice, výpočet determinantu matice, stopy matice apod. Použití příkazů *, Cross, Inverse, MatrixPower, Det, Tr apod. 5. Základy práce s 2D grafikou v Mathematice. Příkaz Plot a jeho parametry. Úprava vzhledu grafu pomocí parametrů příkazu Plot. Příkaz Show. Sloupcové grafy, příkaz BarChart a jeho parametry. Koláče v 2D grafice, příkaz PieChart. Práce s 3D grafy. Příkaz Plot3D, jeho parametry a užití těchto parametrů v ovlivnění vzhledu 3D grafů. Vrstevnicové a hustotní grafy, příkazy ContourPlot, DensityPlot. Sloupcové grafy ve 3D grafice - příkaz BarChart3D a jeho parametry. 3D koláče, příkaz PieChart3D. 6. Možnosti 2D a 3D animace v Mathematice. 7. Příklady na možnosti použití programu Mathematica v řešení a prezentaci výsledků fyzikálních úloh. Použití Matematiky v řešení úloh z Teorie elektromagnetického pole, Teoretické mechanice apod. Výpočet a grafické znázornění elektrostatických polí multipólů, sestavených z bodových nábojů. Výpočet a znázornění elektrické složky nestacionárního elektromagnetického pole elementárního oscilujícího dipólu. Znázornění dvojlistých ploch fázových rychlostí, indexů lomu a Fresnelovy vlnoplochy optických krystalů pomocí grafických příkazů programu Mathematica. Výpočet, grafické znázornění a animace grafů, vyplývajících z Fresmelových vzorců (koeficienty odraznosti a propustnosti, odraznosti a propustnosti rozhraní v závislosti na úhlu dopadu). Výpočet a znázornění rozložení absolutní hodnoty komplexní amplitudy a intenzity vlnění v ohybových obrazcích ve Fraunhoferových ohybových jevech. Vybrané úlohy z mechaniky a teorie relativity: řešení pohybových rovnic (Rutherfordův rozptyl, kyvadlo s libovolnou počáteční výchylkou, Foucaultovo kyvadlo, Lorentzův atraktor, van der Polův oscilátor), práce s tenzory, transformace tenzoru setrvačnosti a tenzoru napětí, znázornění elipsoidu setrvačnosti a kvadriky napětí. Výpočet základních veličin v obecné teorii relativity na příkladu Schwarzchildova a Kerrova řešení. 8. Příklady na možnosti využití programu Matematika v chemii. Využití databáze prvků, jejich vlastností; modelace chemických sloučenin, charakteristiké vlastnosti vyplývající se struktury. Praktické úlohy související s tvorbou 2D a


10.11.2010

44 / 78


3D modelů. Využití možnosti simulace interakce subatomárních částic s modelovými molekulami. Simulace interakce povrchově aktivních a polymerních látek na fázovém rozhraní - interakce povrch - adsorbující se molekuly. Módy interakce a její důsledky. 9. Příklady na možnosti využití programu Matematika v geografii. Funkce programu použitelné v geografii, problematika získávání statistitických dat, vizualizace, vytváření jednoduchých kartogramů a kartodiagramů, animace časových dat, import prostorových dat a map (shp formáty). Literatura: Haneberg, W. C.: Computational geosciences with Mathematica, Berlin : Springer 2004 Hassani, S.: Mathematical methods using Mathematica : for students of physics and related fields, Springer 2003 Martha L. A. - James P. B.: Mathematica by example, Burlington; San Diego; London : Elsevier 2009 McMahon, D. - Topa, D.: A Beginner's guide to Mathematica, Boca Raton : Chapman and Hall 2006


10.11.2010

45 / 78


KEF/MRSA

Mikroskopie a rentgenová strukturní analýza Microscopy and X-ray Structural Analysis

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Jan Filip, Ph.D. Doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.

Obsah: 1. Světelná mikroskopie - Teorie zobrazení ve světelném mikroskopu, zvětšení, rozlišovací schopnost, vady zobrazení. Konstrukční části. Zobrazovací metody (světlé a tmavé pole, fázový kontrast, Nomarského diferenciální interferenční kontrast, Hoffmanův modulační kontrast, UV a IČ mikroskopie, fluorescenční mikroskopie?). Příprava vzorků pro světelný mikroskop. Konfokální laserová skenovací mikroskopie. Mikroskopie blízkého pole. Videomikroskopie. 2. Elektronová mikroskopie - Principy elektronové mikroskopie. Interakce elektronu s pevnou látkou. Základy elektronové optiky. Rozlišovací schopnost a hloubka ostrosti EM. Konstrukce transmisního a rastrovacího elektronového mikroskopu. Pracovní režimy EM. Environmentální elektronový mikroskop. Příprava vzorků pro EM. Fixace, odvodňování, sušení a naprašování. Ultramikrotomie, metody mrazového leptání a lomu. Analytická elektronová mikroskopie (WDS, EDS). 3. Mikroskopie skenující sondou - Skenující tunelová mikroskopie, Mikroskopie atomárních sil, Mikroskopie magnetických sil, Mikroskopie elektrostatických sil, Mikroskopie laterálních sil, Skenovací kapacitní mikroskopie, Skenovací teplotní mikroskopie, Skenovací optická mikroskopie v blízkém poli, příbuzné metody ze skupiny SPM metod. 4. Rentgenová strukturní analýza - Teorie struktury krystalických látek. Transformace symetrie, prostorová mříž, elementární buňky, Millerovy indexy. Prvky a operace symetrie. Bravaisovy elementární buňky. Vnější tvar krystalu a poruchy v krystalech. Kvazikrystaly a amorfní látky. Fyzika rentgenových paprsků, Teorie difrakce (Braggova rovnice, reciproká mříž, Laueho podmínky, intenzita difrakčních maxim).. Experimentální metody rentgenové strukturní analýzy. Zdroje a detektory rtg. záření, Debye-Scherrerova metoda. Textury. Metody-Laueho, otáčeného krystalu, Weissenbergova, precesní. Rozptyl pod malými úhly. Literatura: Douglas B. Murphy: Fundamentals of Ligt Microscopy and Electronic Imagin, WileyLiss 2001 Kubínek, R.: Elektronické materiály Kubínek, R., Mašláň, M., Vůjtek, M.: Mikroskopie skenující sondou, UP Olomouc 2002 L.Reimer: Scanning Electron Microscopy - Physics of Image Formation and Microanalysis, Springer 1988 Nauš, J.: Experimentální metody biofyziky I, Učební text UP Olomouc 1985 Plášek, J.: Nové metody optické spektroskopie, Pokroky mat. fyz. astron. 41, 124 1996 Prosser, V. a kol.: Experimentální metody biofyziky, Academia Praha 1989 V. Valvoda, M. Polcarová a P. Lukáč: Základy strukturní analýzy, Univerzita Karlova, Praha 1992


10.11.2010


KEF/NANPR

Praktikum nanotechnologie Nanotechnology Practice

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Mgr. Jan Filip, Ph.D.

Obsah: Rentgenová prášková difrakce. Rentgenová fluorescence. Termická analýza. Mossbauerova spektroskopie. Mikroskopie skenující sondou (STM, AFM, MFM). Transmisní elektronová mikroskopie. Nanomanipulace. MRI. Infračervená spektroskopie. UV-VIS spektroskopie. Literatura:

46 / 78


10.11.2010

47 / 78


KEF/OSP1

Optické spektroskopie 1 Optical Spectroscopies 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Martin Kubala, Ph.D.

