CTU

České vysoké učení technické v Praze

Fakulta stavební

K 102 - Katedra fyziky

Předměty aktuálního semestru -- zimní 2018/19

přejděte na archiv


semestr zimní 2018/19


semestr letní 2017/18


Bezkontaktní měřicí metody v experimentální mechanice

D02BEM - Bezkontaktní měřicí metody v experimentální mechanice Metody generace a detekce fyzikálních polí. Bezkontaktní optické a elektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů (optická interferenční mikroskopie, moderní metody optické interferometrie, optická deflektometrie, AFM - Atom Force Microscopy, metody elektronové mikroskopie, optické rozptylové metody (BRDF, TIS), kapacitní metody). Optické metody měření deformací a posunů (holografická interferometrie, speckle metrologie, ESPI (Electronic Spekle Pattern Interferometry), moiré metody). Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod (Dopplerovská laserová vibrometrie, Dopplerovská anemometrie).

[1]  Vybrané stati z:
[2]  A.S.Kobayashi: Handbook on Experimantal Mechanics, Prentice-Hall 1987.
[3]  T.Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology, CRC Press 2009
[4]  W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.

Experimentální fyzika a teorie měření

Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie nejistot. Obecné zásady metrologie, veličiny a jednotky, normování a atestace pro jednotlivé úlohy. Přímé měření hmotnosti, délek, času a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, typy snímačů (převodníků). Zpracovávání naměřených dat a jejich uchovávání v elektronických pamětech. Experiment a měřící systém řízený počítačem, sestava čidlo, měřící přístroj, AD převodník, počítač.

[1]  [1] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[2]  [2] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.
[3]  [3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983
[4]  

Fyzikální a aplikovaná elektronika

Stavba hmoty, energetické hladiny, pásová teorie, elektrony v kovech, emise elektronů, polovodiče, tranzistory, vedení proudu v plynech a ve vakuu, signál, kódování informace, usměrňovač, zesilovač, telegraf a telefon, oscilátor, oscilační obvod, bezdrátový přenos, vysílač a přijímač, regulace, regulační obvody, zpětná vazba, automatizace, servosoustavy řídící, měřící a pracovní, měniče odporové, kapacitní a indukční, relé, výkonové soustavy, uplatnění polovodičů, integrované obvody, tyristory, měřící a zobrazovací členy, elektromechanický počítač, kódování, elektronický analogový počítač, obvod sčítací, násobící, derivační a integrační, číslicové počítače, číslicové soustavy, mikroprocesory, použití počítačů, modelování, kvantové soustavy a emise světla, inverze kvantových soustav, emise spontánní a stimulovaná, dvou a vícehladinové přechody, rezonanční dutiny pro optický obor, lasery plynové, polovodičové a pevné, aplikace laserů.

[1]  [1] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[2]  [2] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.
[3]  [3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Fyzikální chemie

Elektrické, magnetické, spektroskopické vlastnosti látek (atomová spektra, molekulová spektra, NMR, EPR). Skupenské stavy látek. Reakční kinetika (rozdělení reakcí z kinetického hlediska, reakční rychlost, katalýza). Fázové rovnováhy (adsorpce, adsorpční izotermy, využití adsorpčních jevů). Chemické rovnováhy (Guldbergův-Waagův zákon, rovnovážná konstanta, stupeň konverse,..) Základy elektrochemie (elektrolýza, transportní jevy v roztocích elektrolytů, konduktometrie a její využití, polarizace elektrod). Koloidní soustavy (rozdělení disperzních soustav, struktura koloidů, vlastnosti koloidních soustav, elektrokinetické jevy). Mikrostruktura stavebních látek (betonu). Struktura hydratované cementové pasty. Metody používané pro analýzu cementu, zatvrdlé cementové pasty, betonu (termická analýza, IR spektroskopie, rentgenová difraktometrie, rtuťová porozimetre, adsorpce plynů a par, pyknometrická metoda).

[1]  [1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2]  [2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977

Instrumentální analytické metody

Spektrální metody: Emisní spektrální analýza. Atomová absorpční a fluorescenční spektroskopie. Absorpční spektroskopie v UV a viditelné oblasti. Absorpční spektrální analýza v oblasti vibračně-rotačních spekter (IČ spektroskopie). Rentgenová spektroskopie (rentgenová fluorescenční spektroskopie, rentgenová absorpční analýza, rentgenová difraktometrie). Magnetická rezonanční spektroskopie (nukleární magnetická rezonance, elektronová paramagnetická rezonance). Refraktometrie a interferometrie. Separační metody: Extrakce. Chromatografie. Plošná chromatografie. Iontově-výměnná chromatografie. Afinitivní chromatografie. Gelová chromatografie. Plynová chromatografie (kolony, absorbenty, detektory). Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (termodynamika separace, mobilní a stacionární fáze, detektory). Elektrochemické metody: Redoxní rovnováha, Elektrochemický článek. Hlavní typy elektrod (elektrody I a II druhu, redoxní, membránové). Potenciometrie (přímá potenciometrie-iontově selektivní elektrody, měření pH, nepřímá potenciometrie). Voltametrie a polarografie. Konduktometrie a dielektrimetrie.


