Fakulta stavební -- K 102 - Katedra fyziky
semestr letní 2023/24
Principy kvantové mechaniky. Vlnový a částicový dualismus, vlnová funkce a její interpretace. Schrodingerova rovnice. Stavba atomu. Excitované stavy. Indukované a spontánní přechody elektronů. Pravděpodobnosti přechodů. Spektrální čáry. Rentgenovské záření, struktura a složení látek. Princip laseru (inverzní populace elektronů, typy laserů-polovodičové, kapalné, plynové). Spektroskopické techniky (spektrometry, ramanovská spektroskopie) a příprava vzorků. Fyzikální základy mikroskopie (optická, skenovací, AFM). Povrchové síly (kapaliny, pevné látky). Měření úhlů smáčení a povrchové energie/napětí na atomárně hladkých/hrubých površích.
[1] Povinná literatura:
[3] 1) YOUNG, Hugh D. A FREEDMAN, Roger A. University Physics. 12th ed. Pearson Education, 2008. str. 118 (kap. 39-42). ISBN-978-0-321-50121-9.
[5] 2) SURYANARAYANA, C. Experimental Techniques in Materials and Mechanics. CRC Press, 2011. str. 450. ISBN-978-1-4398-9523-8.
[7] 3) Doporučené publikace v odborných časopisech.
Basic quantum mechanics. Wave – particle duality, wave function and its interpretation. Schroedinger equation. Structure of atom. Excited states. Spontaneous and stimulated electron transitions. Transition probability. Spectral lines. X – rays, structure and composition of substances. Principle of lasers (population inversion, solid state, gas and liquid lasers). Spectroscopic techniques (spectrometers, raman spectroscopy), preparation of samples. Physical principles of microscopy (optical, scanning electron microscopy, AFM). Surface forces (liquids, solids). Tensiometry, wetting angles and surface energies on atomic flat/rough surfaces.
[1] 1) YOUNG, Hugh D. A FREEDMAN, Roger A. University Physics. 12th ed. Pearson Education, 2008. str. 118 (kap. 39-42). ISBN-978-0-321-50121-9.
[2] 2) SURYANARAYANA, C. Experimental Techniques in Materials and Mechanics. CRC Press, 2011. str. 450. ISBN-978-1-4398-9523-8.
[3] 3) Selected articles in scientific jornals.
[5] Doporučená literatura:
[6] 5) DEMTROEDER, Wolfgang. Atoms, Molecules and Photons. Springer Verlag, 2006. str. 577. ISBN-103-540-20631-0.
Bezkontaktní optické a elektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů (optická interferenční mikroskopie, konfokální mikroskopie, holografická mikroskopie, SNOM – optická skenovací mikroskopie blízkého pole, moderní metody optické interferometrie, optická deflektometrie, AFM - Atomic Force Microscopy, metody elektronové mikroskopie – SEM, TEM, optické rozptylové metody (BRDF, TIS), fotogrammetrie). Optické metody měření deformací, napětí, posunů a vzdáleností (holografická interferometrie, speckle metrologie, ESPI (Electronic Speckle Pattern Interferometry), moiré metody, fotoelasticimetrie, triangulační metody, projekční metody, korelační metody, kapacitní metody). Optická koherenční tomografie. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optických metod (Dopplerovská laserová vibrometrie, Dopplerovská anemometrie).
[1] 1. W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] 2. C.M.Tropea: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2007.
[3] 3. T. Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[4] 4. G.Cloud: Optical Methods of Engineering Analysis. Cambridge University Press, 1998.
[5] 5. J.Goldstein: Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer; 3rd ed. Berlin 2003.
[6] 6. W.Zhou, Z.L.Wang: Scanning Microscopy for Nanotechnology: Techniques and Applications, Springer, Berlin 2006.
Noncontact optical and electronic methods for measurement of macrotopography and microtopography of surfaces. Optical methods of deformation and displacement measurement. Noncontact vibration measurements and measurements of velocity and flow using optolelectronic techniques.