Obsah: - Zdroje světla a způsoby buzení (lasery, diody, lampy, kontinuální, pulsní a modulované světlo, metoda zeslabené totální reflexe) - Absorpční spektroskopie. Odvození Lambert-Beerova zákona, prezentace spekter, vybělování, přechodová absorpce, absorpce biologicky významných látek, vnímání barev, detekce světla živými organismy. Experimentální technika absorpční spektroskopie. - Experimentální uspořádání v absorpční spektroskopii, spektrální omezení, zdroje, monochromátory, kyvety, detektory. - Luminiscence. Fenomén luminiscence, Jablońského diagram, rozdělení luminiscencí, rozdělení fotoluminiscencí, zpožděná fluorescence, základní charakteristiky luminiscence. - Aplikace fluorescenční spektroskopie. "Steady-state" měření (intenzita, excitační, emisní, synchronní spektrum, kvantový výtěžek), Časově rozlišené měření fluorescence (kinetika, DAS, TRES), měření s polarizovaným světlem (anizotropie, rotační korelační čas, Perrinova rovnice, časově rozlišené měření), FCS, FRAP, zhášení fluorescence (statické, dynamické, Stern-Volmerova rovnice), FRET. - Experimentální technika pro měření fotoluminiscence. Experimentální uspořádání v luminiscenční spektroskopii (srovnání s absorpční), spektrální omezení, zdroje, monochromátory, vzorky, detektory, další optické elementy, "steadystate" měření, měření dob života luminiscence (časová a frekvenční doména). - Fluorofory. Přirozené fluorofory, fluorescenční sondy a značky, fluorescenční proteiny. Literatura: Lakowicz, J.: Principle of Fluorescence Spectroscopy, 2. ed., Kluwer Academie plenum Publisher 1999 Prosser, V. a kol.: Experimentální metody biofyziky, Academia Praha 1989 Slavík, J.: Fluorescent Probes in Cellular and Molecular Biology, CRC Press 1994


10.11.2010

48 / 78


KEF/PEL

Praktikum z elektroniky Practicals in Electronics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Měření vlastností pasivních polovodičových dvojpólů Vlastnosti usměrňovačů střídavého proudu - jednocestné a dvojcestné usměrňovače, vyhlazování, činitel stabilizace Měření statických charakteristik bipolárního tranzistoru a jednostupňový tranzistorový zesilovač Statické aplikace operačních zesilovačů - (ne)invertující zesilovače, sumátory, usměrňovač Dynamické aplikace operačních zesilovačů - derivátory, integrátory, aktivní filtry, syntetické indukčnosti Kombinační logické obvody - základní hradla, realizace logických funkcí, sčítačky, multiplexory Sekvenční logické obvody - klopné obvody, posuvné a kruhové registry, čítače Harmonická analýza elektrických signálů - spektrum sinusového, obdélníkového a usměrněného signálu, zkreslení zesilovače v saturaci Literatura: Vůjtek, M.; Krchňák, P.: Praktikum z elektroniky 2004


10.11.2010

49 / 78


KEF/PPAF

Programování pro aplikovanou fyziku Programming for applied physics

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: 1. Úvod do teorie formálních jazyků (computer science), pojem gramatika, konečný automat, klasifikace gramatik, principy syntaxí řízeného překladu. 2. Úvod do strojově orientovaných jazyků - základní programovací techniky strojově orientovaných jazyků (registrové, přímé, nepřímé indexové, bázové, relativní adresování) 3. Základy programování v assembleru, vytváření zdrojového programu, generování relokatibilního kódu, spojování (link), ukázky programů. 4. Programovací systém společnosti Microsoft Visual Basic (Beginners All Purpose Symbolic Instruction Code), popis vývojového prostředí a jazyka, základní pojmy, datové typy a přiřazení, definice proměnných, konstanty, aritmetické výrazy, ukázky programů. 5. Popis Visual C++ pro Microsoft Windows, jeho součástí a vývojového prostředí, technologie průvodců AppWizard pro účely snadné implementace při řešení úloh v oboru aplikovaná fyzika, ukázky programů. 6. LabVIEW- (Graphical Programming for Instrumentation), ukázky programů. 7. Příklady řešených počítačových aplikací oboru aplikovaná fyzika při užití výše uvedených programových produktů. 5. Popis Visual C++ pro Microsoft Windows, jeho součástí a vývojového prostředí, technologie průvodců AppWizard pro účely snadné implementace při řešení úloh v oboru aplikovaná fyzika, ukázky programů 6. LabVIEW- (Graphical Programming for Instrumentation), ukázky programů. 7. Příklady řešených počítačových aplikací oboru aplikovaná fyzika při užití výše uvedených programových produktů. Literatura: Cápek, P. a kol.: Turbo Assembler 3.0, Grada 1992 Češka, M, Rábová, Z.: Gramatiky a jazyky, VUT Brno 1985 Herout, P.: Učebnice jazyka C, KOPP 1994 Janů, K.: Instrukční soubor ASM 86, ČSVTS Mikroprocesorová technika 1986 Pecinovský, R., Virius, M.: Objektové programování 1, Grada 1996 Pokorný, J., Kvoch, M.: Programování ve VISUAL BASICU 6.0, KOPP 1999 Virius,M.: Visual C++ 5.0, Grada Publishing 1997 Zaratian, B.: Visual C++, Computer Press Brno 1999


10.11.2010

50 / 78


KFC/CHST

Chemická struktura Chemical Structure

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Michal Otyepka, Ph.D.

Obsah: Přednáška představuje logický celek, který respektuje vznik a vývoj kvantové mechaniky i její současné aplikace. Závěr první části je věnován popisu a možnostem využití principů Newtonovské mechaniky a molekulární dynamiky. Druhá část přednášky představuje nezbytný teoretický úvod metod molekulární spektroskopie. Cílem přednášky je dát studentům ucelený obraz o vývoji a současném stavu elektronových struktur atomů a molekulárních struktur. Výklad je veden tak, aby poznatky byly studentům užitečné i s výhledem pro příští desetiletí. Výběr přednášené látky byl proveden tak, aby vhodně doplnil stávající soubor přednášek chemie a ukázal jejich provázanost s ostatními studijními programy. Přednáška není určena pouze studentů chemie, ale i studentům biologických a fyzikálních předmětů a biochemie. 1. Záření černého tělesa, fotoelektrický jev, částice a vlny, princip neurčitosti, atomová spektra 2. Formalismus kvantové mechaniky, operátory, Schrödingerova rovnice 3. Částice v pravoúhlé jednorozměrné potenciálové jámě 4. Elektron v poli centrální síly, atomový orbital 5. Molekulový ion vodíku, vazby jako překryv atomových orbitalů, homogenní a heterogenní biatomické molekuly 6. Teorie VB, teorie molekulových orbitalů, variační princip, jednoelektronová aproximace, self-consistent field (SCF), Hartree-Fockova (HF) metoda, Hückelova metoda 7. Elektronová korelace, poruchové metody, Moller-Plesetova metoda (MPn), konfigurační interakce CI, vázané klastry CC, multireferenční metody 8. Plocha potenciální energie, reakce molekul, Eyringova teorie 9. Mezimolekulové interakce a jejich význam 10. Molekulová mechanika (MM), klasická molekulová dynamika (MD) 11. Hybridní metody QM/MM, enzymová katalýza 12. Rotační a vibrační spektroskopie 13. Elektronová spektroskopie 14. Excitace molekul, monomolekulární a bimolekulární relaxační procesy, Jablonského diagram, fotochemie Literatura: Havlas, Z.:: Metody a aplikace teoretické chemie, ÚOCHB, UOCHB Praha 1997 Lasovský, J.: Chemická struktura I, skriptum UP Olomouc, Olomouc 1985 Lasovský, J.:: Chemická struktura II, skriptum UP Olomouc, Olomouc 1985 Leach ,A.R.:: Molecular Modelling,Principles and Applications, Singapore 1996 Moore, W. J.:: Fyzikální chemie,, SNTL Praha 1981 Otyepka, M.: Struktura atomů a molekul, Olomouc 2010 Polák, R., Zahradník R.:: Kvantová chemie, Academia, Praha 2000 Skála, L.:: Kvantová teorie molekul, Karolinum, Praha 1994


10.11.2010

51 / 78


KFC/QCH

Kvantová chemie Quantum Chemistry

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Obsah: Výklad začíná u Hartree-Fockovy metody a je dále rozšiřován na metody zahrnující elektronovou korelaci. Zvýšená pozornost je věnována i tzv. bázovým funkcím. Dále jsou zevrubně rozebnány metody funkcionálu hustoty. Následně je výklad více zaměřen na aplikace a některé vybrané partie a problémy kvantově chemických metod. 1. HF metody I.adiabatická a Bornova-Oppenheimerova aproximace, SCF teorie, Slaterův determinant, Koopmansův teorém, bázové funkce (basis set) 2. HF metody II.RHF a UHF metody, techniky SCF, semiempirické metody 3. Metody zahrnující elektronovou korelacipojem elektronové korelace, excitované Slaterovy determinanty, konfigurační interakce - CI, poruchové metody - MP, metoda vázaných klastrů - CC 4. Basis set - bázeSTO a GTO funkce, kontrahované báze - Poplovy báze, Dunning Huzinagovy báze, ANO báze, cc - báze, ECP báze, BSSE - superpoziční chyba bází 5. DFT metodymetody lokální hustoty, gradientově korigované metody, hybridní metody 6. Analýza vlnové funkcepopulační analýzy, přirozené orbitaly NO a NBO analýza 7. Hyperplocha potenciální energie a výpočet vlastností molekulpojem PES, identifikace minim, interakce s externími poli, výpočet IR spekter 8. Srovnání kvality metodsrovnání ab-initio metod a DFT metod z hlediska konvergence geometrie, výpočtu IR spekter a dipólových momentů 9. Statistická mechanikavýpočty termodynamických funkcí na základě kvantově mechanických výpočtů 10. Solvatace a solvatační modelykontinulání solvatační modely a model supermolekuly 11. Aplikaceukázky aplikací - slabé mezimolekulové interakce, nepravá vodíková vazba, vliv solvatace na konformační chování Literatura: A.Szabo, N.S.Ostlund: Modern Quantum chemistry C.J.Cramer: Essentials of Computational Chemistry, J.Wiley, N.Y Polák R., Zahradník R.: Kvantová chemie, Academia, Praha 1989 Skála J.: Kvantová teorie molekul, Karolinum, Praha 1998


10.11.2010

52 / 78


KFC/ZFCM

Základy fyzikálně chemických metod Basics of Physico-chemical Methods

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Michal Otyepka, Ph.D.

Obsah: Nejprve bude pozornost stručně věnována vlastnostem záření, zdrojům a detektorům záření a poté se bude probírat interakce záření s hmotou. Budou zmíněny základní metody optické, emisní, absorpční, laserové spektroskopie, chiroptické metody, magnetické metody a elektrochemické metody, atd. Každá metoda bude v sobě zahrnovat výklad fyzikálně-chemické podstaty dané metody, interpretaci výsledků a využití v praxi. Základy fyzikálně-chemických metod 1. vlastnosti optického záření, interakce záření s hmotou 2. metody optické spektroskopie, zdroje a detektory záření 3. přeměna budící energie, fosforescence, fluorescence, chemiluminiscence, jejich využití 4. UV/VIS spektroskopie 5. IR, Ramanova spektroskopie 6. AAS, AES 7. chiroptické metody, cirkulární dichroismus, polarimetrie, refraktometrie 8. základy NMR 9. základy MS 10. základy elektrochemických metod 11. základy separačních metod (GC, LC, elektroforéza) Literatura:


10.11.2010


OPT/ELMN

Teorie elektromagnetického pole Electromagnetic Field Theory

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

7

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Ivo Vyšín, CSc.

Obsah: 1. Základní pojmy a experimentální zdroje Maxwellovy teorie 1.1. Zdrojové veličiny pole, rovnice kontinuity 1.2. Základní veličiny pole ve vakuu. Gaussův zákon, zákon elektromagnetické indukce. 1.3. Polarizace a magnetizace látek, základní veličiny pole v látkovém prostředí. Zobecněný Gaussův zákon, zákon celkového proudu. 2. Základní rovnice Maxwellovy teorie 2.1. Maxwellovy rovnice v diferenciálním a integrálním tvaru, vymezení jejich platnosti. 2.2. Materiálové vztahy a kategorizace látkových prostředí. 2.3. Hraniční podmínky Maxwellových rovnic. 3. Zvláštní typy polí 3.1. Elektrostatické pole. Výpočet pole pomocí skalárního potenciálu, multipólový rozvoj statického pole. Energie pole. 3.2. Magnetostatické pole permanentních magnetů a jeho řešení užitím magnetostatického popř. vektorového potenciálů. 3.3. Pole stacionárních proudů. Ohmův zákon pro obvod s vnějším zdrojem, magnetické pole vně proudových obvodů. 3.4. Kvazistacionární pole, jeho vymezení a řešení pomocí potenciálů. Soustava proudových obvodů, oscilační obvod. Skinefekt. 4. Nestacionární pole 4.1. Zákony zachování energie a hybnosti. 4.2. Řešení pole užitím retardovaných skalárního a vektorového potenciálů. 4.3. Multipólový rozvoj nestacionárního pole. 4.4. Řešení pole užitím polarizačního a magnetizačního potenciálů. Literatura: Born, M., Wolf, E.: Principles of optics, Pergamon press New York 1964 Čechová, M.: Elektromagnetické vlny, UP Olomouc 1989 Čechová, M., Vyšín, I.: Teorie elektromagnetického pole, UP Olomouc 1998 Jackson, J.D.: Classical electrodynamics, J. Wiley, New York 1962 Kvasnica, J.: Teorie elektromagnetického pole, Academia, Praha 1985 Stratton, J.A.: Teorie elektromagnetického pole, SNTL, Praha 1975

53 / 78


10.11.2010

54 / 78


SLO/OEXM

Optické experimentální metody

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:

Prof. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc.

Obsah: 1. Základy experimentální spektroskopie. CCD spektrometr. Spektrometr s rotující mřížkou. Monochromátory. 2. Detekce fotonů. Lavinové fotodiody, SPCM moduly. Smyčkové detektory. Intenzifikované CCD a EMCCD kamery. Koincidenční detekce. Převodníky časamplituda. Jednokanálové a multikanálové analyzátory. 3. Záznam a analýza modulovaných signálů. Měření v časové a spektrální oblasti. Digitální osciloskopy. Spektrální analyzátory. 4. Rezonátorová optika. Módy rezonátorů. Fabry-Perotův filtr. Výpočty stability prázdných rezonátorů. Difrakční teorie rezonátorů. Měření modové struktury laserů. Výběr módů laserů. 5. Prostorová filtrace. Navazování laserových svazků do optických vláken. 6. Polarizace světla, použití polarizačních stavů světla v optických signálech na jednofotonové úrovni. Generace, úprava a detekce. 7. Interferometrie s volnými svazky. Machův-Zehnderův a Michelsonův interferometr. Interferometrie v bílém světle. 8. Generace ultrakrátkých optických impulsů z pevnolátkových laserů. Diagnostika ultrakrátkých pulsů. 9. Nelineární optika. Generace druhé a třetí harmonické. Generace párů fotonů. Samofokusace a generace bílého kontinua. 10. Optické tenké vrstvy. Technologie přípravy, vlastnosti, diagnostika, měření kvality. 11. Mechanické vlastnosti tenkých vrstev. Nanoindentor. Literatura: Časopisecká a firemní literatura Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky (díl 1-4), (česky překlad "Fundamentals of Photonics", J. Wiley&Sons, Inc., New York), Matfyzpress, UK Praha 1994


10.11.2010

55 / 78


SLO/PROG1

Programování a numerické metody Computer programming and numerical methods

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

5

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Ing. Jaromír Křepelka, CSc.

Obsah: Počítačové chyby - Vliv konečného počtu číslic na přesnost výpočtu. Algebraické metody - Soustavy lineárních algebraických rovnic (soustavy s neprázdným nulprostorem, přeurčené soustavy), třídiagonální schéma, Gaussova a Gauss-Jordanova metoda, LU rozklad, inverze matic, nulové body polynomu (Lin Bairstowova metoda, metoda Siljakových koeficientů, Laguerrova metoda), vlastní čísla a vlastnívektory matic (obecný problém, symetrické matice, LU a QR algoritmus). Řešení soustav nelineárních rovnic - Půlení intervalu, Newtonova metoda tečen, Richmondova metoda tečných hyperbol, jejich zobecnění na soustavy rovnic, Čebyševovy iterační metody, Warnerovo schéma (zobecněná metoda tečen), gradientní metody. Interpolování, numerické derivování a integrování - Laguerrův polynom, nejlepší trigonometrický polynom, Fourierovy řady, diskrétní a rychlá Fourierova transformace, kubické splajny, Čebyševovy aproximace (Remezův algoritmus), numerické derivování, integrování (lichoběžníková formule, Newton-Cotesovy kvadraturní formule, Simpsonova formule, Gaussovy metody, speciální formule). Numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic - Úloha s počáteční podmínkou (Eulerova metoda, metody Runge-Kutta, Mersonova metoda, automatická volba integračního kroku, implicitní integrační metody, stabilita, konvergence, korektnost), okrajová úloha (metoda střelby, lineární soustavy diferenciálních rovnic, analytická řešení, problémy existence numerického řešení), metody sítí - diferenční metody (diferenční schéma pro nelineární rovnice, konstrukce diferenčních schémat, Marčukova identita). Minimalizace funkcí a optimalizace Minimalizace funkcí jedné proměnné (zlatý řez, diferenciální metody), simplexová metoda minimalizace funkcí více proměnných, gradientní metody (metoda konjugovaných vektorů, Powellova kvadraticky konvergentní metoda), lineární programování, kombinatorické úlohy (permutační úlohy - lexikografický výběr, problém obchodního cestujícího, metoda simulovaného žíhání, evoluční algoritmy samo-organizující se migrační algoritmus). Základy numerického řešení parciálních diferenciálních rovnic - diferenční schémata, úplně konzervativní diferenční schéma. Literatura: Flannery, B. P., Teukolsky S. A., Vetterling W. T.: Numerical Recipes - The Art of Scientific Computing, Cambridge University Press 1986 Kubíček M.: Numerické algoritmy řešení chemicko-inženýrských úloh, SNTL Praha 1983 Vitásek E.: Numerické metody, SNTL Praha 1982