Vliv klimatických vlivů na mostní a stavební konstrukce

Předmět je zaměřen na studium vlivu okolního klimatického prostředí na vlastnosti a chování stavebních a mostních konstrukcí. Sluneční energie, větrná energie, gradienty teplotních polí a vlhkostních polí okolního prostředí.


Mechanika a termodynamika kontinua pevné fáze

V předmětu budeme studovat modely používané v mechanice kontinua pevné fáze. Jde yejména o isotropní funkce, objektivní funkce, princip nezávislosti na pozorovateli, elastické materiály v konečné pružnosti, linearizovaná teorie, nestlačitelné materiály v konečné pružnosti i linearizované teorii, hyperelasticita, chování modelu vzhledem k determinantu gradientu deformace, definice prvního Piola-Kirchhofova tenzoru napětí v případě hyperelastického materiálu, materiálové modely v konečné pružnosti, elastické konstanty hyperelastického materiálu, homogenní-nehomogenní materiál Rheologické modely, Kelvinův-Voigtův materiál, Maxwellův materiál, viskózní materiály s vedením tepla, termoelastický materiál, adiabatický materiál. Clausiova-Duhemova nerovnost a její důsledky pro konstitutivní vztahy.


Optika a optoelektronika

D02OPTE - Optika a optoelektronika Základy geometrické, fyzikální a kvantové optiky. Relativistická optika. Základy fyzikální elektroniky. Lasery a gaussovské svazky. Moderní oblasti optiky a jejich aplikace v technice (adaptivní optika, gradientní optika, nelineární optika, akustooptika, elektrooptika, atd.). Zdroje a detektory záření. Fyzikální principy moderních optických prvků a přístrojů a jejich aplikace v technice.

[1]  Vybrané stati z:
[2]  Born M., Wolf E.: Principles of optics, 6th ed. New York: Pergamon Press, 1980.
[3]  Saleh B.E.A., Teich C.M.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[4]  Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[5]  Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975

Optické zobrazení a moderní optika

Geometrická teorie optického zobrazení, zobrazovací funkce. Difrakce a interference světla, difrakční teorie optického zobrazení. Základy fotonové optiky. Nelineární optika a teorie laserů. Interakce světla s látkou, disperze a absorbce světla. Relativistická optika.


Obnovitelné zdroje energie a životního prostředí

Předmět se zabývá studiem závislosti mezi energetickými zdroji a kvalitou životního prostředí se zaměřením na využití obnovitelných zdrojů energie v podmínkách České republiky. Sluneční energie, větrná energie, fotovotaická přeměna, helioenergetika, biomasa.


Optické zobrazení a metody zpracování obrazu

D02OZO - Optické zobrazení a metody zpracování obrazu Geometrická a difrakční teorie optického zobrazení. Základy radiometrie, fotometrie a kolorimetrie. Přenosové vlastnosti optických soustav. Metody dekonvoluce v prostorové a frekvenční oblasti. Digitální metody zpracování obrazu.

[1]  Vybrané stati z:
[2]  Born M., Wolf E.: Principles of optics, 6th ed. New York: Pergamon Press, 1980.
[3]  Saleh B.E.A., Teich C.M.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[4]  Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[5]  Goodman J.W.: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[6]  Gonzales R.C., Woods R.E.: Digital Image Processing, Prentice Hall 2007.

Přenos energie a hmoty ve stavebních konstrukcích

Předmět je zaměřen na teorii přenosu energie a hmoty ve stavebních konstrukcích s ohledem na měření fyzikálních parametrů charakterizujících tento proces; měření teplotních polí, vlhkostních polí stavebních konstrukcí, slunečního záření a energie větru.