[1] 1. W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] 2. C.M.Tropea: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2007.
[3] 3. T. Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[4] 4. G.Cloud: Optical Methods of Engineering Analysis. Cambridge University Press, 1998.
[5] 5. J.Goldstein: Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer; 3rd ed. Berlin 2003.
[6] 6. W.Zhou, Z.L.Wang: Scanning Microscopy for Nanotechnology: Techniques and Applications, Springer, Berlin 2006.
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
Obecné zásady metrologie, veličiny a jednotky, normování a atestace pro jednotlivé úlohy. Základy teorie nejistot. Zpracovávání naměřených dat. Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Přímé měření hmotnosti, délek, času a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Základy praktické elektrotechniky. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, typy snímačů (převodníků). Experiment a měřicí systém řízený počítačem, sestava čidlo, měřicí přístroj, AD převodník, počítač. Měření součinitele tepelné vodivosti a dalších termických parametrů stavebních materiálů.
[1] Literatura:
[2] 1) Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT 2009
[3] 2) Michalko O., Mikš A., Semerák P., Klečka T.: Fyzikální a mechanické zkoušení stavebních materiálů. ČVUT 1998.
[4] 3) Doporučené publikace v odborných časopisech.
[5] 4) Manuál k lambdametru pro měření termických vlastností materiálů (součinitel tepelné a teplotní vodivosti, tepelné kapacity).
General principles of metrology, quantities and units, standardization and certification for individual tasks. Fundamentals of uncertainty theory. Processing of measured data. Principles of experiments, assembly of apparatus, monitoring of measured quantity. Direct measurement of weight, length, time and other quantities. Measurement by indirect methods. Basics of practical electrical engineering. Measurement of non-electrical quantities by electrical methods, types of sensors (transducers). Experiment and computer-controlled measuring system, assembly sensor, measuring device, AD converter, computer. Measurement of the thermal conductivity coefficient and other thermal parameters of building materials.
[1] Literatura:
[2] 1) Czichos H., Saito T. And Smith L.(editors): Springer Handbook of Metrology and Testing, Springer Verlag 2011.
[3] 2) Vydra, V, Hoskova, Š.: Laboratory Experiments in Physics. ČVUT 2000.
[4] 3) Malaric R., Instrumentation and Measurements in Electrical Engineering, Brown Walker Press, 2011.
[5] 4) R.S. Sirohy, H.C. Radha Krishna: Mechanical Measurements. Wiley Eastern Ltd. New Delhi.
[6] 5) Recommended publications in professional journals.
[7] 6) Manual for the device Isomet 2114.
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, 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, číslicové soustavy, mikroprocesory, použití počítačů, modelování, kvantové soustavy a emise světla, 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
Atomární struktura hmoty. Kvantověmechanický popis mikrosvěta. Silové interakce mezi atomy a molekulami. Chemické vazby. Fáze a agregátní stavy hmoty. Fázové rovnováhy a změny skupenství (tání, tuhnutí, vypařování). Fázové diagramy. Fyzikální a chemické vlastnosti pevných látek a tekutin (ideální a reálné plyny a roztoky, viskozita). Povrchy. Adsorpce, adheze, smáčivost povrchů (kontaktní úhly). Měření povrchového napětí a povrchové energie. Hydrofobicita, hydrofilita. Bilanční rovnice a základy fenomenologického popisu transportu hmoty. Difúze, vedení tepla. Základy hydrodynamiky.
[1] Povinná literatura:
[3] 1) YOUNG, Hugh D. A FREEDMAN, Roger A. University Physics. 12th ed. Pearson Education, 2008. str. 118 (kap. 39-42). ISBN-978-0-321-50121-9.
[5] 2) SURYANARAYANA, C. Experimental Techniques in Materials and Mechanics. CRC Press, 2011. str. 450. ISBN-978-1-4398-9523-8.
[7] 3) Doporučené publikace v odborných časopisech.
Substance structure. Description of the microworld at quantum mechanical level. Interactions between atoms and molecules. Chemical bonding. Phases. Phase equilibrium and phase transitions. Phase diagrams. Physicochemical properties of solids and fluids. Surfaces. Adsorption, adhesion, wettability. Measurement of surface tension/energy. Hydrophobicity, hydrophility. Transport processes. Diffusion, heat conductivity. Fundamentals of hydrodynamics.
[1] 1) YOUNG, Hugh D. A FREEDMAN, Roger A. University Physics. 12th ed. Pearson Education, 2008. str. 118 (kap. 39-42). ISBN-978-0-321-50121-9.
[3] 2) SURYANARAYANA, C. Experimental Techniques in Materials and Mechanics. CRC Press, 2011. str. 450. ISBN-978-1-4398-9523-8.
[5] 3) Actual publications in scientific journals.
Model atomu. Fyzikální význam vlnové rovnice. Schrodingerova rovnice. Chemické vazby (iontová, kovalentní, kovová, Van der Waalsova). Agregátní stavy hmoty (plazma, plyn, kapalina, pevná látka). Struktura pevných látek (krystalické, amorfní). Základy krystalografie (symetrie, krystalové mřížky, reciproká mříž, Millerovy indexy). Určování struktury látek (Braggův zákon, difrakce-rentgenovská, neutronová, elektronová). Poruchy krystalových mříží (bodové, dislokace). Typy materiálů (kovy, keramika, sklo, polymery, kompozity, beton) a jejich vlastnosti (mechanické, tepelné, optické, elektrické).
[1] Simon S.H. The Oxford Solid State Basics, Oxford University Press 2013.
[3] Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
Atomic structure. Wave function and its interpretation. Schrodinger equation. Chemical bonds (ionic, covalent, metallic, Van der Waals). Aggregate states of matter (plasma, gas, liquid, solid state). Structures of solids (crystalline, amorphous). Basic crystallography (symmetry, crystal lattice, reciprocal lattice, Miller indices). Experimental determination of crystal structures (Bragg condition, diffractions-X-ray, neutron scattering, electron diffraction). Lattice defects (point, dislocations). Types of materials (metals, ceramics, glass, polymers, composites, concrete) and their properties (mechanical, thermal, optical, electrical).
[1] Simon S.H. The Oxford Solid State Basics, Oxford University Press 2013.
[3] Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
Principy kvantové mechaniky. Vlnový a částicový dualismus, vlnová funkce a její interpretace. Schrodingerova rovnice. Stavba atomu. Excitované stavy. Indukované a spontánní přechody elektronů. Pravděpodobnosti přechodů. Spektrální čáry. Rentgenovské záření, struktura a složení látek. Princip laseru (inverzní populace elektronů, typy laserů-polovodičové, kapalné, plynové). Aplikace v materiálových vědách. Spektroskopické techniky (spektrometry, ramanovská spektroskopie) a příprava vzorků. Fyzikální základy mikroskopie (optická, skenovací, AFM). Povrchové síly (kapaliny, pevné látky). Měření úhlů smáčení a povrchové energie/napětí na atomárně hladkých/hrubých površích.
[1] Povinná literatura:
[2] Young, Hugh D. A Freedman, Roger A. University Physics. 12th ed. Pearson Education, 2008. str. 118 (kap. 39-
[3] 42). ISBN-978-0-321-50121-9.
[4] Suryanarayana, C. Experimental Techniques in Materials and Mechanics. CRC Press, 2011. str. 450. ISBN-978-1-4398-9523-8.
[5] Doporučené publikace v odborných časopisech.
[6] Manuál k tenziometru pro měření povrchových vlastností materiálů (úhly smáčení, povrchová energie/napětí).
[7]
[8] Doporučená literatura:
[9] Demtroeder, Wolfgang. Atoms, Molecules and Photons. Springer Verlag, 2006. str. 577. ISBN-103-540-20631-0.
[10] Fischer-Cripps, Anthony C. Materials Physics Companion. CRC Press, 2015. str. 233. ISBN-978-1-4665-1783-7.
Principles of quantum mechanics. Wave-particle duality, interpretation of wave function. Schrodinger equation. Quantum structure of atoms. Excited atomic states. Induced and spontaneous electron transitions. Transition probabilities. Spectral lines. X-rays, structure and composition of matter. Physical principles of laser (generation of population inversion, types of lasers-semiconductor, liquid, gaseous). Applications in material science. Basic principles of spectroscopic techniques (spectrometers, Raman spectroscopy) and samples preparation. Physical principles of microscopy (optical, scanning microscopy, AFM). Surface and interfacial forces (fluids, solids). Experimental determination of wetting angles and surface energies/tensions on atomic smooth-rough surfaces.
[1] References:
[2] Young, Hugh D. A Freedman, Roger A. University Physics. 12th ed. Pearson Education, 2008. str. 118 (kap. 39-42). ISBN-978-0-321-50121-9.
[3] Suryanarayana, C. Experimental Techniques in Materials and Mechanics. CRC Press, 2011. str. 450. ISBN-978-1-4398-9523-8.
[4] Doporučené publikace v odborných časopisech.
[5] Manuál k tenziometru pro měření povrchových vlastností materiálů (úhly smáčení, povrchová energie/napětí).
[6]
[7] Doporučená literatura:
[8] Demtroeder, Wolfgang. Atoms, Molecules and Photons. Springer Verlag, 2006. str. 577. ISBN-103-540-20631-0.
[9] Fischer-Cripps, Anthony C. Materials Physics Companion. CRC Press, 2015. str. 233. ISBN-978-1-4665-1783-7.
Předmět je zaměřen na studium vlivu prostředí na vlastnosti a chování stavebních materiálů a konstrukcí.
[1] Li, Kefei: Durability Design of Concrete Structures: Phenomena, Modelling and Practice. 2016 John Wiley & Sons Singapore Pte. Ltd. Available online: https://onlinelibrary-wiley-com.ezproxy.techlib.cz/doi/book/10.1002/9781118910108
[2] Jeffrey Brooks: Concrete and Masonry Movements. 2015 Elsevier Inc. Available online: https://www-sciencedirect-com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780128015254
Cílem kurzu je poskytnout studentům hlubší pohled na problematiku pokročilého modelování vybraných reálných fyzikálních a inženýrských úloh s využitím moderních nástrojů pro matematický popis a numerické řešení těchto úloh. K tomuto účelu lze využít elegantní a snadno naučitelný programovací jazyk Python. Přestože si kurz neklade za cíl poskytnout komplexní úvod do tohoto programovacího jazyka, jeho předchozí znalost není nutná. Studenti dostanou příručky se základními příkazy a algoritmy programovacího jazyka Python a na pravidelných přednáškách se seznámí s (1) algoritmizací fyzikálních problémů (5 hodin), (2) numerickým řešením složitých rovnic (3 hodiny), (3) simulacemi (6 hodin), (4) statistickým modelováním (4 hodiny) a (5) základy strojového učení (8 hodin). Studenti budou rovněž povzbuzováni k využití získaných znalostí pro vlastní práci a projekty.
[1] Ryan Turner, Python Programming, Nelly B.L. International Consulting LTD., 2020 (ISBN: 1647710715)
[2] Jesse M. Kinder, Philip Nelson, Student''s Guide to Python for Physical Modeling, Princeton University Press, 2018 (ISBN: 9780691180571)
[3] Výuková videa, články a vlastní materiály, které poskytne vyučující.
The aim of the course is to provide students with a deeper insight into problems of advanced modeling selected real physical and engineering tasks with the use of modern tools for mathematical description and numerical solution of such problems. For that purpose, it is handy to use the elegant and easy-to-learn Python programming language. Even though the course is not intended to provide a comprehensive introduction to Python, prior knowledge is not required. The students will be given handouts with basic Python commands and algorithms and during regular lectures will be introduced to (1) algorithmizing the physics problems (5 hours), (2) numerical solution of complex equations (3 hours), (3) simulations (6 hours), (4) statistical modeling (4 hours), and (5) basics of machine learning (8 hours). Students will be also encouraged to use the gained knowledge for their own work and projects and individual consultations.
[1] Ryan Turner, Python Programming, Nelly B.L. International Consulting LTD., 2020 (ISBN: 1647710715)
[2] Jesse M. Kinder, Philip Nelson, Student''s Guide to Python for Physical Modeling, Princeton University Press, 2018 (ISBN: 9780691180571)
[3] Instructional videos, articles, and custom materials provided by the lecturer.
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.
[1] Ciarlet, P. G. (1988). Mathematical elasticity. Vol. I, Volume 20 of
[3] Studies in Mathematics and its Applications. Amsterdam:
[5] North-Holland Publishing Co. Three-dimensional elasticity.
[7] Gurtin, M. E., E. Fried, and L. Anand (2010). The mechanics and
Klasifikace polymerů (přírodní, syntetické). Struktura polymerů (amorfní, krystalické, vlákna, elastomery). Výchozí suroviny pro přípravu polymerních materiálů. Termodynamické a kinetické aspekty mechanizmu polymerizace. Chemické vazby v polymerních řetězcích. Fyzikálně-chemické vlastnosti polymerů (mechanické, tepelné). Princip elektrozvlákňování a NANOSPIDER. Nanovlákna versus makrosvět-rozdíly ve vlastnostech. Modifikace polymerních nanovláken (plazmatické technologie, heterogenní nukleace, bakteriocidita). Vlastnosti tenkých vrstev z polymerních nanovláken (smáčivost, hydrofobicita). Aplikace polymerních nanovláken v moderním stavitelství, ochraně historických památek a v životním prostředí (mikrofiltrace, vodoodpudivost, bakteriocidita). Součástí výuky jsou exkurze na specializovaná pracoviště (NANOSPIDER Fsv ČVUT, Fyzikální ústav AVČR).
[1] Povinná literatura:
[2] Doi, Masao. Soft Matter Physics. Oxford University Press, 2013. str. 270. ISBN-978–0–19–965295–2.
[3] Ebewele, Robert O. Polymer Science and Technology. CRC Press, 2000. str. 402. ISBN-978-1-4200-5780-5.
[4] Aktuální vědecké publikace z mezinárodních impaktovaných časopisů.
[6] Doporučená literatura:
[7] Butt, Hans-Jurgen, KAPPL, Michael. Surface and Interfacial Forces. Wiley-VCH Verlag GmbH, 2010. str. 443. ISBN- 978-3-527-40849-8.
Types of polymers (natural, artificial). Structure of polymers (amorphous, crystalline, fibres, elastomers). Input materials for polymers preparation. Thermodynamical and kinetic aspects of polymerization. Chemical bonds in polymeric chains. Physical and chemical properties of polymers (mechanical, thermal). Electrospinning principle and NANOSPIDER equipment. Nanofibers vs. makroscopic matters-differential properties. Modifications of polymer nanofibres (via plasmatic technologies,heterogeneous nucleation, bakteriocidity). Properties of polymer-based nanofibres thin films (hydrophobicity). Application of polymer-based nanofibres in modern civil engineering, protection of cultural heritage and in environment (microfiltration, hydrophobicity,, bacteriocidity). The visits of specialized labs (NANOSPIDER, Institute of Physics) are also expected.
[1] Doi, Masao. Soft Matter Physics. Oxford University Press, 2013. str. 270. ISBN-978–0–19–965295–2.
[2] Ebewele, Robert O. Polymer Science and Technology. CRC Press, 2000. str. 402. ISBN-978-1-4200-5780-5.
[3] Scientific papers in international journals.
[4] Butt, Hans-Jurgen, KAPPL, Michael. Surface and Interfacial Forces. Wiley-VCH Verlag GmbH, 2010. str. 443. ISBN- 978-3-527-40849-8.
[5] Di Ventra, Massimiliano,ed. Introduction to Nanoscale Science and Technology. Kluwer Academic Publishers, 2004. str. 608. ISBN-1-4020-7720-3.
Klasifikace polymerů (přírodní, syntetické). Struktura polymerů (amorfní, krystalické, vlákna, elastomery). Výchozí suroviny pro přípravu polymerních materiálů. Termodynamické a kinetické aspekty mechanizmu polymerizace. Chemické vazby v polymerních řetězcích. Fyzikálně-chemické vlastnosti polymerů (mechanické, tepelné). Princip elektrozvlákňování a NANOSPIDER. Nanovlákna versus makrosvět-rozdíly ve vlastnostech. Modifikace polymerních nanovláken (plazmatické technologie, heterogenní nukleace, bakteriocidita). Vlastnosti tenkých vrstev z polymerních nanovláken (smáčivost, hydrofobicita). Aplikace polymerních nanovláken v moderním stavitelství, ochraně historických památek a v životním prostředí (mikrofiltrace, vodoodpudivost, bakteriocidita). Součástí výuky jsou exkurze na specializovaná pracoviště (NANOSPIDER Fsv ČVUT, Fyzikální ústav AVČR).
[1] Povinná literatura:
[2] Doi, Masao. Soft Matter Physics. Oxford University Press, 2013. str. 270. ISBN-978–0–19–965295–2.
[3] Ebewele, Robert O. Polymer Science and Technology. CRC Press, 2000. str. 402. ISBN-978-1-4200-5780-5.
[4] Aktuální vědecké publikace z mezinárodních impaktovaných časopisů.
[6] Doporučená literatura:
[7] Butt, Hans-Jurgen, KAPPL, Michael. Surface and Interfacial Forces. Wiley-VCH Verlag GmbH, 2010. str. 443. ISBN- 978-3-527-40849-8.
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). Zdroje a detektory záření. Fyzikální principy moderních optických prvků a přístrojů a jejich aplikace v technice.
[1] 1. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[2] 2. B.E.A.Saleh, C.M.Teich: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[3] 3. A. Mikš: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[4] 4. A. Mikš, Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.
[5] 5. B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience 2007.
[6] 6. E. Hecht: Optics. Addison Wesley, Reading, 1987.
[7] 7. G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
[8] 8. O.Svetlo: Principles of Lasers. Springer, New York 2010.
[9] 9. L.Novotny, B.Hecht: Principles of Nanooptics. Cambridge University Press, Cambridge 2006.
Fundamentals of geometric, physical and quantum optics. Relativistic optics. Fundamentals of physical electronics. Lasers, laser beams and thein applications. Modern part of optics and thein applications in science and engineering (adaptive optics, gradient index optics, nonlinear optics, acoustooptics, electrooptics, etc.). Sources and detectors of optical radiation. Physical principles of modern optical elements and instruments with applications in science and engineering.
[1] 1. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[2] 2. B.E.A.Saleh, C.M.Teich: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[3] 3. A. Mikš: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[4] 4. A. Mikš, Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.
[5] 5. B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience 2007.
[6] 6. E. Hecht: Optics. Addison Wesley, Reading, 1987.
[7] 7. G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
[8] 8. O.Svetlo: Principles of Lasers. Springer, New York 2010.
[9] 9. L.Novotny, B.Hecht: Principles of Nanooptics. Cambridge University Press, Cambridge 2006.
Základy teorie elektromagnetických vln. Polarizace, interference a difrakce elektromagnetických vln. Vyzařování a detekce elektromagnetických vln. Geometrická a difrakční teorie optického zobrazení. Teorie aberací optických soustav. Laserové svazky. Základy fotometrie a kolorimetrie. Základy Fourierovské optiky. Digitální metody rekonstrukce a zpracování obrazové informace. Moderní oblasti optiky a jejich aplikace v technice (aktivní a adaptivní optika, gradientní optika, nelineární optika, akustooptika, elektrooptika, atd.).
[1] 1. A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[2] 2. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[3] 3. B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York, 2007.
[4] 4. A. Mikš, Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.
[5] 5. R.C.Gonzales, R.E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall, New York 2007.
[6] 6. J.W. Goodman: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[7] 7. G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
Fundamentals of electromagnetic wave theory. Polarization, interference and diffraction of electromagnetic waves. Radiation and detection of electromagnetic waves. Geometric and diffraction theory of optical imaging. Aberration theory. Laser beams. Fundamentals of photometry and colorimetry. Fundamentals of Fourier optics. Digital methods of reconstruction and processing of image information. Modern areas of optics and their applications in technology (active and adaptive optics, gradient optics, nonlinear optics, acousto-optics, electro-optics, etc.).
[1] 1. A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[2] 2. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[3] 3. B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York, 2007.
[4] 4. A. Mikš, Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.
[5] 5. R.C.Gonzales, R.E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall, New York 2007.
[6] 6. J.W. Goodman: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[7] 7. G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
Technické a fyzikální principy obnovitelných zdrojů energie, energetická návratnost, vliv na životní prostředí, současné trendy. Využití sluneční energie: (a) termické (princip, účinnost – teoretický výpočet i praktické experimentální určení), (b) fotovoltaická přeměna (fotovoltaický článek, p-n přechod). Využití větru: hlavní typy větrných turbín, účinnost. Využití biomasy: možnosti spalování, výroba bioplynu, ušlechtilá tekutá biopaliva. Jaderná energetika: štěpení, fúze. Recyklace vyhořelého jaderného paliva.
[1] Literatura:
[2] 1) Karel Brož, Bořivoj Šourek: Alternativní zdroje energie
[3] 2) Jaromír Cihelka: Solární tepelná technika
[4] 3) Martin Libra, Vladislav Poulek: Solární energie, fotovoltaika, perspektivní trend současnosti i blízké budoucnosti
[5] 4) Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa: obnovitelný zdroj energie
[6] 5) Doporučené publikace v odborných časopisech.
Basic principles of renewable energy resources, their impact on environment, recent trends. Solar energy: thermal, photovoltaic. Biomass: burning, biogas, liquid fuels. Nuclear energy: fusion and fission.
[1] References:
[2] GRAZIANI, Mauro and Paolo FORNASIERO. Renewable resources and renewable energy: a global challenge. Boca Raton: CRC Press, 2007. ISBN 978-0-8493-9689-2.
[3] TWIDELL, John and Anthony D. WEIR. Renewable energy resources. London: Taylor & Francis, 2006. ISBN 0-419-25330-0.
[4] DEUBLEIN, Dieter and Angelika STEINHAUSER. Biogas from waste and renewable resources: an introduction. Weinheim: Wiley-VCH, 2011. ISBN 978-3-527-32798-0.
[5] LUQUE, Rafael, Carol Sze Ki LIN, Karen WILSON a James H. CLARK. Handbook of biofuels production: processes and technologies. Elsevier, [2016]. Woodhead publishing series in energy. ISBN 978-0-08-100455-5.
Geometrická a difrakční teorie optického zobrazení. Teorie aberací optických soustav. Základy fotometrie a kolorimetrie. Přenosové vlastnosti optických soustav. Metody dekonvoluce v prostorové a frekvenční oblasti. Digitální metody zpracování obrazu.
[1] 1. A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[2] 2. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[3] 3. B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience 2007.
[4] 4. V. Hlaváč, M. Sedláček, Zpracování signálů a obrazů. Vydavatelství ČVUT, Praha 2000
[5] 5. M. Sonka, V. Hlavac, R. Boyle, Image Processing, Analysis, and Machine Vision, 4th Ed., Thomson 2015
[6] 6. H. Barrett, K. Myers,Foundation of Image Science, Wiley & Sons 2004
[7] 7. Gonzales R.C., Woods R.E.: Digital Image Processing, Prentice Hall 2007.
Geometric and diffraction theory of optical imaging. Theory of aberrations of optical systems. Fundamentals of radiometry, photometry and colorimetry. Transfer properties of optical systems. