1. Mechanika, mechanika kontinua (MK)

MK001. Pohyb hmotného bodu: poloha, rýchlosť, zrýchlenie. Príklady pohybu: priamočiary, po kružnici. Zložené pohyby.

MK002. Sila. Newtonove zákony sily. Hmotnosť.

MK003. Newtonov gravitačný zákon. Gravitačná hmotnosť, orbita Zeme a Mesiaca.

MK004. Práca a energia. Zákon zachovania mechanickej energie.

MK005. Hybnosť, pružné a nepružné zrážky telies.

MK006. Rotácie telies, moment hybnosti.

MK007. Harmonický oscilátor. Tlmené a budené kmity. Rezonancia, fyzikálne príklady rezonancie

MK008. Akustické vlny.

MK009. Ideálna kvapalina a jej vlastnosti.

MK010. Viskózna kvapalina, Navierove-Stokesove rovnice.

MK011. Vírivosť kvapalín a jej fyzikálna interpretácia.

2. Molekulová fyzika, štatistická fyzika a termodynamika (ST)

ST001. Absolútna teplota: definícia z požiadavky, že tepelná rovnováha dvoch systémov nastane pri maxime celkovej entropie. Vysvetlite, ako odtiaľ vyplýva nultá veta termodynamická.

ST002. Sformulujte a vysvetlite prvú, druhú a tretiu vetu termodynamickú.

ST003. Odvoďte vzorec pre tlak ideálneho plynu ako dôsledok nárazu molekúl na stenu nádoby. odtiaľ získajte stavovú rovnicu ideálneho plynu. Využite pri tom vzťah medzi absolútnou teplotou a strednou energiou molekuly ideálneho plynu.

ST004. Merné teplo ideálneho plynu pri stálom objeme a stálom tlaku. Rovnicu adiabaty ideálneho plynu.

ST005. Carnotov cyklus: fyzikálny princíp, účinnosť.

ST006. Van der Waalsova rovnica. Podmienku pre rovnováhu termodynamických fáz (krivku nasýtených pár), trojný bod.

ST007. Mikrokanonické, kanonické a grandkanonické pravdepodobnostné rozdelenia. Kedy používame mikrokanonický a kedy kanonický súbor ?

ST008. Vysvetlite ako treba zadať stav jednočasticového ideálneho kvantového plynu s nerozlíšiteľnými časticami. Napíšte Fermi-Diracovo a Bose-Einsteinovo rozdelenie a vysvetlite čo popisujú.

ST009. Čo je to Helmholtzova voľná energia a ako sa dá vypočítať stredná energia ak poznáme Helmholtzovu voľnú energiu ako funkciu objemu a teploty.

ST010. Čo je to Gibbsova voľná energia a ako sa používa pri analýze rovnovážneho stavu chemických reakcií.

3. Elektrina a magnetizmus (EM)

EM001. Elektrický náboj, Coulombov zákon. Elektrostatické pole v okolí nábojov.

EM002. Elektrický potenciál a jeho súvis s intenzitou elektrického poľa, Poissonova a Laplaceova rovnica.

EM003. Elektrostatické pole na povrchu vodiča a v jeho dutinách. Kapacita sústavy vodičov. Kondenzátor, energia nabitého kondenzátora.

EM004. Elektrické pole v dielektrikách. Polarizácia dielektrík, viazané náboje. Vektor polarizácie, vektor elektrickej indukcie, dielektrická permitivita.

EM005. Elektrický prúd: Prúdová hustota, Ohmov zákon, výpočet elektrického odporu vodiča, Kirchoffove zákony pre výpočet elektrických sietí.

EM006. Magnetické pole v okolí vodičov s prúdom, magnetická indukcia

EM007. Ampérov zákon a jeho využitie na výpočet magnetických polí prúdov tečúcich po čiarach, plochách a v objeme.

EM008. Elektromagnetická indukcia, Farradayov zákon.

EM009. Indukčnosť a vzájomná indukčnosť. Energia cievky pretekanej elektrickým prúdom.

EM010. Prúdová slučka v magnetickom poli, magnetický dipól. Silové účinky magnetického poľa na dipól, energia dipólu v magnetickom poli.

EM011. Magnetické materiály: dielektriká, feromagentiká. Magnetická permeabilita.

EM012. Maxwellove rovnice. Definícia veličín, ktoré do nich vstupujú.

EM013. Pohyb elektrického náboja v elektrickom a magnetickom poli.

4. Optika (OP)

OP001. Fermatov princíp. Niektoré aplikácie Fermatovho princípu (Snellov zákon, prechod svetla atmosférou, Fata Morgana).

OP002. Svetlo ako riešenie Maxwellových rovnic. Definícia veličín, ktoré do nich vstupujú a ich fyzikálne jednotky v sústave SI.