10.11.2010

56 / 78


SLO/TMT1

Technické materiály a technologie 1 Technical Materials and Technology 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Petr Schovánek

Obsah: Kovové materiály Vnitřní stavba kovů - Stavba atomu. Kovy v periodické tabulce. Vazba atomů. Krystalická stavba kovů, reálný krystal. Fáze v kovových soustavách - Rovnovážné fázové diagramy. Kovové materiály-přehled - Technické slitiny železa. Ocel. Litina. Tepelné zpracování kovů. Neželezné kovy a jejich slitiny. Experimentální základy nauky o kovech - Mechanické vlastnosti materiálů. Napětí, deformace. Pevnost, houževnatost. Mechanické zkoušky materiálů, statické, dynamické. Fraktografie. Metalografie - makroskopické zkoušky, mikroskopické zkoušky. Literatura: Bach H., Neuroth N.: The Properties of Optical Glass, Springer, Berlin Heidelberg 1998 Kopřiva M.: Fraktografie, UP Olomouc 1993 Kopřiva M.: Materiály pro jemnou mechaniku a elektroniku, UP Olomouc 1990 Kříž R., Vávra P.: Strojírenská příručka - 8 svazků, SCIENTIA PRAHA 1993 Ready J. F.: LIA Handbook of Laser Materials Processing, Laser Institute of America, Magnolia Publishing 2001 Volf M. B.: Technická skla a jejich vlastnosti, SNTL Praha 1987


10.11.2010

57 / 78


SLO/TMT2

Technické materiály a technologie 2 Technical Materials and Technology 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Petr Schovánek

Obsah: Nekovové materiály Anorganické materiály - optické a technické sklo. Keramika, nerosty. Organické materiály Kompozitní a slinuté materiály Abrazivní materiály - Volná brusiva a leštiva. Nástroje s vázaným diamantem. Vybrané moderní technologie Lasery v technologii - Technologické lasery a laserové technologie - Exkurze. Tenké vrstvy - Optické tenké vrstvy. Technické použití tenkých vrstev - Exkurze. Technologie obrábění vodním svazkem - Exkurze. Technologie ultralehkých zrcadel. Literatura: Bach H., Neuroth N.: The Properties of Optical Glass, Springer, Berlin Heidelberg 1998 Kopřiva M.: Fraktografie, UP Olomouc 1993 Kopřiva M.: Materiály pro jemnou mechaniku a elektroniku, UP Olomouc 1990 Kříž R., Vávra P.: Strojírenská příručka - 8 svazků, SCIENTIA PRAHA 1993 Ready J. F.: LIA Handbook of Laser Materials Processing, Laser Institute of America, Magnolia Publishing 2001 Volf M. B.: Technická skla a jejich vlastnosti, SNTL Praha 1987


10.11.2010

58 / 78


SLO/TV

Tenké vrstvy Optics of thin films

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Úvod - Vlastnosti tenkých vrstev, metody vytváření tenkých vrstev a jejich kontroly, vlastnosti materiálů. Elektromagnetické pole v izotropním nehomogenním prostředí - Řešení Maxwellových rovnic v homogenním izotropním prostředí, maticový popis soustav tenkých vrstev (vlastnosti matice přenosu, transformace pole a přenos energie v soustavách tenkých vrstev), princip reverzibility. Příklady - Rozhraní dvou prostředí, vlastnosti jedné tenké vrstvy, tlustá vrstva, soustavy tenkých a tlustých vrstev, explicitní závislost parametrů na fázové tloušťce vrstvy, vrstva v částečně koherentním světle, barevné efekty na tenkých vrstvách, rozložení pole uvnitř soustavy tenkých vrstev. Konstrukční metody - Půlvlnová vrstva, buffer vrstva, symetrická třívrstvá struktura, aproximační výrazy pro parametry soustav tenkých vrstev (Furmanova aproximace), metody numerického výpočtu derivací parametrů, optimalizační problémy. Konstrukční příklady - Periodické struktury a jejich aplikace (reflexe v kardinálním bodě, analýza šířky pásma potlačené propustnosti), antireflexní struktury (antireflektování jednou vrstvou, dvěma vrstvami, maximálně ploché antireflexe), MacNeillův polarizátor, interferenční Fabryho-Perotovy filtry, prosvětlení kovové vrstvy (indukovaná transmise). Základy vyhodnocení elipsometrických měření - Měření elipsometrických parametrů, určení indexu lomu substrátu, určení indexu lomu a tloušťky jedné dielektrické vrstvy, vliv drsnosti povrchu, složitější inverzní úlohy elipsometrie, odhad chyb měření. Anizotropní vrstevnaté prostředí - Maxwell-Berremanova rovnice pro rovinné vlny v anizotropním prostředí, přenos tečných složek pole a normálových složek Poyntingova vektoru v soustavách anizotropních tenkých vrstev, kombinace tenkých a tlustých anizotropních vrstev, princip reverzibility, příklady použití. Literatura: Azzam R. M. A., Bashara N. M.: Ellipsometry and Polarized Light, North-Holland Personal Library 1987 Born M., Wolf E.: Principles of Optics, Pergamon Press Oxford 1968 Eckertová L.: Fyzika tenkých vrstev, SNTL Praha 1974 Heavens O. S.: Optical Properties of Thin Solid Films, Dover Publications, Inc. 1991 Knittl Z.: Optics of thin films, John Wiley & Sons, London-New York-SydneyToronto 1976 Křepelka, J.: Optika tenkých vrstev, Univerzita Palackého Olomouc 1993 MacLeod H. A.: Thin-film optical filters, MacMillan, New York 1986 Pulker H. K.: Coatings on glass Smith D. L: Thin-film deposition, McGraw-Hill 1995 Stratton J. A.: Electromagnetic theory, McGraw-Hill, New York 1941 Tompkins H. G., McGahan W. A.: Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry: A User's Guide, Wiley, John & Sons, Inc. 1999 Učební text přístupný z internetovské adresy http://aix.upol.cz/~krepelka/films.htm


10.11.2010

59 / 78


VCJ/AIII1

Obecná angličtina pro středně pokročilé 1 General English for Intermediate Level 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Tento předmět odpovídá jazykové úrovni B1 dle Společného evropského referenčního rámce pro jazyky, tedy jazykové úrovni klasifikované jako samostatný uživatel jazyka. Tuto jazykovou úroveň by měl mít student, který absolvoval na střední škole 4 roky studia anglického jazyka v běžném rozsahu. Obsahem předmětu AIII je rozvoj slovní zásoby, upevňování mluvnice a jazykových dovedností v oblasti všeobecné angličtiny. Značný důraz je kladen na poslech s porozuměním a verbální vyjadřování, kde se pracuje především s obecným jazykem, jak jej rodilí mluvčí slyší a užívají v reálných každodenních situacích. Literatura: New English File Intermediate, Multipack B VCJ/AIII2

Obecná angličtina pro středně pokročilé 2 General English for Intermediate Level 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Dvousemestrální předmět AIII1, 2 Tento předmět odpovídá jazykové úrovni B1 dle Společného evropského referenčního rámce pro jazyky. Obsahem předmětu AIII je rozvoj jazykových dovedností v oblasti všeobecné angličtiny (viz Přehled probírané látky na http://kcj.upol.cz). Značný důraz je kladen na poslech s porozuměním a verbální vyjadřování, kde se pracuje především s obecným jazykem, jak jej rodilí mluvčí slyší a užívají v reálných každodenních situacích. Literatura: New English File Intermediate Multipack B