[1]  [1] Miroslav Jílek: Thermomechanics, Part II Heat Transfer
[2]  [2] Yunus A. Cengel: Heat Transfer : A practical approach

Polymery

Základní pojmy polymerní chemie (monomer, polymer, polymerizace). Polymerizační reakce (radikálové, řetězové, iontové). Struktura a názvosloví polymerů (geometrické typy polymerních řetězců-lineární, rozvětvený, sesíťovaný; strukturní, triviální a komerční názvy). Fyzikální a chemické vlastnosti polymerů (termodynamika polymerů - skupenské stavy, fázové přechody; mechanické vlastnosti polymerů-pevnost, deformace elastická, viskoelastická, plastická; roztoky a rozpouštědla polymerů-ideální a termodynamicky dobrá rozpouštědla, srážedla). Degradace polymerů-fotochemická, oxidační, biodegradace, koroze.


Polymery a základy nanotechnologie

Nanoskopické vs. mikroskopické systémy na polymerní bázi. Vlastnosti, příprava, aplikace.


Teorie elektromagnetického pole

Maxwellovy rovnice. Materiálové vztahy. Hraniční podmínky. Lineární a nelineární prostředí. Elektromagnetické vlny. Polarizace, interference a difrakce elektromagnetických vln Vyzařování a detekce elektromagnetických vln.

[1]  Vybrané stati z:
[2]  Stratton J.: Teorie elektromagnetického pole. SNTL Praha 1961.
[3]  Jackson J.D.: Classical Electrodynamics. Wiley 1998.
[4]  Haňka L.: Teorie elektromagnetického pole. Praha 1975.
[5]  Sedlák B., Štoll I.: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 2002.

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

Fenomenologická termodynamika rovnovážných procesů (principy, postuláty). Lineární nerovnovážná termodynamika (zobecněné síly a toky, symetrie). Přenosové jevy (difúze, konvekce, vedení tepla). Úvod do teorie fázových přechodů (fáze, agregátní stav, Gibbsovo pravidlo fází, kondensace, solidifikace).

[1]  J. Kvasnica: Termodynamika, SNTL, Praha 1965
[2]  J. Crank: The Mathematics of Diffusion,Oxford 1975
[3]  P. Demo, Fyzika (skripta), ČVUT Praha 2008

Teoretická fyzika I

Stavba a struktura hmoty. Modelování procesů na různých časových a prostorových úrovních popisu. Základy statistické fyziky (stochastické procesy, pravděpodobnostní pojetí, statistická rozdělení, střední hodnoty, fluktuace). Statistická termodynamika tekutin a pevných látek (soubory, základní postuláty, termodynamické funkce ideálního a reálného plynu, teorie kapalin a roztoků, krystaly).

[1]  E. Hála, T. Boublík: Základy statistické termodynamiky, Academie, Praha, 1969
[2]  M.C. Gupta: Principles of statistical thermodynamics, J. Wiley, 1990.

Teoretická fyzika II

Difúzní pohyb částic v plynné, kapalné a pevné fázi (Fickův zákon, rovnice difúze a její řešení, modely difúze na atomární úrovni popisu). Přenos tepla (Fourierův zákon, rovnice vedení tepla a její řešení). Teorie fázových přechodů (parametr uspořádání, spinodální rozklad, nukleace, koalescence, solidifikace, dendritický a lamelární růst, morfologická stabilita fázového rozhraní). Nanotechnologie (nanovrstvy, kvantové tečky, molekulární motory).

[1]  K.A. Jackson: Kinetic Processes, J. Wiley, Weinheim, 2004

Základy nanotechnologie

Nanosvět vs. makrosvět. Nanovlákna na polymerní bázi. Princip zvlákňování. Nanospider. Aplikační potenciál polymerních nanovláken (pasivní - molekulární síta, aktivní). Přetvoření nanovláken pomocí plazmových technologií: hydrofobizace, hydrofilizace, silanizace. Nukleace na nanovláknech. Využití standardních i přetvořených nanovláken v moderním stavitelství a ochraně životního prostředí. Bakteriocidita. Ochranné vrstvy. Experimentální techniky na určování strukturních vlastností nanovláknitých systémů. Exkurse do Centra pro nanotechnologie (Nanospider) a do FZÚ AVČR (plazmatická technologie).


Aplikovaná fyzika a OZE

Fyzikální monitorování veličin, ovlivňujících životní prostředí. Teorie měření. Teorie nejistot měření. Principy přímých a nepřímých měření. Základy elektřiny a magnetizmu. Principy fyzikální elektroniky. Měření různých parametrů prostředí a materiálů, např. hluku a vibrací, součinitele tepelné vodivosti, modulu pružnosti, teploty apod.

