Obecná fyzika
1. Obecná fyzika
Garantující pracoviště: Kabinet výuky obecné fyziky
Oborový garant: doc. RNDr. Helena Valentová, Ph.D.
Pracovištěm garantujícím výuku bakalářského studia Obecná fyzika s výjimkou některých povinně volitelných a doporučených volitelných předmětů je Kabinet výuky obecné fyziky. Za výuku povinně volitelných předmětů odpovídají stejná pracoviště, která zajišťují jednotlivé studijní obory navazujícího magisterského studijního programu Fyzika.
Charakteristika studijního oboru:
Obor obecná fyzika poskytuje základní znalosti z experimentální a teoretické fyziky, matematiky a programování. Ve třetím roce studia se studentovi doporučuje volbou povinně volitelných předmětů a tématu bakalářské práce orientovat jak na přípravu na navazující magisterské studium tak i na získání prakticky orientovaných znalostí v následujících zaměřeních: astronomie a astrofyzika, geofyzika, meteorologie a klimatologie, teoretická fyzika, fyzika kondenzovaných soustav a materiálů, optika a optoelektronika, fyzika povrchů a ionizovaných prostředí, biofyzika a chemická fyzika, jaderná a subjaderná fyzika, matematické a počítačové modelování ve fyzice a technice.
Cíle studia:
Cílem studia studijního oboru Obecná fyzika je poskytnout studentům ucelené základní vzdělání pokrývající všechny obory fyziky, odpovídající poměrně rozsáhlé znalosti z matematiky a základy programování. Na tento základ navazují ve třetím roku studia povinně volitelné a volitelné předměty, s jejichž pomocí může student získat základní znalosti v deseti oborech pokrývajících celou fyziku a připravit se na navazující magisterské studium nebo uzavřít své vzdělání na bakalářské úrovni.
Profil absolventa:
Absolvent studijního oboru Obecná fyzika má ucelené znalosti v experimentální a teoretické fyzice pokrývající všechny obory fyziky. Současně získává i velmi solidní znalosti z matematiky a osvojí si i základy programování. Volbou povinně volitelných a volitelných předmětů student může získat prohloubené znalosti v jednom z deseti oborů fyziky. Vzhledem k šíři vzdělání, přizpůsobivosti a všeobecně oceňované schopnosti abstraktního a tvořivého myšlení je student výborně připraven jak na navazující magisterské studium, tak na zaměstnání v řadě prakticky orientovaných oborů, kde jsou tyto schopnosti vyžadovány.
Doporučený průběh studia
Předměty povinné ke státní závěrečné zkoušce jsou vytištěny tučně, povinně volitelné předměty normálním písmem, doporučené volitelné předměty kurzívou.
1. rok studia
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY021 | Fyzika I (mechanika a molekulová fyzika) | 8 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NOFY055 | Úvod do praktické fyziky | 2 | 0/1 Z | — | |
| NMAF051 | Matematická analýza I | 10 | 4/3 Z+Zk | — | |
| NMAF027 | Lineární algebra I | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NOFY056 | Programování pro fyziky | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NTVY014 | Tělesná výchova I | 1 | 1 | 0/2 Z | — |
| NOFY018 | Fyzika II (elektřina a magnetismus) | 8 | — | 4/2 Z+Zk | |
| NOFY066 | Fyzikální praktikum I pro obor Obecná fyzika | 5 | — | 0/3 KZ | |
| NMAF052 | Matematická analýza II | 10 | — | 4/3 Z+Zk | |
| NMAF028 | Lineární algebra II | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NTVY015 | Tělesná výchova II | 1 | 1 | — | 0/2 Z |
| Kurz bezpečnosti práce I | 2 | 0 | |||
| NJAZ070 | Anglický jazyk pro středně pokročilé a pokročilé I | 3 | 1 | 0/2 Z | — |
| NOFY002 | Proseminář z matematických metod fyziky | 2 | 0/2 Z | — | |
| NOFY067 | Fyzika v experimentech I | 2 | 1/0 Z | — | |
| NOFY071 | Procvičovací seminář z Fyziky I | 2 | 0/2 Z | — | |
| NJAZ072 | Anglický jazyk pro středně pokročilé a pokročilé II | 3 | 1 | — | 0/2 Z |
| NOFY011 | Proseminář z elektrodynamiky | 2 | — | 0/2 Z | |
| NOFY068 | Fyzika v experimentech II | 2 | — | 1/0 Z | |
| NJSF036 | Použití počítačů ve fyzice | 2 | — | 0/2 KZ | |
1Místo jednoho z předmětů NTVY014, NTVY015, NTVY016 a NTVY017 je možné si zapsat letní výcvikový kurz NTVY018 nebo zimní výcvikový kurz NTVY019. Tyto kurzy může student absolvovat kdykoli v průběhu bakalářského studia.