10.11.2010

60 / 78


VCJ/AIV1

Akademická angličtina pro středně pokročilé 1 Academic English for Intermediate Level 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Dvousemestrální předmět AIV1, 2 Předmět AIV1 je určen středně pokročilým studentům a odpovídá jazykové úrovni B1 dle Společného evropského referenčního rámce pro jazyky. Cílem tohoto předmětu je systematické rozvíjení dovedností potřebných pro porozumění textům, pro písemný projev a pro rozšiřování slovní zásoby v oblasti akademické angličtiny, tj. jazyka naučně-populárních textů. Pro úspěšné zvládnutí předmětu AIV1 je nutná velmi dobrá znalost gramatiky; gramatice se v tomto předmětu nevěnuje speciální péče. Literatura: Academic Skills, Level 2 VCJ/AIV2

Akademická angličtina pro středně pokročilé 2 Academic English for Intermediate Level 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Dvousemestrální kurz AIV1, 2 Podmínkou pro zapsání předmětu AIV2 je úspěšné absolvováni předmětu AIV1, na který AIV2 navazuje. Tento předmět je určen pro středně pokročilé studenty (odpovídá jazykové úrovni B1 dle Společného evropského referenčního rámce pro jazyky) a dále systematicky rozvíjí dovednosti potřebné pro porozumění textům, pro písemný projev a pro rozšiřování slovní zásoby v oblasti akademické angličtiny, tj. jazyka naučně-populárních textů. Pro úspěšné zvládnutí předmětu AIV2 je nutná velmi dobrá znalost gramatiky; gramatice se v tomto předmětu nevěnuje speciální péče. Literatura: Academic Skills, Level 2


10.11.2010

61 / 78


VCJ/AV1

Akademická angličtina pro pokročilé 1 Academic English for Advanced Level1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

1

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Předmět AV1, který volně navazuje na předmět AIV1,2, je určen pokročilým studentům a odpovídá jazykové úrovni B2 dle Společného evropského referenčního rámce pro jazyky. Cílem tohoto předmětu je systematické rozvíjení dovedností potřebných pro porozumění textům, pro písemný projev a pro rozšiřování slovní zásoby v oblasti akademické angličtiny, tj. jazyka naučně-populárních textů. Pro úspěšné zvládnutí předmětu AV1 je nutná velmi dobrá znalost gramatiky; gramatice se v tomto předmětu nevěnuje speciální péče. Literatura: Academic Skills - level 3 VCJ/AV2

Akademická angličtina pro pokročilé 2 Academic English for Advanced Level 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Předmět AV2, který volně navazuje na předmět AV1, je určen pokročilým studentům a odpovídá jazykové úrovni B2 dle Společného evropského referenčního rámce pro jazyky. Cílem tohoto předmětu je systematické rozvíjení dovedností potřebných pro porozumění textům, pro písemný projev a pro rozšiřování slovní zásoby v oblasti akademické angličtiny, tj. jazyka naučně-populárních textů. Pro úspěšné zvládnutí předmětu AV1 je nutná velmi dobrá znalost gramatiky; gramatice se v tomto předmětu nevěnuje speciální péče. Literatura: Academic Skills - level 3


10.11.2010

62 / 78


VCJ/BE1

Business English 1 English for Work Intermediate 1

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Obsahem předmětu jsou dvě tématické oblasti: Corporate culture a Customer Support: 1. Work culture and placements 2. Work organization and responsibilty 3. Meetings one-to-one 4. A placement report 5. Case study: Counselling 6. Call centres 7. Customer service and telephoning 8. Dealing with problems by telephone 9. Formal and informal correspondence 10. Case study: Cybertartan Software Literatura: Allison J., Emmerson P.: The Business Interemediate VCJ/BE2

Business English 2 English for Work Intermediate 2

Statut:

Povinně volitelný

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Obsahem předmětu jsou dvě tématické oblasti: Products and packaging a Career: 1. Packaging 2. Specifications and features 3. Presentations 4. A product description 5. Case study: Big Jack´s Pizza 6. Career choices 7. Personal skills and qualities 8. Job interviews 9. Writing CV 10. Case study: Gap year Literatura: Allison J., Emmerson P.: The Business Interemediate


10.11.2010

63 / 78


KAG/AGNN1

Analytická geometrie Analytical Geometry

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Prof. Mgr. Radomír Halaš, Dr.

Obsah: 1. Charakteristický polynom matice, vlastní čísla a vlastní vektory, minimální polynom. Jordanovy buňky, Jordanův kanonický tvar matice, zvláště pro matice symetrické. 2. Lineární a bilineární formy, singulární vektory, polární báze. 3. Skalární součiny na vektorových prostorech. Gramm-Schmidtův ortogonalizační proces pro hledání polární báze. 4. Euklidovský a afinní prostor, afinní a shodná zobrazení, ortogonální matice, ortogonální grupa řádu 2, 3. 5. Symetrické bilineární formy, kvadratické formy, diagonalizace, převedení na kanonický tvar. 6. Kuželosečky a kvadriky. Určení typu kuželosečky užitím otáčení. Velká a malá matice kuželosečky nebo kvadriky. Hledání středu. Užití determinantů ke klasifikaci kuželoseček a kvadrik. Možnost využití vlastních čísel a vlastních podprostorů malé matice. Literatura: Bican L.: Lineární algebra, SNTL Praha 1979 Gantmacher F. R.: Teorija matric, Moskva 1988 Havel V., Holenda J.: Lineární algebra, SNTL Praha 1984 JÄNICH K.: Linear algebra, Springer 1994 Janyška J., Sekaninová A.: Analytická geometrie kuželoseček a kvadrik, PřF MU Brno 1996 Jukl M.: Analytická geometrie kuželoseček a kvadrik, UP Olomouc 2006 Kopáček J.: Matematická analýza pro fyziky II, IV, Matfyzpress, Praha 2003 Lang S.: Introduction to linear algebra, Springer 1993 Sekanina M.: Geometrie II, SNTL Praha 1988


10.11.2010

64 / 78


KEF/APMS

Aplikace počítačů v měřicích systémech Computer Applications in Measuring Systems

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: 1. Základní princip analogového programování.Analýza zadaného problému, vytvoření vhodného modelu, jeho popis příslušnými matematickými rovnicemi, vytvoření programového schématu, průběh výpočtu v analogové počítačové síti. 2. Ukázky řešení obyčejných diferenciálních rovnic s konst. koeficienty.Zápis diferenciální rovnice, metoda snižování řádu derivace, transformace času při řešení diferenciálních rovnic.Číslicové počítače 3-4. Sběrnice ISA ( Industry Standard Architecrure), EISA ( Extended Industry Standard Architecture), MCA (Micro Channel Architecture), Multibus, Futurebus. Časování sběrnice, (protokol sběrnice), spolupráce s perifériemi. 5. Paměťový podsystém mikropočítačů.XMS (Extended Memory Specification), EMS (Expanded Memory Specification), relokovatelná pamět, virtualizace paměti. 6. Základní programovací techniky vstupu a výstupu dat. Adresace V/V zařízení, techniky řízení vstupu dat, systém přerušení, rozbor dosažitelné rychlosti. 7. DMA - přímý prístup do paměti.Průběh přenosu dat při DMA. 8. Standardní rozhraní mikropočítačů.RS 232-C, CENTRONICS. IEEE 488 - rozhraní pro připojování měřicích zařízení, charakteristika, princip komunikace, UART 8250. Princip modemu. 9. Snímání a vyhodnocování obrazové informace.CCD kamery, digitální obraz, příklady transformace a vyhodnocení obrazových souborů, aplikace videosystémů v měření. 10. Tvorba virtuálního přístoje. Shrnutí získaných poznatků při práci ve vývojovém prostředí LabView Literatura: [1] Hlaváč,V., Šonka M.: Počítačové vidění,Grada a.s. Praha (1992) [2] Cingel, V.: Modelovanie a simulácia na PC, prax a příklady v jazyku Pascal 6.0, Grada a.s., Praha (1992) [3] Pazourek J. : Simulace biologických systémů, Grada a.s., Praha (1992) [4] Vlach, Jaroslav.: Počítačová rozhraní, Ben, Praha (1995) [5] Kainka, Burkhard.: Využití rozhraní PC, měření, řízení a regulace pomocí standardních portů PC, HEL, Ostrava (1993)


10.11.2010

65 / 78


KEF/ČMS1

Číslicové měřící systémy 1 Digital Measuring Systems 1

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

7

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

4 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:

RNDr. Jiří Pechoušek, Ph.D.

Obsah: Číslicové měřicí systémy 1 (ČMS1) - Číslicový měřicí systém (využívající počítač vs. autonomní přístroj), základní dělení a konstrukce, struktura (sběrnice, hvězda, kruh, strom), centralizované/decentralizované měřicí systémy, otevřené/uzavřené měřicí systémy, laboratorní měřicí systémy, standardizace přístrojových rozhraní. - Standardní rozhraní, RS-232, RS-485, IEEE 488 (GPIB), USB, IEEE 1394 (FireWire), modulární systémy, průmyslové systémy, VME, VXI, CompactPCI, PXI, PC/104, MXI, přístrojová rozhraní průmyslových měřicích systémů, Foundation Fieldbus, Profibus, CAN. - Zásuvné měřicí desky do PC, virtuální instrumentace, multifunkční karty, programové prostředky, VISA ovladače, vývojová prostředí pro měřicí aplikace, programování měřicích systémů, standard SCPI. - LabVIEW, grafické vývojové prostředí, princip konstrukce VI, čelní panel, blokový diagram, SubVI, práce s proměnnými, programové struktury, datové typy proměnných a konstant, čísla, řetězce, pole, klastry, LabVIEW projekt, tvorba aplikací, instalátor. Literatura: Haasz, V.; Roztočil, J.; Novák, J.: Číslicové měřicí systémy, ČVUT, Praha 2000 Haasz V., Sedláček M.: Elektrická měření, přístroje a metody., ČVUT Praha 2000 Kainka, B., Berndt, H.J.: Využití rozhraní PC pod Windows - měření, řízení a regulace pomocí standardních portů PC, HEL, Ostrava 2000 LabVIEW Measurement Manual, National Instruments LabVIEW User Manual, National Instruments Pechoušek, J.: Základy programování v LabVIEW, Vydavatelství UP, Olomouc 2004 Šnorek, M.; Richta, K.: Připojování periferií k PC, Grada Publishing, Praha 1996 Tumanski, S.: Principles of Electrical Measurement. Series in sensors, Taylor & Francis, New York 2006 Vedral, J.; Fischer, J.: Elektronické obvody pro měřicí techniku, ČVUT 1999


10.11.2010

66 / 78


KEF/DF

Dějiny fyziky History of Physics

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: Hlavní epochy vývoje světové fyziky. Výuka a výzkum ve fyzice v minulosti. Literatura: Malíšek, V.: Co víte o dějinách fyziky, Horizont, Praha 1986

KEF/DZO

Digitální zpracování obrazu Digital Image Processing

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Předmět si klade za úkol seznámit posluchače s využitím počítačů při měření a analýze obrazové informace získané 1D a 2D CCD senzory. První část je věnována vztahu číslicového zpracování obrazu k ostatním příbuzným disciplínám, digitalizaci analogových signálů a popisu typických CCD snímačů. Druhá část vychází ze zpracování obrazové matice a její geometrické, statistické i spektrální vyhodnocování. Pozornost je věnována metodám rozpoznávání (příznakové, strukturální) a analýze geometrických tvarů v obraze. Literatura: Češka, M, Rábová, Z.: Gramatiky a jazyky, VUT Brno 1985 Hlaváč, V., Šonka, M.: Počítačové vidění, Grada a.s. Praha 1992 Jaroslavskij, L., Bajla, I.: Metódy a systémy číslicového spracovania obrazov, ALFA Bratislava 1989 Kotek, Z., Mařík, V.: Metody rozpoznávání a jejich aplikace., Academia Praha 1993


10.11.2010

67 / 78


KEF/INF1

Informatika 1 (Struktura počítačů) Computer Science 1 (Computer Structure)

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Cvičení

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:


Obsah: 1. Zobrazení informace v počítačových systémech. Číselné soustavy, polyadické soustavy, základní kódy používané ve výpočetní technice. 2. Základy matematické logiky z pohledu tvorby log. sítí. (Booleova algebra, minimalizace normální formy, Karnaughova metoda) 3. Základní logické členy a obvody ve výpočetní technice (klopné obvody kombinační, sekvenční, dekodéry, registry, čítače) 4. Základní aritmetické a logické binární operace (sčítání, odečítání, násobení a dělení v počítačových systémech), funkce řadiče. 5. Obecný princip funkce počítače ( sběrnice, paměti, mikroprocesor, koprocesor, grafický adapter, klávesnice, standardní vst/výst. rozhraní, BIOS Setup) 6. AD/DA převodníky jako periferní zařízení počítačů (paralelní, s postupnou aproximací, s dvojitým pilovým průběhem a integračním obvodem) 7. Zabezpečení informace ve výpočetních systémech. Parita, význam kódů, bezpečnostní (Hammingovy) kódy 8. Operační systémy - /všeobecně/ architektura mikropočítače, výklad zákl. pojmů. 9. Operační systém MS-DOS, struktura a organizace dat na diskových médiích, výklad jednotlivých funkcí. 10. Práce s příkazy OS /MS-DOS/ při tvorbě příkazových souborů. /ECHO, PAUSE, REM, IF, FOR, SHIFT, CALL/, vytvoření dávkového souboru a jeho spouštění, soubor autoexec.bat. 11. Vícenásobné konfigurace systému osobního počítače, konfigurační příkazy, způsob využití, soubor config.sys, autoexec.bat., ramdisk., cache paměti. 12. Nadstavby OS DOS - WNC, diagnostika. 13. Úvod a základy práce s 32bitovým OS Microsoft Windows 98 14. Microsoft Office 97, základy práce s PowerPoint, Word, Excel, Access 15. Využití počítačové sítě Microsoft NetWare ( Explorer , PegasMail ) 16. Textový editor TEX, popis, vlastnosti (základní editace textu, práce s národním prostředím, orientace dle manuálu, PostScriptové tisky) 17. Grafické editory obecný popis, vlastnosti, ukázky práce ve vývojovém prostředí pro tvorbu virtuálních přístrojů LabView. Literatura: [1] Blatný-Krištoufek-Pokorný-Kolejnička,: Číslicové počítače SNTL, (1980) [2] Bernard, Jean-Michel. - Hugon, Jean.: Od logických obvodů k mikroprocesorům I-IV. Editions Eyrolles 1979, Translation Drábek, Hlavička, Pokorný, SNTL, (1984) [3] Mašláň, M. : Logické obvody I., PřF UP Olomouc [4] Mašláň, M. : Mikropočítače a mikroprocesorové systémy PřF UP Olomouc [5] Vérosta, Vladimír.: Windows 95, UNIS publishing, Brno (1995) [6] Microsoft : Microsoft MS-DOS Users Guide and Users Reference [7] Hyan, Jaroslav. : Přenosné počítače, Grada Praha, (1993) [8] Zápalka, Jiři. : Laserové tiskárny /PostScript/, Grada Praha, (1992) [9] Stránský, Petr. : Nakonfigurujte si počítač, Grada Praha, (1995) [10] Hyan, Jaroslav. : Scannery, Grada Praha, (1993) [11] Bílek, Václav. : MS Access for Windows, Grada Praha, (1993) [12] Rybička, Jiří. : LATEX pro začátečníky, KONVOJ Brno, (1995) [13] Kadlec, Zdeněk.: Průvodce nitrem BIOSu, Grada Publishing, spol.s r.o.,


10.11.2010


Praha (1996) [14] Altman, Rick.: Mistrovství v CorelDRAW, Compurer Press, Praha (1994)

68 / 78


10.11.2010

69 / 78


KEF/MMM

Moderní mikroskopické metody Advanced Microscopic Methods

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Světelná mikroskopieMetoda fázového kontrastu, UV a IČ mikroskopie, Fluorescenční mikroskopie, Polarizační mikroskopie, Interferenční mikroskopie (Nomarského interferenční kontrast, Hofmanův modulační kontrast), Konfokální laserová mikroskopie, Optická skenovací mikroskopie v blízkém poli.Elektronová mikroskopieTransmisní elektronová mikroskopie, Rastrovací elektronová mikroskopie, Nízkonapěťová elektronová mikroskopie, Elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením, Elektronová mikroskopie s volitelným vakuem (biologické aplikace).Mikroskopie skenující sondouSkenující tunelová mikroskopie, Mikroskopie atomárních sil, Mikroskopie magnetických sil, Mikroskopie elektrostatických sil, Mikroskopie laterálních sil, Skenovací kapacitní mikroskopie, Skenovací teplotní mikroskopie, Skenovací optická mikroskopie v blízkém poli. Literatura: Kubínek, R.: Experimentální metody biofyziky-rastrovací elektronová mikroskopie., UP Olomouc 1986 Kubínek, R., Mašláň, M., Vůjtek, M.: Mikroskopie skenující sondou, UP Olomouc 2002 Kubínek, R.: materials in PDF form, (available online at http://apfyz.upol.cz/ucebnice/prehled.html) Murphy, D.B.: Fundamentals of Light Microscopy and Electronic Imagine, Wiley 2001 Reimer, L.: Scanning Electron Microscopy.Physics of Image Formation and Microanalysis., Springer 1998


