You are hereKV

KV


Předmět: Kmity a vlny

Katedra/Zkratka: OPT/KV

Rok: 2017

Garant: 'prof. RNDr. Tomáš Opatrný, Dr.'

Anotace: Pochopit základní zákonitosti kmitavých pohybů a aplikovat je na problémy různých fyzikálních systémů. Pochopit zákonitosti šíření vln různé fyzikální podstaty a naučit se řešit odpovídající modelové problémy.

Přehled látky:
Volné netlumené harmonické kmity: oscilátory v přírodě a v technice, rovnice harmonického oscilátoru, energie kmitů, fázový prostor, superpozice kmitavých pohybů. Volné kmity s tlumením: příklady tlumených oscilací, podkritické, kritické a nadkritické tlumení. Nucené kmity: příklady nucených oscilátorů, rovnice nucených kmitů a její řešení, rezonance, Q-faktor rezonátoru, impedance. Vázané oscilátory: příklady vázaných oscilátorů, normální módy a metody nalezení jejich frekvencí. Vázané oscilátory v přírodě, mechanické a elektrické oscilátory. Vlnění v jednom rozměru: příčná vlna, vlnová rovnice struny a její řešení, normální módy konečné struny, Fourierova metoda. Šíření rozruchu v nekonečné struně, odraz a průchod vln na rozhraní, polarizace vln. Podélné vlny, šíření zvuku ve vzduchu. Interference vln: Machův-Zehnderův interferometr, Michelsonův interferometr. Rezonátory, Fabry-Perotův interferometr. Skládání vln, modulace, vlnové balíky, pulsy. Vlnění ve dvourozměrném a třírozměrném prostoru: vlnová rovnice, odhad počtu módů, řešení vlnové rovnice membrány a třírozměrného tělesa. Elektromagnetické vlny ve vakuu a v dielektriku (monochromatické). Disperze: tuhá struna, fázová a grupová rychlost, šíření a rozplývání vlnových balíků. Optické pulsy ve vláknech, chirp, zpomalené světlo v prostředí s elektromagneticky indukovanou transparencí. Vlny v nelineárním prostředí: generace vyšších harmonických, sestupná konverze. Solitony.