2Kurz je organizován jednorázově zpravidla v letním semestru. Informace jsou vždy před začátkem semestru nahttp://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/.
3 Výuka anglického jazyka NJAZ070, NJAZ072, NJAZ074, NJAZ090 v rozsahu 0/2 v každém semestru je určena pro středně pokročilé a pokročilé. Začátečníci a mírně pokročilí si místo ní zapíší předměty NJAZ071, NJAZ073, NJAZ075, NJAZ089 s rozsahem výuky 0/4 v každém semestru.
2. rok studia
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY022 | Fyzika III (optika) | 7 | 3/2 Z+Zk | — | |
| NOFY024 | Fyzikální praktikum II pro obor Obecná fyzika | 4 | 0/3 KZ | — | |
| NMAF061 | Matematika pro fyziky I | 7 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NOFY003 | Teoretická mechanika | 7 | 3/2 Z+Zk | — | |
| NOFY023 | Speciální teorie relativity | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NTVY016 | Tělesná výchova III | 1 | 1 | 0/2 Z | — |
| NOFY025 | Fyzika IV (atomová fyzika a elektronová struktura látek) | 6 | — | 3/1 Z+Zk | |
| NOFY028 | Fyzikální praktikum III pro obor Obecná fyzika | 5 | — | 0/4 KZ | |
| NMAF062 | Matematika pro fyziky II | 6 | — | 3/2 Z+Zk | |
| NOFY026 | Klasická elektrodynamika | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NOFY027 | Úvod do kvantové mechaniky | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NTVY017 | Tělesná výchova IV | 1 | 1 | — | 0/2 Z |
| NJAZ091 | Anglický jazyk | 2 | 1 | — | 0/0 Zk |
| NJAZ074 | Anglický jazyk pro středně pokročilé a pokročilé III | 2 | 1 | 0/2 Z | — |
| NOFY010 | Proseminář z optiky | 3 | 0/2 Z | — | |
| NTMF069 | Proseminář teoretické fyziky I | 3 | 0/2 Z | — | |
| NOFY047 | Problémy současné fyziky I | 3 | 0/2 Z | — | |
| NOFY059 | Experimentální metody fyziky I | 3 | 0/2 Z | — | |
| NMAI059 | Pravděpodobnost a statistika | 6 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NPOZ007 | Filozofické problémy fyziky | 2 | 0/1 Z | — | |
| NPOZ008 | Fyzika jako dobrodružství poznání | 3 | — | 0/2 Z | |
| NGEO078 | Mechanika kontinua | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NOFY062 | Pravděpodobnostní metody fyziky | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NJAZ090 | Anglický jazyk pro středně pokročilé a pokročilé IV | 2 | 1 | — | 0/2 Z |
| NTMF029 | Proseminář teoretické fyziky II | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY057 | Proseminář z kvantové fyziky atomárních soustav | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY054 | Proseminář z kvantové mechaniky | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY048 | Problémy současné fyziky II | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY060 | Experimentální metody fyziky II | 3 | — | 0/2 Z | |
1 Místo jednoho z předmětů NTVY014, NTVY015, NTVY016 a NTVY017 je možné si zapsat letní výcvikový kurz NTVY018 nebo zimní výcvikový kurz NTVY019. Tyto kurzy může student absolvovat kdykoli v průběhu bakalářského studia.
2 Výuka anglického jazyka NJAZ070, NJAZ072, NJAZ074, NJAZ090 v rozsahu 0/2 v každém semestru je určena pro středně pokročilé a pokročilé. Začátečníci a mírně pokročilí si místo ní zapíší předměty NJAZ071, NJAZ073, NJAZ075, NJAZ089 s rozsahem výuky 0/4 v každém semestru.
3. rok studia
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY029 | Fyzika V (jaderná a subjaderná fyzika) | 6 | 3/1 Z+Zk | — | |
| NOFY030 | Fyzikální praktikum IV pro obor Obecná fyzika | 4 | 0/3 KZ | — | |
| NMAF063 | Matematika pro fyziky III | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NOFY031 | Termodynamika a statistická fyzika | 1 | 7 | 3/2 Z+Zk | — |
| NTMF043 | Termodynamika a statistická fyzika I | 1 | 7 | 3/2 Z+Zk | — |
| NSZZ031 | Vypracování a konzultace bakalářské práce | 6 | — | 0/4 Z | |
| Povinně volitelné předměty | 2 | 10 | |||
| Kurz bezpečnosti práce II | 3 | 0 | |||
| NJSF148 | Proseminář z jaderné a částicové fyziky | 2 | 0/2 Z | — | |
| NBCM144 | Proseminář termodynamiky a statistické fyziky | 3 | 0/2 Z | — | |
| NOFY064 | Výpočetní technika ve fyzikálním experimentu | 4 | 0/3 KZ | — | |
| NMAF006 | Vybrané partie z matematiky pro fyziky | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NGEO090 | Proseminář fyziky Země a planet | 3 | — | 0/2 Z | |
| NOFY065 | Výběrové praktikum z elektroniky a počítačové techniky | 4 | — | 0/3 KZ | |
1 Studenti si zapisují jeden z těchto alternativních předmětů. Předmět NTMF043 (Termodynamika a statistická fyzika I) je určen především pro budoucí studenty oboru Teoretická fyzika.
2 Seznam povinně volitelných předmětů je uveden níže. Viz též podmínky pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce.
3 Kurz je nezbytný pro studenty, kteří mají zadanou experimentální bakalářskou práci, konají práci v laboratoři nebo navštěvují praktika (předměty NOFY028, NOFY030, NOFY065, NFPL151, NJSF006 atd.). Kurz zajišťují jednotlivá pracoviště.
Kurz bezpečnosti práce
Podmínkou pro samostatnou práci v laboratoři (zahájení praktik a experimentální bakalářské práce) je absolvování kurzu bezpečnosti práce, který je organizován pro všechny studenty fyziky kabinetem výuky obecné fyziky, a to jednorázově zpravidla v letním semestru. Informace jsou vždy před začátkem semestru na http://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/. Platnost kurzu je dva roky.
Povinně volitelné předměty
Povinně volitelné předměty jsou uspořádány do bloků, jež odpovídají oborům navazujícího magisterského studijního programu Fyzika, a proto se zájemcům o navazující magisterské studium doporučuje příslušný blok absolvovat. Výuku těchto předmětů zajišťují pracoviště, která garantují jednotlivé studijní obory magisterského studia.
Studenti, kteří nemají zájem o navazující magisterské studium, si mohou zapsat předměty dle vlastního uvážení. S ohledem na získání ucelených znalostí je však i v tomto případě vhodné dát přednost předmětům z jednoho bloku uvedeného níže, případně se poradit s příslušným garantem oboru o zapsání dalších vybraných přednášek z navazujícího magisterského studia.
