Sylabus přednášky a cvičení

Sylabus přednášky

Tento sylabus je založen na přednášce z roku 2019.

1. přednáška: Harmonický oscilátor včetně tlumeného a buzeného případu. Obyčejné lineární diferenciální rovnice s reálnými konstantními koeficienty. Vztah komplexního a reálného řešení.
2. přednáška: Aproximace malých kmitů. Metoda módů. Normální souřadnice.
3. přednáška: Tlumené a buzené malé kmity. Řetízek atomů a jeho řešení. Spojitá limita.
4. přednáška: Disperzní vztah řetízku. Vlnová rovnice. Řešení struny s pevnými konci separací proměnných. Počáteční úloha. Fourierovy řady (bez sudého a lichého prodloužení).
5. přednáška: Fourierovy řady - sudé a liché prodloužení. D'Alembertovo řešení vlnové rovnice. Počáteční úloha. Vyzařování (harmonických) postupných vln.
6. přednáška: Spojitá struna - odvození vlnové rovnice. Podélné vs. příčné vlnění. Zvuk - vlnová rovnice pro ideální plyn. Hustota kinetické a potenciální energie na struně.
7. přednáška: Tok energie na struně. Integrální a diferenciální ZZE. Energie v postupné vlně. Disperzní vztah obecně a fázová rychlost.
8. přednáška: Reaktivní prostředí. Fourierova transformace. Kvazimonochromatické vlny.
9. přednáška: Vlnové balíky. Relace neurčitosti. Grupová rychlost.
10. přednáška: Rozplývání vlnových balíků. Odrazy vln. Zakončení struny. Napojení dvou strun.
11. přednáška: Harmonická dopadající vlna. Energetické poměry. Koeficienty průchodu a odrazu závislé na frekvenci – případ hmotného napojení. Matice přenosu.
12. přednáška: Matice přenosu – napojení dvou strun pro $z=L$. Vlny v prostoru – rovinné a sférické vlny.
13. přednáška: Rovinná elektromagnetická vlna. Spektrum elektromagnetického vlnění.
14. přednáška: Vyzařování elektromagnetických vln. Radiační pole.
15. přednáška: Energetické veličiny v EM poli: hustota energie, tok energie, hustota hybnosti. Tlak záření.
16. přednáška: Výkon vyzařovaný pohybujícím se nábojem – Larmorova formule. Index lomu látky a plazmatu.
17. přednáška: Vlnovod – okrajové podmínky dokonalé vodivosti, módy, transparentní a reaktivní prostředí. Popis polarizačních stavů.
18. přednáška: Polarizátor a vlnová destička. Měření polarizace.
19. přednáška: Nepolarizované světlo. Podmínky napojení EM pole na rozhraní nevodivých prostředí.
20. přednáška: Fresnelovy vzorce – úloha průchodu a odrazu EM vlny na rozhraní nevodivých prostředí, zákon odrazu a lomu, kritický úhel, koeficienty průchodu a odrazu.
21. přednáška: Fresnelovy vzorce – dokončení, Bresterův úhel, polarizace odrazem. Interference a vliv prostorové a časové koherence.
22. přednáška: Difrakce – Babinetův princip, Huygensův-Fresnelův princip, difrakční integrál, Fraunhoferova difrakce.
23. přednáška: Youngův pokus, difrakční mřížka, difrakce na štěrbině konečné šířky, úhlová rozbíhavost svazku.
24. přednáška: Vliv koherence na difrakční obrazec. Geometrická optika – rovnice eikonálu, lokální směr šíření, paprsky jako integrální křivky lokálních směrů šíření, Fermatův princip.
25. přednáška: Fotoefekt, Comptonův rozptyl, záření černého tělesa.
26. přednáška: 2.zápočtový test

Sylabus cvičení

Tento sylabus je založen na cvičení z roku 2019.

1. cvičení: Střední hodnoty. Komplexní čísla a exponenciály.
2. cvičení: Dokončení komplexních čísel. Potenciál podélných a příčných kmitů 1D případu. Podélné kmity dvou závaží na pružinách.
3. cvičení: Příčné kmity dvou závaží. Pružinové kyvadlo. Počáteční podmínky. LC obvod.
4. cvičení: Disperzní vztah a módy struny s pevnými konci. Fourierovy řady. Řešení počátečních podmínek pro strunu.
5. cvičení: Kladívko a struna. Skládání vln, rázy, postupné a stojaté vlny.
6. cvičení: Test
7. cvičení: Fourierova transformace, relace neurčitosti.
8. cvičení: Disperzní vztahy, fázová a grupová rychlost. Telegrafní rovnice.
9. cvičení: Koeficienty průchodu a odrazu při napojení dvou vedení. Nekonečně odrazů. Matice přenosu.
10. cvičení: Prostorové vlny - rovinné postupné vlny, disperzní vztahy. Superpozice rovinných postupných vln.
11. cvičení: Dokončení prostorových vln. Vlnovod. Začátek polarizace 9.1-9.2.
12. cvičení: Polarizace
13. cvičení: Interference a difrakce