OP003. Rovinná elektromagnetická vlna vo vákuu. Vlnový vektor, vlnová dĺžka, frekvencia, perióda - definícia, jednotky. Disperzný vzťah medzi frekvenciou a vlnovým vektorom elektromagnetickej vlny. Polarizácia: lineárna, kruhová, eliptická. Impedancia vákua. Poyntingov vektor, hustota elektromagnetickej energie vo vákuu.

OP004. Elektromagnetické vlny v materiálovom prostredí. Index lomu a impedancia materiálu. Elektromagnetická vlna v absorbujúcom prostredí. Rozdiel medzi kovom a dielektrikom.

OP005. Elektromagnetická vlna na rovinnom rozhraní. Podmienky spojitosti, Snellov zákon. Fresnellove vzťahy. Javy na rozhraní: úplný odraz, Brewsterov uhol.

OP006. Difrakcia. Fyzikálna podstata, difrakcia na otvore, difrakčná mriežka. Rozlišovacia schopnosť optických prístrojov.

OP007. Interferencia. Princíp superpozície, koherencia svetla. Príklady interferencie.

OP008. Geometrická optika: zobrazovanie zrkadlami, šošovkami; optické sústavy – kardinálne body.

5. Moderná fyzika (MF)

MF001. Žiarenie absolútne čierneho telesa.

MF002. Fotón. Fotoelektrický jav, Comptonov jav, difrakcia elektrónov.

MF003. Jednoduché modely atómu: Energetické spektrum atómu vodíka, Franckov- Hertzov experiment. Princíp korešpondencie a Rydbergove atómy.

MF004. Vlnová funkcia: Vlastnosti vlnovej funkcie. Pravdepodobnostná interpretácia vlnovej funkcie a stredné hodnoty fyzikálnych veličín.

MF005. Schrödingerova rovnica: Vlastnosti Schrödingerovej rovnice. Bezčasová Schrödingerova rovnica: vlastné energie a vlastné funkcie. Časový vývoj všeobecných stavov.

MF006. Kvantová častica viazaná v nekonečnej jame - vlastné energie a vlastné funkcie. Dvojrozmerná a trojrozmerná jama - metóda separácie premenných, symetrie a degenerácia.

MF007. Pravouhlý potenciál a potenciálová bariéra. Prechod rovinnej vlny potenciálovou bariérou. Tunelový jav.

MF008. Kvantový harmonický oscilátor: Energetické spektrum vlnové funkcie stacionárnych stavov. Porovnanie kvantového oscilátora s klasickým oscilátorom.

MF009. Atóm vodíka: Schrödingerova rovnica pre atóm vodíka a Kvalitatívny opis jej riešenia. Radiálna vlnová funkcia, priestorové rozloženie elektrónu v okolí jadra. Energetické spektrum a kvantové čísla n, l, m.

MF010. Spin: Súvis spinu a magnetického momentu. Stern-Gerlachov experiment. Častice s poločíselným a celočíselným spinom. Zeemanov jav a spin-orbitálna väzba.

MF011. Mnohoelektrónové atómy: Pauliho vylučovací princíp. Periodická tabuľka prvkov. Chemické vlastnosti prvkov a ich vzťah k elektrónovej štruktúre.

MF012. Molekuly: Dvojitá potenciálová jama ako model molekuly H2. Väzby medzi atómami; iónová, kovalentná, van der Walsova.

MF013. Spektrá molekúl: Kvantovanie vibračných a rotačných hladín. Elektrónové spektrá.

MF014. Atómové jadro. Základné veličiny: rozmer, hmotnosť, zloženie jadier. Rutherfordov experiment. Väzbová energia. Jednoduché modely jadra.

MF015. Jadrové premeny. Alpha-rozpad, beta-premena. Štiepenie jadier a jadrová fúzia.

Váha skúšky v hodnotení: 100%

Na získanie hodnotenia A je potrebné získať najmenej 90% bodov, na hodnotenie B najmenej 80% bodov, na hodnotenie C najmenej 70% bodov, na hodnotenie D najmenej 60% bodov a na hodnotenie E najmenej 50% bodov.

slovenský, anglický

english

Študent si vytiahne tri otázky z piatich tematických okruhov tak, aby žiadne dve neboli z tej istej oblasti: mechaniky, molekulovej fyziky, štatistickej fyziky, termodynamiky, elektromagnetizmu, optiky a modernej fyziky. Ak k tomu dôjde, druhá otázka bude neplatná a bude si ťahať ďalšiu. Na každú otázku odpovedá 5 minút, ďalších 5 minút je vyhradených na diskusiu s komisiou.

0/100

Výsledkom bude zloženie štátnej skúšky.

Skúška: ústna

slovenský, anglický

0/100

Výsledkom úspešného absolvovania štátnicového predmetu bude obhajoba bakalárskej práce.