Povinně volitelné předměty jsou vytištěny normálním písmem, doporučené volitelné předměty kurzívou.
1. Astronomie a astrofyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY042 | Základy kvantové teorie | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NAST035 | Základy astronomie a astrofyziky | 12 | — | 6/2 Z+Zk | |
| NAST036 | Analýza dat a modelování v astronomii | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NTMF111 | Obecná teorie relativity | 4 | — | 3/0 Zk | |
| NAST023 | Astrofyzika pro fyziky | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NAST020 | Fyzika malých těles sluneční soustavy | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NAST110 | Seminář Astronomického ústavu UK (PV) | 3 | 0/2 Z | 0/2 Z | |
| NAST026 | Dějiny astronomie | 3 | 1/1 Z | 1/1 Z | |
| NAST021 | Vybrané kapitoly z astrofyziky | 3 | 2/0 Zk | — | |
2. Geofyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NGEO029 | Přehled geofyziky | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NPRF018 | Počítače v geofyzice | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NGEO078 | Mechanika kontinua | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NGEO005 | Fourierova spektrální analýza | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NGEO076 | Obrácené úlohy a modelování ve fyzice | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NMAF001 | Vybrané kapitoly z parciálních diferenciálních rovnic | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NGEO096 | Úvod do planetologie | 3 | — | 2/0 Zk | |
3. Meteorologie a klimatologie
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NMET034 | Hydrodynamika | 6 | 3/1 Z+Zk | — | |
| NMET004 | Šíření akustických a elektromagnetických vln v atmosféře | 4 | 3/0 Zk | — | |
| NMET012 | Všeobecná klimatologie | 6 | — | 3/1 Z+Zk | |
| NMET050 | Statistické metody zpracování fyzikálních dat | 6 | — | 2/2 Zk | |
| NMET035 | Synoptická meteorologie I | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NMAF026 | Deterministický chaos | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NMET076 | Zpracování fyzikálních dat v R | 3 | 1/1 KZ | — | |
| NMET021 | Meteorologické přístroje a pozorovací metody | 4 | 3/0 Zk | — | |
| NPRF050 | Programování v Pythonu | 4 | — | 2/1 KZ | |
| NPRF031 | Programování v meteorologii | 6 | — | 2/2 KZ | |
4. Teoretická fyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NTMF066 | Kvantová mechanika I | 1 | 9 | 4/2 Z+Zk | — |
| NTMF067 | Kvantová mechanika II | 2 | 9 | — | 4/2 Z+Zk |
| NTMF111 | Obecná teorie relativity | 4 | — | 3/0 Zk | |
| NTMF059 | Geometrické metody teoretické fyziky I | 6 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NTMF061 | Teorie grup a její aplikace ve fyzice | 6 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NTMF044 | Termodynamika a statistická fyzika II | 7 | — | 3/2 Z+Zk | |
| NMAF006 | Vybrané partie z matematiky pro fyziky | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NTMF100 | Odborné soustředění ÚTF | 2 | 0/1 Z | — | |
