Struktura hmoty (FSI-9STH)

Akademický rok 2022/2023
Garant: prof. RNDr. Petr Dub, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština či angličtina
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit posluchače se základy moderní fyziky tak, aby porozuměli mikroskopické podstatě látek a principů, na nichž jsou založeny moderní technologie a metody zkoumání hmoty.
Výstupy studia a kompetence:
Znalost základních zákonů fyziky mikrosvěta a schopnost je užít pro popis fyzikálních systémů, zejména pevných látek a jejich povrchů, a pro vysvětlení jejich vlastností a chování.
Prerekvizity:
Znalosti fyziky na úrovni základního kursu fyziky.
Obsah předmětu (anotace):
Atomová struktura látek, vazba mezi atomy, ukázky struktur molekul a kondensovaných soustav, vztah pozorování atomů a látek v reálném a reciprokém prostoru. Fotony a de Broglieho vlny. Kvazičásticová koncepce ve fyzice kondenzovaných soustav. Dynamika jader v soustavách mnoha atomů (fonony). Elektronová struktura atomů a soustav mnoha atomů. Elektronový plyn, plazmony. Souvislost tepelných, elektrických, optických, magnetických vlastností látek s jejich mikroskopickou strukturou. Podle zaměření disertační práce doktoranda mohou být témata modifikována.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován buď formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny, nebo individuálních či skupinových konzultací.
Způsob a kritéria hodnocení:
Doktorand vypracuje esej z oblasti související s tématem disertace a následně je vedena rozprava, která má prokázat orientaci doktoranda v dané problematice.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Předmět je založen na individuální práci studentů a následných konzultacích.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  10 × 2 hod. nepovinná                  
Osnova:
    Přednáška Doktorand, který absolvoval základní kurz fyziky, získá vhled do zákonů moderní fyziky potřebných pro porozumění stavbě látek a principům, na nichž jsou založeny moderní technologie a metody zkoumání hmoty.

Atomová struktura látek, vazba mezi atomy, ukázky struktur molekul a kondensovaných látek, vztah pozorování atomů a látek v reálném a reciprokém prostoru. Fotony a de Broglieho vlny. Kvazičásticová koncepce ve fyzice kondenzovaných soustav. Dynamika jader v soustavách mnoha atomů (fonony). Elektronová struktura atomů a soustav mnoha atomů. Elektronový plyn, plazmony. Souvislost tepelných, elektrických, optických, magnetických vlastností látek s jejich mikroskopickou strukturou. Podle zaměření disertační práce doktoranda mohou být témata modifikována.
Literatura - základní:
1. Ch. KITTEL: Úvod do fyziky pevných látek. Academia, Praha 1985.
2. P. A. TIPLER, R. A. LLEWELLYN: Modern Physics. (6th edition.) W. H. Freeman and Company, New York 2012.
3. H. LÜTH: Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films (4th ed.) Springer-Velag, 2001.
4. Ch. KITTEL: Introduction to Solid State Physics (8th ed.). J. Wiley, 2005.
5. HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - WALKER, J.: Fyzika, VUTIUM, Brno 2013, zejména kap. 38-41
6. A. Modinas, Quantum Theory of Matter, J. Wiley.
7. A. Rigamonti, P. Carrerra, Structure of Matter, Springer, 2015
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
D-FIN-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-FIN-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-APM-K kombinované studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z
D-APM-P prezenční studium --- bez specializace -- drzk 0 Doporučený kurs 3 1 Z