10.11.2010

70 / 78


KEF/MOSI

Modelování a simulace Modeling and Simulation

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

2

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: 1. Úvod - pojmy (identifikace, simulace) 2. Experiment (plánování, individualita, variabilita, verifikace, experimentální chyby) 3. Systém (vstupy, výstupy, stav, stavové veličiny, zpětné vazby) 4. Matematicky model (derivace, integrace, zpoždění) 5. Modelování systémů na počítačích (abstraktní, simulační model) 6. Základní pojmy z teorie systémů (prvek, charakteristika, klasifikace, spojitost, diskrétnost) 7. Základní princip analogového modelování (analogové zobrazení, základní lineární operační prvky a jednotky, řešení nejjednodušších diferenciálních rovnic) 8. Číslicový počítač (numerická integrace, Eulerova metoda, přesnost numerického řešení) 9. Modelování náhodných jevů (metody generování náhodných veličin, charakteristiky) 10. Základní pojmy a techniky při modelování a simulaci číslicových systémů (diagnostika logických obvodů, modelování poruch) 11. Příklad počítačového modelu neuronové sítě typu "zpětného šíření" (backpropagation) Literatura: Rábová,Z., Češka, M.: Modelování a simulace, VUT Brno, SNTL 1982 Pazourek, J.: Simulace biologických systémů, Grada a.s. Praha 1 1992 Burian, Z., Krejčiřík, A.: Simuluj, BEN Praha 2001 Cingel, V.: Modelovanie a simulácie na PC, Grada Praha 1 1992 Guld, X., Tobočnik, J.: Komputernoje modelovanie v fyzike I,II, Mir 1990


10.11.2010

71 / 78


KEF/TR

Teorie relativity Theory of Relativity

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:


Obsah: Úvod, výchozí principy, Lorentzova transformace místo speciální teorie relativity ve fyzikálním obrazu světa, prostor a čas v nerelativistické fyzice, éter a základní experimenty na jeho zjištění, Michelsonův-Morleyův pokus, Einsteinovy postuláty (princip speciální relativity, princip konstantní rychlosti světla), Lorentzova transformacea její důsledky (kontrakce délek, dilatace času, relativita současnosti a soumístnosti, transformace rychlostí). Minkowského prostoročas, událost, prostoročasový interval a vlastní čas, světelný kužel, světočáry, kauzální struktura prostoročasu, čtyřrozměrný formalismus a čtyřvektory, čtyřrychlost a čtyřzrychlení, Minkowského tenzor (metrický tenzor), tenzory v Minkowského prostoročase a důležité operace s nimi, Lorentzova transformace a inverzní Lorentzova transformace, Minkowského diagramy, princip kovariance, reálný a imaginární formalismus, různá číslování indexů a signatury. Relativistická dynamika částice a soustavy částicRovnice relativistické dynamiky částice, čtyřsíla a čtyřhybnost, ekvivalence hmotnosti a energie, základní rovnice dynamiky soustavy částic, srážky a rozptyly částic, stabilita částic, vazebná energie,anihilace elektronového-pozitronového páru, Comptonův rozptyl, tenzor momentu hybnosti. Nadsvětelné rychlosti a princip kauzality, paradoxy, vzhled pohybujících se objektů Podsvětelné a nadsvětelné rychlosti, paradoxní důsledky nadsvětelných rychlostí a tachyony, paradox dvojčat (hodin) a jiné paradoxy, paradox rotujícího kotouče a neeuklidovská geometrie, relativistická aberace, deformace a relativistický Dopplerův jev, experimentální ověřování teorie relativity. Relativistická elektrodynamika ve vakuu. Čtyřproud a čtyřpotenciál, Lorentzova kalibrační podmínka, vlnová rovnice pro potenciály pole, tenzory elektromagnetického pole a Maxwellovy rovnice,jejich transformace a invarianty pole, Lorentzova čtyřsíla a její hustota,rovinná harmonická elmag. vlna, vlnový čtyřvektor, tenzor energie a hybnosti elmag. pole, zákony zachování. Poincarého grupa, boosty a Thomasova precese, Poincarého grupa a její podmnožiny, Lorentzova grupa a omezená Lorentzova grupa, infinitesimální Lorentzova transformace. Lorentzova transformaces obecným směrem rychlosti, boost, skládání Lorentzových transformacív kolmých směrech, Thomasova precese. Variační principy v relativistické mechanice D'Alembertův princip, Lagrangeovy rovnice, Hamiltonův princip, pohybové rovnice v konkrétních případech (částice v elmag. poli, elmag. pole), tenzor energie a hybnosti a zákony zachování. Literatura: HORSKÝ, J.; NOVOTNÝ, J.; ŠTEFANÍK, M.: Mechanika ve fyzice, Academia, Praha 2001 Kvasnica, J.: Teorie elektromagnetického pole, Academia, Praha 1985 ROSSER, W.G.V.: Introductory Special Relativity., Taylor & Francis, London-New York-Philadelphia 1991 TILLICH, J.: Klasická mechanika, UP Olomouc 1984 VOTRUBA, V.: Základy speciální teorie relativity, Academia, Praha 1977


10.11.2010

72 / 78


SLO/IZA

Interakce záření s atomy Interaction of Radiation with Atoms

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Formalismus kvantové mechaniky. Interakce atomů se stacionárními poli. Saturační spektroskopie. Koherentní přechodové jevy (fotonové echo, samoindukovaná transparence, superradiance). Jaynesův-Cummingsův model. Spontánní emise. Interakce atomu s reservoirem. Rezonanční fluorescence. Literatura: Ghafouri-Shiraz, H.: The Principles of Semiconductor Laser Diodes and Amplifiers, Imperial Colleague Press 2004 Meystre, P.; Sargent, M.: Elements of Quantum Optics, Springer 1999 Rullire, C.: Femtosecond Laser Pulses: Principles and Experiments, Springer 2004 Siegman, A.E.: Lasers, University Science Books 1986 Yamamoto, Y.; Kim, J.; Somani, S.: Nonclassical Light from Semiconductor Lasers and LEDs, Springer 2001 Zubairy, M.S.; Scully, M.O.: Quantum Optics, Cambridge University Press 1997


10.11.2010


SLO/LX

Základy Linuxu Linux Basics

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška,Seminář

Rozsah výuky:


Ukončení:

Kolokvium

Garant:

RNDr. Ing. Vítězslav Havránek

Obsah: Historie. Charakteristika systému, struktura adresářů, souborové systémy. Distribuce Linuxu, instalace, konfigurace a zabezpečení systému. Uživatel, skupina, přihlášení, odhlášení, práva, profil, konzoly. Programy mc a vi. Uživatelské příkazy, mount, formátování, archivace. Bash. Přesměrování vstupu a výstupu. Řízení úloh. Superuživatel, správa systému, účty. Prostředí X_Window. Windows a Linux. Simulátory dosemu, wine. Síť, pošta, ftp, web. Překladač C. Jádro, jeho parametry a kompilace. Literatura: Linux. Dokumentační projekt, Computer Press 1999 Siever, E.: Linux v kostce, Computer Press, Praha 1999

