KV

Předmět: Kmity a vlny

Katedra/Zkratka: KEF/KV

Rok: 2011

Garant: 'Prof. RNDr. Ing. Jaroslav Pospíšil, DrSc.'

Anotace: Předmět navazuje na výklad jednoduchých kmitů a vln, provedený odděleně podle fyzikální podstaty v jednotlivých disciplinách základního kurzu fyziky. Vyznačuje se integrovanou (syntetizující) a modelovou interpretací jednoduchých i složených kmitových a vlnových jevů různé fyzikální formy, která je založena na analogii jejich charakteristických veličin a matematických vztahů.

Přehled látky:
Předmět navazuje na výklad jednoduchých kmitů a vln, provedený odděleně podle fyzikální podstaty v jednotlivých disciplinách základního kurzu fyziky. Vyznačuje se integrovanou (syntetizující) a modelovou interpretací jednoduchých i složených kmitových a vlnových jevů různé fyzikální formy, která je založena na analogii jejich charakteristických veličin a matematických vztahů. Tento moderní přístup slouží k hlubšímu rozvíjení jednotícího pohledu na tyto jevy. Je převážně založen na vzorových mechanických modelech a podle složitosti a specifičnosti je rozčleněn do následujících teoretických částí s příslušnými aplikacemi na některé konkrétní fyzikální systémy:1. Volné netlumené harmonické kmity a jejich translační, úhlové, akustické, plazmové, molekulové a elektrické formy.2. Volné tlumené harmonické kmity a jejich existence v oscilátoru s elektrickým rezistančním útlumem, elektromagnetickým útlumem, srážkovým útlumem a útlumem způsobeným třením.3. Nucené harmonické kmity a jejich projevy v elektrických rezonančních obvodech, při rozptylu světla, při změnách dielektrické susceptibility a při absorpci mikrovln ve vodě.4. Volné a nucené neharmonické kmity v nelineárním systému tvořeném například elastickým nebo kyvadlovým oscilátorem při větších výchylkách, atomovým oscilátorem při tepelné roztažnosti pevných látek nebo zvukovým smyslovým orgánem.5. Volné a nucené spřažené kmity realizované dvěma vázanými mechanickými nebo elektrickými oscilátory.6. Postupné nebo stojaté vlny bez disperze mající například formu podélného mechanického vlnění v dokonalé struně nebo elektrického vlnění v homogenním kabelu.7. Souvislá, diskrétní a rychlá numerická a počítačová Fourierova analýza složených kmitů a vln.8. Modulované vlny, pulzy a vlnové balíky.9. Vlny s disperzí (v reálné struně, struně s periodicky rozloženou hmotností, rázové vlny, vlny při pohybu tělesa, kapilární a gravitační vlny na vodě, evanescentní vlny, elektromagnetické vlny v dielektriku nebo plazmatu, do Broglieho vlny).10. Nelineární vlnové systémy, nelineární disperze, solitony.11. Gravitační vlny.