[1]  [1] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Brož, J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Bakalářská práce

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Bakalářská práce


Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomová práce

dle zadání

[1]  dle zadání

Thermomechanics

This course will concentrate on basic principles of transport of heat and mass (conduction, convection, radiation, heat pumps; transport of moist in building materials) with practical examples such as heat loss of a pipe, solar heating/cooling systems and heat loss thru a window (two plates of glass with a gas between). An excursion to a large solar-cooling installation with a solar-powered heat pump is a part of the course.

[1]  [1] Miroslav Jílek: Thermomechanics, Part II Heat Transfer
[2]  [2] Yunus A. Cengel: Heat Transfer : A practical approach
[3]  Recommended literature is available in libraries of CTU (search at http://www.knihovny.cvut.cz/en/infzdroje/katalogy.html).

Termomechanika

I. Transport tepla Přenos tepla zářením: Planckův vyzařovací zákon, Wienův zákon, emise a absorpce při různých vlnových délkách, selektivní absorbéry, koeficient přestupu tepla, průchod světla atmosférou. Fotovoltaický jev. Využití slunečního záření: základní typy kolektorů, tepelné ztráty, energetická bilance, účinnost, návrh plochy; koncentrační kolektory, ateliérová okna. Přenos tepla prouděním: přenos tepla ve vzduchových vrstvách, základy teorie podobnosti, základy numerického řešení, praktické příklady (tepelný odpor dvojskel atp.). II. Transport hmoty Difuse, termodifuse, bilance vlhkosti ve stavebních konstrukcích.

[1]  [1] Miroslav Jílek: Thermomechanics, Part II Heat Transfer
[2]  [2] Yunus A. Cengel: Heat Transfer : A practical approach

Fyzika

Hmota a struktura látek. Pohyb látky, kinematika, dynamika. Silové pole. deformace a tečení.Kmitání, elastické vlny, akustika. Tepelné vlastnosti látek.

[1]  [1] Prof.RNDr.Pavel Demo,DrSc.: FYZIKA, ČVUT v Praze, 2008
[2]  [2] RNDr.Jaroslava Drchalová,CSc.: FYZIKA Příklady, ČVUT v Praze, 2001

Pokr. metody studia vlast. pevných látek

Obecné zásady metrologie, veličiny a jednotky, normování a atestace pro jednotlivé úlohy. Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie nejistot. Zpracovávání naměřených dat. Přímé měření hmotnosti, délek, času a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, typy snímačů (převodníků). Základy praktické elektrotechniky.


Physics - Seminar

This course serves as a supplementary one for 102PH01. Students will solve many problems which provide better understanding of the topics discussed in the lectures.


Aerosoly a životní prostředí


Fyzikální seminář

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Stavební inženýrství (SI), jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY01. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY01) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976

Laserová tech. a mod. optoelektronika

Elektromagnetické záření. Zdroje a detektory optického záření. Moderní optoelektronické, elektronické a mechanické prvky a jejich praktické aplikace. Princip funkce laserů. Aplikace laserů ve vědě, průmyslu, stavitelství a geodézii.

[1] [1] Vrbová M., Jelínková H., Gavrilov P.: Úvod do laserové techniky, Vydavatelství ČVUT, 1996
[2] [2] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[3] [3] Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky, MatfyzPress, Praha 1994

Měření ve stavebnictví


Počítačové modelování v Matlabu 1

Základy programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech.

[1]  [1]Novák J. Základy informatiky - Počítačové modelování v Matlabu. ČVUT Praha 2005.
[2]  [2]Harman T.L., Dabney J.B., Norman J.R.: Advanced Engineering Mathematics with Matlab. CL-Engineering 1999.

Fyzika pevných látek ve stavebnictví

Pevné látky, krystalová struktura, typy vazeb, elektronové mikroskopy, řádkovací tunelový mikroskop, mikroskop atomárních sil, difrakce, difrakční metody, polovodiče, p-n přechod, fotovoltaický jev, solární články, přenos tepla a vlhkosti.

[1]  Kittel Ch.: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985
[2]  Dekker A.J.: Fyzika pevných látek, Academia, Praha, 1966
[3]  Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N.: Přenosové jevy, Academia, Praha, 1968

Fyzika 2


Lasery a moderní fyzika

Úvod do moderní fyziky. Speciální teorie relativity. Maxwellovy rovnice. Elektromagnetické vlny. Difrakce a interference. Kvantová povaha elektromagnetického záření (fotony, fotoelektrický jev, tlak záření). Zdroje a detektory optického záření. Moderní optoelektronické prvky (deformovatelné prvky, tekuté čočky, LC prostorové modulátory světla atd.). Princip funkce laserů. Vlastnosti laserového záření. Aplikace laserů ve vědě, průmyslu, stavitelství a geodézii (interferometrické metody, topografie povrchů, laserové dálkoměry, skenery, vodováha, optická pinzeta atd.). Adaptivní optika.

[1]  [1] Mikš A.: Aplikovaná optika, ČVUT Praha 2000.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008.
[3]  [3] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975

Měření ve stavebnictví

Na praktických laboratorních úlohách si studenti po skupinách vyzkouší měření mnoha veličin a materiálových parametrů (zjišťování elastických a deformačních vlastností stavebních materiálů a konstrukcí, měření termických parametrů řady stavebních materiálů včetně zjišťování vlivu vlhkosti na tyto parametry, měření hluku a vibrací konstrukcí, spektrální propustnost a odrazivost materiálů, fotometrické parametry světelných zdrojů). Získané zkušenosti umožní absolventům orientaci v problematice měření a ověřování parametrů stavebních materiálů a výrobků. Důraz je kladen na seznámení studentů s moderní měřicí technikou a aplikací elektrických metod pro měření neelektrických veličin aplikované na stavební materiály.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009
[2] Michalko, O. – Mikš, A. – Semerák, P. – Klečka, T.: Fyzikální a mechanické zkoušení stavebních materiálů. ČVUT 1998
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1967.

Bezkontaktní měřicí metody v experimentální mechanice

D02BEM - Bezkontaktní měřicí metody v experimentální mechanice Metody generace a detekce fyzikálních polí. Bezkontaktní optické a elektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů (optická interferenční mikroskopie, moderní metody optické interferometrie, optická deflektometrie, AFM - Atom Force Microscopy, metody elektronové mikroskopie, optické rozptylové metody (BRDF, TIS), kapacitní metody). Optické metody měření deformací a posunů (holografická interferometrie, speckle metrologie, ESPI (Electronic Spekle Pattern Interferometry), moiré metody). Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod (Dopplerovská laserová vibrometrie, Dopplerovská anemometrie).


Experimentální fyzika a teorie měření

Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie nejistot. Obecné zásady metrologie, veličiny a jednotky, normování a atestace pro jednotlivé úlohy. Přímé měření hmotnosti, délek, času a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, typy snímačů (převodníků). Zpracovávání naměřených dat a jejich uchovávání v elektronických pamětech. Experiment a měřící systém řízený počítačem, sestava čidlo, měřící přístroj, AD převodník, počítač.


Fyzikální a aplikovaná elektronika

Stavba hmoty, energetické hladiny, pásová teorie, elektrony v kovech, emise elektronů, polovodiče, tranzistory, vedení proudu v plynech a ve vakuu, signál, kódování informace, usměrňovač, zesilovač, telegraf a telefon, oscilátor, oscilační obvod, bezdrátový přenos, vysílač a přijímač, regulace, regulační obvody, zpětná vazba, automatizace, servosoustavy řídící, měřící a pracovní, měniče odporové, kapacitní a indukční, relé, výkonové soustavy, uplatnění polovodičů, integrované obvody, tyristory, měřící a zobrazovací členy, elektromechanický počítač, kódování, elektronický analogový počítač, obvod sčítací, násobící, derivační a integrační, číslicové počítače, číslicové soustavy, mikroprocesory, použití počítačů, modelování, kvantové soustavy a emise světla, inverze kvantových soustav, emise spontánní a stimulovaná, dvou a vícehladinové přechody, rezonanční dutiny pro optický obor, lasery plynové, polovodičové a pevné, aplikace laserů.


Fyzikální chemie

Elektrické, magnetické, spektroskopické vlastnosti látek (atomová spektra, molekulová spektra, NMR, EPR). Skupenské stavy látek. Reakční kinetika (rozdělení reakcí z kinetického hlediska, reakční rychlost, katalýza). Fázové rovnováhy (adsorpce, adsorpční izotermy, využití adsorpčních jevů). Chemické rovnováhy (Guldbergův-Waagův zákon, rovnovážná konstanta, stupeň konverse,..) Základy elektrochemie (elektrolýza, transportní jevy v roztocích elektrolytů, konduktometrie a její využití, polarizace elektrod). Koloidní soustavy (rozdělení disperzních soustav, struktura koloidů, vlastnosti koloidních soustav, elektrokinetické jevy). Mikrostruktura stavebních látek (betonu). Struktura hydratované cementové pasty. Metody používané pro analýzu cementu, zatvrdlé cementové pasty, betonu (termická analýza, IR spektroskopie, rentgenová difraktometrie, rtuťová porozimetre, adsorpce plynů a par, pyknometrická metoda).


