Informace ke zkouškám
Termíny
Seznam termínů viz MS Teams. Informace o přihlašování také tam.
Průběh zkoušky
Zkouška probíhá v jeden den a skládá se z písemné (dopoledne) a ústní (odpoledne) části. Na zkoušku jsou celkem tři pokusy. Začátek zkoušky je v 9:00. Pro účast na ústní části musíte úspěšně absolvovat část písemnou.
Kdo se na zkoušku bez omluvy nedostaví, dostane v KOSu zapsané F.
Bližší informace viz tým VOAFu v MS Teams.
Písemná část
Písemná část trvá 2 hodiny a obsahuje 4 příklady (1. za 15 bodů, 2. a 3. za 10 bodů a 4. za 5 bodů). Celkem je tedy možné získat 40 bodů, pro úspěšné absolvování písemné části je třeba získat alespoň 20 bodů. Příklady jsou na úrovni příkladů ze cvičení. Hodnocení písemné částí je následující: 0-19 = F, 20 = E-, 21-24 = E, 25-28 = D, 29-32 = C, 33-36 = B, 37-40 = A.
Ústní část
Dostanete zadaná dvě témata - jedno z "vlnové části", druhé z elektromagnetické části. Na vypracování máte ""neomezeně"" času.
Důraz je kladen na porozumění jevů a pojmů - musíte rozumět tomu, co píšete a co na konci odvozování vlastně vyšlo. Menší důraz na to, že se naučíte nazpaměť technické odvození.
Při neúspěchu u ústní části (nebo odmítnutí známky) je třeba opakovat i část písemnou.
Výsledná známka
Je průměrem známek z písemné části a z každého jednotlivého tématu ústní části.
Praktické rady
Typicky jsou první termíny poloprázdné a koncové termíny přeplněné. Termíny nejsou nafukovací.
Ústní část se může protáhnout do pozdních odpoledních hodin. Vyhraďte si tedy dostatek času. Na žádost "přednostního odbavení" z časových důvodů nebude brán zřetel.
"Typické téma" ve skriptech se skládá z úvodního představení problému, více či méně technického odvození a interpretace a diskuze výsledků. Nejdůležitější je úvodní a závěrečná "třetina", takže pokud při učení "spěcháte", upřednosťněte je před "prostřední" - tzn. učením technického odvození.
Témata ke zkoušce
Obecně vlnová část
- Pohybové rovnice soustavy s n stupni volnosti - aproximace malých kmitů
- Řešení rovnic soustavy s n stupni volnosti - metoda módů, normální souřadnice
- Vlnová rovnice pro strunu - limita řetízku vs. spojitý popis od začátku
- Podélné kmity na struně, zvukové vlnění - popis příčných a podélných kmitů na struně, vlnová rovnice pro zvuk v ideálním plynu, rychlost zvuku
- Okrajové a počáteční podmínky na struně konečné délky I - podmínka pevného a volného konce, počáteční poloha a rychlost, kmity struny s pevnými konci ve formě módů
- Okrajové a počáteční podmínky na struně konečné délky II - podmínka pevného a volného konce, počáteční poloha a rychlost, řešení počáteční úlohy na struně
- d'Alembertovo řešení vlnové rovnice - změna souřadnic, význam řešení; vyzařování postupných vln - retardovaný čas; harmonická postupná vlna
- Energie vlnění na struně - hustota energie a tok energie, rovnice kontinuity, vztahy v postupné vlně
- Disperzní vztah - postupné vlnění, fázová rychlost, význam disperzního vztahu, disperzní vztah pro vlny v prostoru, reaktivní prostředí - vlnovod/plazma, totální odraz
- Vlnové balíky a relace neurčitosti - časová vs frekvenční reprezentace signálu, kvazimonochromatické vlnění, příklad vlnového balíku, relace neurčitosti
- Grupová rychlost - model 2 harmonických vln, význam grupové rychlosti, případ obecného vlnového balíku, rozplývání vlnového balíku
- Odrazy vln I - odraz na zakončení struny a napojení dvou strun - úloha odrazu, podmínky napojení, koeficienty průchodu a odrazu
- Odrazy vln II - odraz vln na hmotném napojení - úloha odrazu na napojení dvou strun, harmonická dopadající vlna, podmínky napojení, komplexní koeficienty průchodu a odrazu závislé na frekvenci
- Odrazy III - energetické poměry v odrazech; matice přenosu - definice, použití pro odrazy na více rozhraních, matice pro napojení dvou strun
- Vlny v prostoru - rovinné a sférické vlny, 3D vlnová rovnice
Elektromagnetická část
- Rovinné EM vlny jako řešení Maxwellových rovnic
- Vyzařování EM vlny pohybujícím se nábojem - napojení pole statického a rovnoměrně se pohybujícího náboje, vlastnosti radiačního pole, zobecnění pro obecný pohyb
- Energetické veličiny v EM vlně I - hustota energie a tok energie, případ rovinné vlny, Larmorova formule
- Energetické veličiny v EM vlně II - hustota hybnosti, případ rovinné vlny, tlak záření
- Index lomu v látce a plazmatu - model interakce EM vlny s látkou, transparentní a reaktivní mód, přechod k případu plazmatu
- Vlnovod - obdélníkový vlnovod, dokonale vodivé stěny, módy ve vlnovodu, reaktivní mód
- Podmínky napojení EM pole na rozhraní nevodivých prostředí
- Popis a změna polarizace - obecná a speciální polarizace, intenzita vlny; polarizátor, vlnová destička a optická aktivita, Malusův zákon
- Měření polarizace a nepolarizované světlo - soubor 4 intenzit, časové škály a změna polarizace, Stokesovy parametry
- Úloha odrazu EM vlny na rovinném rozhraní - úloha odrazu, zákon odrazu a lomu, kritický úhel
- Fresnelovy vzorce - podmínky napojení, 2 polarizace, definice koeficientů R a P, Brewsterův úhel a polarizace odrazem
- Interference a vliv časové a prostorové koherence na její viditelnost
- Babinetův princip - problém difrakce, funkce přepážky, komplementární přepážky, Huygensův-Fresnelův princip
- Fraunhoferova difrakce - problém difrakce, Huygensův-Fresnelův princip a difrakční integrál, Fraunhoferův difrakční integrál, kritérium Fraunhoferovy difrakce
- Aplikace Fraunhoferova integrálu - Fraunhoferův integrál a porovnání výsledků pro Youngův pokus, difrakční mřížku, obdélníkový a kruhový otvor
- Vliv koherence na viditelnost difrakčního obrazce - časová a prostorová koherence, vliv nebodového zdroje světla