1 Místo této přednášky lze zapsat NJSF094 (Kvantová mechanika I).
2 Místo této přednášky lze zapsat NJSF095 (Kvantová mechanika II).
5. Fyzika kondenzovaných soustav a materiálů
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NBCM110 | Kvantová teorie I | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NFPL502 | Úvod do fyziky pevných látek | 6 | — | 3/1 Z+Zk | |
| NFPL505 | Úvod do fyziky měkkých materiálů | 3 | — | 1/1 Z+Zk | |
| NFPL192 | Proseminář fyziky kondenzovaných soustav | 3 | — | 0/2 Z | |
| NFPL141 | Kvantová teorie II | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NOFY034 | Metody zpracování fyzikálních měření | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NFPL151 | Experimentální cvičení FPL | 3 | — | 0/2 Z | |
| NFPL035 | Úvod do krystalografie a strukturní analýzy | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NFPL155 | Studium reálné struktury pevných látek | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NFPL163 | Fyzika magnetických materiálů | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NFPL043 | Úvod do fyziky organických polovodičů | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NFPL115 | Elektronová mikroskopie | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NFPL074 | Praktické užití transmisní elektronové mikroskopie | 4 | 0/3 Z | — | |
| NFPL059 | Fyzikální akustika | 3 | — | 1/1 KZ | |
| NFPL161 | Perspektivní materiály a jejich příprava | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NFPL092 | Radiofrekvenční spektroskopie pevných látek | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NFPL095 | Základy kryotechniky | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NFPL169 | Hyperjemné interakce a jaderný magnetismus | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF105 | Vakuová technika | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NBCM090 | Fyzika povrchů a tenkých vrstev polymerů | 3 | 2/0 Zk | — | |
6. Optika a optoelektronika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NBCM110 | Kvantová teorie I | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NOOE021 | Vlnová optika | 9 | — | 4/2 Z+Zk | |
| NOOE001 | Základy optické spektroskopie | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NMAF035 | Numerické metody zpracování experimentálních dat | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NOOE048 | Základy konstrukce a výroby optických prvků | 2 | 0/1 Z | — | |
| NOOE114 | Nové materiály a technologie | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NOOE116 | Základy fotoniky | 3 | — | 2/0 Zk | |
7. Fyzika povrchů a ionizovaných prostředí
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOFY042 | Základy kvantové teorie | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NEVF158 | Základy fyziky pevných látek | 6 | — | 3/1 Z+Zk | |
| NEVF105 | Vakuová technika | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF140 | Úvod do fyziky povrchů | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF100 | Metody fyziky plazmatu | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF104 | Seminář fyziky povrchů a plazmatu | 2 | — | 0/1 Z | |
| NEVF112 | Měření a zpracování dat v materiálovém výzkumu | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NEVF135 | Programování v IDL — zpracování a vizualizace dat | 3 | 1/1 KZ | — | |
| NEVF101 | Základy elektroniky | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF102 | Úvod do počítačové fyziky | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NEVF119 | Elektronika povrchů | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF103 | Technika tenkých vrstev | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NEVF164 | Úvod do statistického zpracování dat ve fyzice povrchů a plazmatu | 3 | — | 2/0 Zk | |
8. Biofyzika a chemická fyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NBCM110 | Kvantová teorie I | 9 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NBCM035 | Obecná chemie | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NMAF035 | Numerické metody zpracování experimentálních dat | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NBCM094 | Úvod do problémů současné biofyziky | 2 | 3 | — | 0/2 Z |
| NBCM112 | Metody magnetické rezonance v biofyzice | 4 | — | 3/0 Zk | |
| NBCM111 | Kvantová teorie II | 1 | 7 | — | 3/2 Z+Zk |
| NOFY052 | Měřicí technika ve fyzice | 4 | 0/3 Z | — | |
| NBCM010 | Bioorganická chemie | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NBCM014 | Struktura, dynamika a funkce biologických membrán | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NBCM102 | Základy klasické radiometrie a fotometrie | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NOOE036 | Úvod do fyzikální a molekulární akustiky | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NBCM026 | Experimentální technika v molekulární spektroskopii | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NOOE004 | Emisní spektroskopie v biofyzice | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NBCM027 | Symetrie molekul | 5 | — | 2/1 Z+Zk | |
1,2 Předmět označený 1 si volí zájemci o Chemickou fyziku a Teorii molekulárních systémů. Předměty označené 2 si volí zájemci o Biofyziku.
9. Jaderná a subjaderná fyzika
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NJSF094 | Kvantová mechanika I | 1 | 9 | 4/2 Z+Zk | — |
| NJSF095 | Kvantová mechanika II | 2 | 9 | — | 4/2 Z+Zk |
| NJSF103 | Experimentální metody jaderné a subjaderné fyziky | 6 | — | 3/1 Z+Zk | |
| NJSF006 | Praktikum jaderné fyziky | 6 | — | 0/4 KZ | |
| NOFY034 | Metody zpracování fyzikálních měření | 3 | — | 2/0 Zk | |
1 Místo této přednášky lze zapsat NTMF066 (Kvantová mechanika I).
2 Místo této přednášky lze zapsat NTMF067 (Kvantová mechanika II).
10. Matematické a počítačové modelování ve fyzice
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NTMF066 | Kvantová mechanika I | 1 | 9 | 4/2 Z+Zk | — |
| NMNM201 | Základy numerické matematiky | 8 | 4/2 Z+Zk | — | |
| NMMA334 | Úvod do parciálních diferenciálních rovnic | 10 | — | 4/4 Z+Zk | |
| NMNM334 | Úvod do matematického modelování | 5 | — | 3/0 Zk | |
| NMMA333 | Obyčejné diferenciální rovnice | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
1 Pro zájemce o zaměření Mnohočásticové systémy, Kvantové systémy a Částicová fyzika. Místo této přednášky lze také zapsat NJSF094 (Kvantová mechanika I) nebo NBCM110 (Kvantová teorie I).
Státní závěrečná zkouška
Studium je zakončeno státní závěrečnou zkouškou, která se skládá ze dvou částí:
- – z obhajoby bakalářské práce
- – z ústní části zkoušky
Podmínky pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce
- – získání alespoň 180 kreditů
- – splnění všech povinných předmětů zvoleného oboru
- – splnění povinně volitelných předmětů v rozsahu alespoň 10 kreditů
- – odevzdání vypracované bakalářské práce ve stanoveném termínu
Bakalářská práce
Bakalářská práce se zpravidla zadává v zimním semestru třetího roku studia. Téma bakalářské práce si student volí z nabídky fyzikálních pracovišt.
Požadavky k ústní části státní závěrečné zkoušky
Zkouška má přehledový charakter. Jsou kladeny jen širší otázky a žádá se, aby posluchač prokázal pochopení základních problémů, byl schopen je ilustrovat na konkrétních situacích a osvědčil určitou míru syntézy a hlubšího pochopení. Kromě znalosti teorie jevu se tedy předpokládá i znalost základní metodiky měření příslušných veličin. Předmětem zkoušky jsou následující partie fyziky:
1. Mechanika hmotného bodu a soustav hmotných bodů
Základní kinematické veličiny. Newtonovy pohybové zákony. Inerciální soustavy. První a druhá impulzová věta. Keplerovy zákony. Harmonický oscilátor (tlumený i netlumený), vynucené kmity. D'Alembertův princip. Lagrangeovy rovnice 2. druhu. Hamiltonovy kanonické rovnice.
2. Kinematika a dynamika tuhého tělesa
Eulerovy úhly a kinematické rovnice. Tenzor setrvačnosti. Eulerovy dynamické rovnice. Pohyb setrvačníků.
3. Mechanika kontinua
Tenzor napětí a deformace, Hookův zákon. Rovnice struny a její řešení. Pohybová rovnice ideální tekutiny, rovnice kontinuity, Bernoulliova rovnice. Viskozní tekutiny, Navierovy-Stokesovy rovnice. Laminární a turbulentní proudění.
4. Struktura látek
Atomová struktura látek. Typy vazeb. Skupenství látek. Brownův pohyb.
5. Základy termodynamiky a statistické fyziky
Teplo, teplota, tepelná kapacita. Termodynamické potenciály. Hlavní zákony termodynamiky. Ideální plyn. Stavová rovnice, Carnotův cyklus. Fázový prostor, rozdělovací funkce. Liouvilleova rovnice. Základní statistická rozdělení. Entropie ve statistické fyzice.
6. Základy kinetické teorie
Maxwellovo-Boltzmannovo rozdělení, tlak, teplota, vnitřní energie. Transportní jevy v plynech. Molekulární jevy v kapalinách, Avogadrovo číslo.
7. Základní elektromagnetické veličiny a jejich měření
Intenzity elektrického a magnetického pole, elektrická a magnetická indukce. Materiálové vztahy. Metody měření elektrických a magnetických veličin.
8. Maxwellovy rovnice a jejich základní důsledky
Elektromagnetické potenciály a jejich vlastnosti. Zákony zachování v teorii elektromagnetického pole. Vlastnosti stacionárních, kvazistacionárních a nestacionárních polí.
9. Základní principy speciální teorie relativity
Otázka éteru a Michelsonův-Morleyův experiment. Výchozí principy speciální teorie relativity, Lorentzova transformace. Minkowského prostoročas, světelný kužel. Relativistická pohybová rovnice, ekvivalence hmotnosti a energie. Maxwellovy rovnice ve čtyřrozměrném tvaru.
10. Elektrické obvody stacionární, kvazistacionární a střídavé
Ustálený a neustálený stav. Metody řešení elektrických obvodů. Kirchhoffova pravidla. Jouleův zákon.
11. Elektromagnetické vlny
Pojem rovinné a kulové vlny, šíření v neomezeném prostředí. Polarizační vlastnosti rovinné vlny. Dipólové záření. Elektromagnetické vlny v látkách. Rovinná vlna na rozhraní, Fresnelovy vzorce. Elektromagnetická teorie světla. Index lomu, disperze.
12. Optika
Interferenční a ohybové jevy. Koherence světla. Optické interferometry. Fresnelův a Fraunhofferův ohyb, optická mřížka. Braggova rovnice. Základy holografie. Šíření světla v anizotropním prostředí, dvojlom. Laser. Základy vláknové a nelineární optiky. Geometrická optika. Zrcadla, čočky, zobrazovací rovnice. Optické zobrazovací přístroje. Optická spektroskopie. Zákony záření černého tělesa.
13. Variační formulace fyzikálních zákonů
Hamiltonův variační princip, vztah mezi mechanikou a geometrickou optikou. Hamiltonův princip pro soustavy s nekonečně mnoha stupni volnosti (struna, elektromagnetické pole).
14. Stavba atomů, molekul a kondenzovaných látek
Stacionární stavy atomů a molekul, elektrické a magnetické momenty. Elektronové stavy v kondenzovaných látkách. Pásová struktura a elektrická vodivost pevných látek. Vodivost kapalin a plynů. Dielektrické a magnetické vlastnosti látek.
15. Experimentální základy kvantové hypotézy
Částicové vlastnosti světla a vlnové vlastnosti částic. Planckova kvantová hypotéza, foton, fotoelektrický jev. De Brogliova hypotéza.
16. Formalizmus kvantové teorie
Postuláty kvantové mechaniky. Vlnová funkce. Lineární a hermitovské operátory. Reprezentace měřitelných veličin. Kvantování fyzikálních veličin. Časová a nečasová Schrödingerova rovnice. Relace neurčitosti. Integrály pohybu.
17. Aplikace kvantové mechaniky
Volná částice. Částice v potenciálové jámě. Tunelový jev. Lineární harmonický oscilátor. Atom vodíku.
18. Jaderné záření
Interakce jaderného záření s prostředím a metody jeho detekce. Spektrometrie jaderného záření. Umělé zdroje jaderného záření.
19. Atomové jádro
Základní vlastnosti a charakteristiky atomového jádra. Vazbové síly, vazbová energie jader. Radioaktivita. Jaderné reakce.
20. Subjaderná fyzika
Základní skupiny částic a interakcí mezi nimi. Antičástice. Zákony zachování v mikrosvětě.