Instrumentální analytické metody

Spektrální metody: Emisní spektrální analýza. Atomová absorpční a fluorescenční spektroskopie. Absorpční spektroskopie v UV a viditelné oblasti. Absorpční spektrální analýza v oblasti vibračně-rotačních spekter (IČ spektroskopie). Rentgenová spektroskopie (rentgenová fluorescenční spektroskopie, rentgenová absorpční analýza, rentgenová difraktometrie). Magnetická rezonanční spektroskopie (nukleární magnetická rezonance, elektronová paramagnetická rezonance). Refraktometrie a interferometrie. Separační metody: Extrakce. Chromatografie. Plošná chromatografie. Iontově-výměnná chromatografie. Afinitivní chromatografie. Gelová chromatografie. Plynová chromatografie (kolony, absorbenty, detektory). Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (termodynamika separace, mobilní a stacionární fáze, detektory). Elektrochemické metody: Redoxní rovnováha, Elektrochemický článek. Hlavní typy elektrod (elektrody I a II druhu, redoxní, membránové). Potenciometrie (přímá potenciometrie-iontově selektivní elektrody, měření pH, nepřímá potenciometrie). Voltametrie a polarografie. Konduktometrie a dielektrimetrie.


Vliv klimatických vlivů na mostní a stavební konstrukce

Předmět je zaměřen na studium vlivu okolního klimatického prostředí na vlastnosti a chování stavebních a mostních konstrukcí. Sluneční energie, větrná energie, gradienty teplotních polí a vlhkostních polí okolního prostředí.


Mechanika a termodynamika kontinua pevné fáze

V předmětu budeme studovat modely používané v mechanice kontinua pevné fáze. Jde yejména o isotropní funkce, objektivní funkce, princip nezávislosti na pozorovateli, elastické materiály v konečné pružnosti, linearizovaná teorie, nestlačitelné materiály v konečné pružnosti i linearizované teorii, hyperelasticita, chování modelu vzhledem k determinantu gradientu deformace, definice prvního Piola-Kirchhofova tenzoru napětí v případě hyperelastického materiálu, materiálové modely v konečné pružnosti, elastické konstanty hyperelastického materiálu, homogenní-nehomogenní materiál Rheologické modely, Kelvinův-Voigtův materiál, Maxwellův materiál, viskózní materiály s vedením tepla, termoelastický materiál, adiabatický materiál. Clausiova-Duhemova nerovnost a její důsledky pro konstitutivní vztahy.


Optika a optoelektronika

D02OPTE - Optika a optoelektronika Základy geometrické, fyzikální a kvantové optiky. Relativistická optika. Základy fyzikální elektroniky. Lasery a gaussovské svazky. Moderní oblasti optiky a jejich aplikace v technice (adaptivní optika, gradientní optika, nelineární optika, akustooptika, elektrooptika, atd.). Zdroje a detektory záření. Fyzikální principy moderních optických prvků a přístrojů a jejich aplikace v technice.


Optické zobrazení a moderní optika

Geometrická teorie optického zobrazení, zobrazovací funkce. Difrakce a interference světla, difrakční teorie optického zobrazení. Základy fotonové optiky. Nelineární optika a teorie laserů. Interakce světla s látkou, disperze a absorbce světla. Relativistická optika.


Obnovitelné zdroje energie a životního prostředí

Předmět se zabývá studiem závislosti mezi energetickými zdroji a kvalitou životního prostředí se zaměřením na využití obnovitelných zdrojů energie v podmínkách České republiky. Sluneční energie, větrná energie, fotovotaická přeměna, helioenergetika, biomasa.


Optické zobrazení a metody zpracování obrazu

D02OZO - Optické zobrazení a metody zpracování obrazu Geometrická a difrakční teorie optického zobrazení. Základy radiometrie, fotometrie a kolorimetrie. Přenosové vlastnosti optických soustav. Metody dekonvoluce v prostorové a frekvenční oblasti. Digitální metody zpracování obrazu.


Přenos energie a hmoty ve stavebních konstrukcích

Předmět je zaměřen na teorii přenosu energie a hmoty ve stavebních konstrukcích s ohledem na měření fyzikálních parametrů charakterizujících tento proces; měření teplotních polí, vlhkostních polí stavebních konstrukcí, slunečního záření a energie větru.


Polymery

Základní pojmy polymerní chemie (monomer, polymer, polymerizace). Polymerizační reakce (radikálové, řetězové, iontové). Struktura a názvosloví polymerů (geometrické typy polymerních řetězců-lineární, rozvětvený, sesíťovaný; strukturní, triviální a komerční názvy). Fyzikální a chemické vlastnosti polymerů (termodynamika polymerů - skupenské stavy, fázové přechody; mechanické vlastnosti polymerů-pevnost, deformace elastická, viskoelastická, plastická; roztoky a rozpouštědla polymerů-ideální a termodynamicky dobrá rozpouštědla, srážedla). Degradace polymerů-fotochemická, oxidační, biodegradace, koroze.


Polymery a základy nanotechnologie

Nanoskopické vs. mikroskopické systémy na polymerní bázi. Vlastnosti, příprava, aplikace.


Teorie elektromagnetického pole

Maxwellovy rovnice. Materiálové vztahy. Hraniční podmínky. Lineární a nelineární prostředí. Elektromagnetické vlny. Polarizace, interference a difrakce elektromagnetických vln Vyzařování a detekce elektromagnetických vln.


Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

Fenomenologická termodynamika rovnovážných procesů (principy, postuláty). Lineární nerovnovážná termodynamika (zobecněné síly a toky, symetrie). Přenosové jevy (difúze, konvekce, vedení tepla). Úvod do teorie fázových přechodů (fáze, agregátní stav, Gibbsovo pravidlo fází, kondensace, solidifikace).


Teoretická fyzika I

Stavba a struktura hmoty. Modelování procesů na různých časových a prostorových úrovních popisu. Základy statistické fyziky (stochastické procesy, pravděpodobnostní pojetí, statistická rozdělení, střední hodnoty, fluktuace). Statistická termodynamika tekutin a pevných látek (soubory, základní postuláty, termodynamické funkce ideálního a reálného plynu, teorie kapalin a roztoků, krystaly).


Teoretická fyzika II

Difúzní pohyb částic v plynné, kapalné a pevné fázi (Fickův zákon, rovnice difúze a její řešení, modely difúze na atomární úrovni popisu). Přenos tepla (Fourierův zákon, rovnice vedení tepla a její řešení). Teorie fázových přechodů (parametr uspořádání, spinodální rozklad, nukleace, koalescence, solidifikace, dendritický a lamelární růst, morfologická stabilita fázového rozhraní). Nanotechnologie (nanovrstvy, kvantové tečky, molekulární motory).


Základy nanotechnologie

Nanosvět vs. makrosvět. Nanovlákna na polymerní bázi. Princip zvlákňování. Nanospider. Aplikační potenciál polymerních nanovláken (pasivní - molekulární síta, aktivní). Přetvoření nanovláken pomocí plazmových technologií: hydrofobizace, hydrofilizace, silanizace. Nukleace na nanovláknech. Využití standardních i přetvořených nanovláken v moderním stavitelství a ochraně životního prostředí. Bakteriocidita. Ochranné vrstvy. Experimentální techniky na určování strukturních vlastností nanovláknitých systémů. Exkurse do Centra pro nanotechnologie (Nanospider) a do FZÚ AVČR (plazmatická technologie).


Aplikovaná fyzika a OZE

Fyzikální monitorování veličin, ovlivňujících životní prostředí. Teorie měření. Teorie nejistot měření. Principy přímých a nepřímých měření. Základy elektřiny a magnetizmu. Principy fyzikální elektroniky. Měření různých parametrů prostředí a materiálů, např. hluku a vibrací, součinitele tepelné vodivosti, modulu pružnosti, teploty apod.


Bakalářská práce

Bakalářská práce


Bakalářská práce


Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal


Diplomová práce

dle zadání


Thermomechanics

This course will concentrate on basic principles of transport of heat and mass (conduction, convection, radiation, heat pumps; transport of moist in building materials) with practical examples such as heat loss of a pipe, solar heating/cooling systems and heat loss thru a window (two plates of glass with a gas between). An excursion to a large solar-cooling installation with a solar-powered heat pump is a part of the course.

[1] Miroslav Jílek: Thermomechanics, Part II Heat Transfer
[2] Yunus A. Cengel: Heat Transfer : A practical approach

Termomechanika

I. Transport tepla Přenos tepla zářením: Planckův vyzařovací zákon, Wienův zákon, emise a absorpce při různých vlnových délkách, selektivní absorbéry, koeficient přestupu tepla, průchod světla atmosférou. Fotovoltaický jev. Využití slunečního záření: základní typy kolektorů, tepelné ztráty, energetická bilance, účinnost, návrh plochy; koncentrační kolektory, ateliérová okna. Přenos tepla prouděním: přenos tepla ve vzduchových vrstvách, základy teorie podobnosti, základy numerického řešení, praktické příklady (tepelný odpor dvojskel atp.). II. Transport hmoty Difuse, termodifuse, bilance vlhkosti ve stavebních konstrukcích.


Fyzika

Hmota a struktura látek. Pohyb látky, kinematika, dynamika. Silové pole. deformace a tečení.Kmitání, elastické vlny, akustika. Tepelné vlastnosti látek.

[1] Demo P.: Fyzika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008
[2] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1. ČVUT, Praha 2013.
[3] J.Drchalová: Fyzika – Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.

Pokr. metody studia vlast. pevných látek

Obecné zásady metrologie, veličiny a jednotky, normování a atestace pro jednotlivé úlohy. Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie nejistot. Zpracovávání naměřených dat. Přímé měření hmotnosti, délek, času a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, typy snímačů (převodníků). Základy praktické elektrotechniky.


Physics - Seminar

This course serves as a supplementary one for 102PH01. Students will solve many problems which provide better understanding of the topics discussed in the lectures.


Aerosoly a životní prostředí


Fyzikální seminář

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Stavební inženýrství (SI), jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY01. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY01) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976

Laserová tech. a mod. optoelektronika

Elektromagnetické záření. Zdroje a detektory optického záření. Moderní optoelektronické, elektronické a mechanické prvky a jejich praktické aplikace. Princip funkce laserů. Aplikace laserů ve vědě, průmyslu, stavitelství a geodézii.

[1] [1] Vrbová M., Jelínková H., Gavrilov P.: Úvod do laserové techniky, Vydavatelství ČVUT, 1996
[2] [2] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[3] [3] Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky, MatfyzPress, Praha 1994

Měření ve stavebnictví


Počítačové modelování v Matlabu 1

Základy programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech.

[1] Novák J. Základy informatiky - Počítačové modelování v Matlabu. ČVUT Praha 2005.
[2] Harman T.L., Dabney J.B., Norman J.R.: Advanced Engineering Mathematics with Matlab.

Fyzika pevných látek ve stavebnictví

Pevné látky, krystalová struktura, typy vazeb, elektronové mikroskopy, řádkovací tunelový mikroskop, mikroskop atomárních sil, difrakce, difrakční metody, polovodiče, p-n přechod, fotovoltaický jev, solární články, přenos tepla a vlhkosti.

[1] Kittel Ch.: Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha, 1985
[2] Dekker A.J.: Fyzika pevných látek, Academia, Praha, 1966
[3] Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N.: Přenosové jevy, Academia, Praha, 1968

Fyzika 2


Lasery a moderní fyzika

Úvod do moderní fyziky. Speciální teorie relativity. Maxwellovy rovnice. Elektromagnetické vlny. Difrakce a interference. Kvantová povaha elektromagnetického záření (fotony, fotoelektrický jev, tlak záření). Zdroje a detektory optického záření. Moderní optoelektronické prvky (deformovatelné prvky, tekuté čočky, LC prostorové modulátory světla atd.). Princip funkce laserů. Vlastnosti laserového záření. Aplikace laserů ve vědě, průmyslu, stavitelství a geodézii (interferometrické metody, topografie povrchů, laserové dálkoměry, skenery, vodováha, optická pinzeta atd.). Adaptivní optika.

[1] M. Vrbová, H.Jelínková, P.Gavrilov: Úvod do laserové techniky, Vydavatelství ČVUT, 1996.
[2] Saleh BEA, Teich MC: Základy fotoniky, MatfyzPress, Praha 1994
[3] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009

Měření ve stavebnictví

Na praktických laboratorních úlohách si studenti po skupinách vyzkouší měření mnoha veličin a materiálových parametrů (zjišťování elastických a deformačních vlastností stavebních materiálů a konstrukcí, měření termických parametrů řady stavebních materiálů včetně zjišťování vlivu vlhkosti na tyto parametry, měření hluku a vibrací konstrukcí, spektrální propustnost a odrazivost materiálů, fotometrické parametry světelných zdrojů). Získané zkušenosti umožní absolventům orientaci v problematice měření a ověřování parametrů stavebních materiálů a výrobků. Důraz je kladen na seznámení studentů s moderní měřicí technikou a aplikací elektrických metod pro měření neelektrických veličin aplikované na stavební materiály.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009
[2] Michalko, O. – Mikš, A. – Semerák, P. – Klečka, T.: Fyzikální a mechanické zkoušení stavebních materiálů. ČVUT 1998
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1967.

 

Zpět na:
Stránku ČVUT
Stránku fakulty
Seznam kateder

Problémy, připomínky a doporučení směrujte prosím na
webmaster@fsv.cvut.cz