73 / 78


10.11.2010

74 / 78


SLO/OVPL

Optické vlastnosti pevných látek Optical Properties of Solid Materials

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

3 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Optické konstanty, popis interakce svetla s látkou, Maxwellovy rovnice. Delení materiálu podle optických parametru. Vztahy mezi optickými velicinami, index lomu, permitivita, vodivost, susceptibilita. Materiálové vztahy, Kramersovy - Kronigovy disperzní relace. Anizotropie, zavedení tenzorových velicin. Šírení svetla v anizotropním prostredí, lineární a cirkulární anizotropie. Rešení standardních úloh, jednoosé a dvouosé materiály. Lineární a cirkulární dichroismus. Napetím indukovaná nebo modifikovaná anizotropie (elektrické pole, magnetické pole, napetí). Elektrooptické jevy, lineární (Pockelsuv jev), kvadratický (Kerruv jev). Príklady použití, modulátory svetla amplitudové/fázové. Fotoelastické jevy. Akustooptické jevy, Bragguv zákon pro difrakci, režimy difrakce, difrakcní řády, úcinnost prvku. AO modulátor, AO deflektor. Mezipásové optické prechody, Fermiho zlaté pravidlo. Absorpcní pásy, popis absorpcních pásu, kritické body. Príspevek fononu, experimentální absorpcní pásy, vliv excitonu. Mrížková reflexe, modely popisu. Popis interakce svetla s látkou v jednotlivých spektrálních oblastech. Literatura: Karttunen, H., Kröger, P., Oja, H., Poutanen, M., Donner, K.J.: Fundamental astronomy, Springer, Berlin 1996 C. Kittel: Úvod do fyziky pevných látek (č. překlad ACADEMIA Praha, 1985). E. Majerníková: Fyzika pevných látek (skripta UP Olomouc, 1999). Huard, S.: Polarization of Light, Wiley 1996 C. Klingshirn: Semiconductor Optics (Springer, 2nd edition 2005). P.Y. Yu, M. Cordona: Fundamentals of Semiconductors, Physics and Material Properties (Springer, 3rd edition 2001).


10.11.2010


SLO/PROG2

Programování v jazyce C pro fyziky Programming in C Language for Physicists

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

4

Forma výuky:


Rozsah výuky:


Ukončení:

Zkouška

Garant:

Mgr. Robert Myška, Ph.D.

Obsah: Základy jazyka C základní prvky jazyka (klíčová slova, proměnné, konstanty, operátory) řídící struktury (příkaz, blok, podmínka, větvení, cyklus, skok) vstup a výstup, standardní knihovny soubory, práce s diskem funkce pointery složené datové struktury Principy efektivního programování strukturované programování komentáře a dokumentace efektivní algoritmy využití hotových knihoven Literatura: Herout P.: Učebnice jazyka C, Kopp Herout P.: Učebnice jazyka C, 2. díl, Kopp

75 / 78


10.11.2010

76 / 78


SLO/TVP

Optika tenkých vrstev v technické praxi Optics of Thin Films in Technical Practice

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

3

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

2 HOD/TYD

Ukončení:

Zkouška

Garant:


Obsah: Charakteristika tenkých vrstev - vymezení pojmu optická tenká vrstva (TV), interference v částečně koherentním světle, základní vlastnosti TV, příklady výskytu v přírodě. Metody vytváření tenkých vrstev - fyzikální a chemické metody depozice TV, řízení procesu depozice, vlastnosti materiálů a požadavky na jejich kvalitu, měření optických vlastností TV, základy elipsometrických měření a jejich vyhodnocení. Příklady použití tenkých vrstev - antireflexe, dielektrické odražeče, dichroické filtry, úzkopásmové filtry, polarizační děliče, speciální interferenční filtry. Teoretické základy analýzy soustav tenkých vrstev - výpočet amplitudových a výkonových reflexí a transmisí, ukázky algoritmů a výsledků výpočtů pro analýzu TV, význam principu reverzibility pro makroskopické parametry. Tlusté vrstvy - postup výpočtu parametrů soustav tenkých a tlustých vrstev. Konstrukční metody - půlvlnová vrstva, buffer vrstva, symetrické soustavy TV, počítačová optimalizace parametrů TV, ukázky algoritmů a výsledků výpočtů. Vlastnosti jedné tenké vrstvy - včetně reflexe prostého rozhraní, Brewsterův úhel, totální reflexe, návrh jednoduché antireflexe. Návrh vícevrstvých antireflexí. Návrh vysoce odrazných soustav tenkých vrstev - se zadanou šířkou pásma a velikostí zvýšené reflexe, vyhlazení bočních maxim, optimalizační algoritmy. Návrh MacNeillova polarizátoru. Návrh Fabryho-Perotova filtru. Literatura: Azzam R. M. A., Bashara N. M.: Ellipsometry and Polarized Light, North-Holland Personal Library 1987 Born M., Wolf E.: Principles of Optics, Pergamon Press Oxford 1968 Eckertová, L.: Fyzika tenkých vrstev, SNTL, Praha 1974 Heavens O. S.: Optical Properties of Thin Solid Films, Dover Publications, Inc. 1991 Knittl, Z.: Optics of thin films, John Wiley & Sons, London - New York - Sydney - Toronto 1976 Křepelka, J.: Optika tenkých vrstev, Univerzita Palackého Olomouc 1993 MacLeod H. A.: Thin-film optical filters, MacMillan, New York 1986 Pulker H. K.: Coatings on glass Smith D. L: Thin-film deposition, McGraw-Hill 1995 Stratton, J.A.: Electromagnetic Theory, McGraw-Hill, New York 1941 Tompkins H. G., McGahan W. A.: Spectroscopic Ellipsometry and Reflectometry: A User's Guide, Wiley, John & Sons, Inc. 1999 Učební text


10.11.2010

77 / 78


SLO/UAA

Úvod do astronomie a astrofyziky Introduction to astronomy and astrophysics

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

4

Forma výuky:

Přednáška

Rozsah výuky:

25 HOD/SEM

Ukončení:

Zkouška

Garant:

Doc. RNDr. Ondřej Haderka, Ph.D.

Obsah: Úvod do astronomie. Rozměry ve vesmíru, pozorovatelné objekty, pozorovací nástroje a metody. Souřadné systémy. Měření času. Kalendáře. Katalogy a mapy. Software. Nebeská mechanika, Keplerovy zákony, orbitální elementy, systémy více těles. Vznik a vývoj hvězd. Vnitřní struktura. Protohvězdy. Dvojhvězdy a vícenásobné hvězdné systémy. Proměnné hvězdy. Konečná stadia vývoje hvězd - kompaktní hvězdy, novy, supernovy, černé díry. HR-diagram. Slunce. Mezihvězdná hmota. Otevřené a kulové hvězdokupy. Galaxie, galaktické struktury, dynamika galaxií. Naše galaxie. Místo Slunce v naší galaxii, pohyby hvězd a jejich rychlosti. Kosmologie. Modely vesmíru. Aktuální poznatky o vesmíru. Literatura: Caroll, B.W., Ostlie, D.A.: An Introduction to Modern Astrophysics, AddisonWesley, San Francisco 2007 Harwit, M.: Astrophysical Concepts, Springer, New York 2006 Karttunen, H., Kröger, P., Oja, H., Poutanen, M., Donner, K.J.: Fundamental astronomy, Springer, Berlin 1996 Roy, A.E., Clarke, D.: Astronomy, Principles and Practice, IoP Publishing, Bristol 2003 Vanýsek, V.: Základy astronomie a astrofyziky, Academia, Praha 1980


10.11.2010

78 / 78


SLO/WP

Webová prezentace Web Presentation

Statut:

Doporučený

Počet kreditů:

2

Forma výuky:

Seminář

Rozsah výuky:

1 HOD/TYD

Ukončení:

Zápočet

Garant:

RNDr. Ing. Vítězslav Havránek

Obsah: Přehled nejrozšířenějších prohlížečů a editorů stránek. Web server. Základní struktura HTML a XHTML stránky. Druhy dokumentů, validace. Adresování, odkazy. Obrazy a animace. Zvuk. Tabulky. Formuláře. CSS styl. Úvod do Java scriptu. Základy SVG. MathML. Server side script, PHP. Literatura: Cascading Style Sheets, level 1, W3C Recommendation 17 Dec 1996, revised 11 Apr 2008 HTML 4.01 Specification, W3C Recommendation 24 1999 Janovský, D.: Jak psát web 2008 Javascriptkit Mathematical Markup Language (MathML) 1.01., Specification W3C Recommendation, revision of 7 July 1999 Němec, M.: Výuka JavaScriptu Scalable Vector Graphics (SVG) Tiny 1.2., Specification W3C Candidate Recommendation 10 August 2006 XHTML 1.0 The Extensible HyperText Markup Language (Second Edition), W3C 2002

PŘEDMĚTY - AKREDITAČNÍ SESTAVA

Recommend Documents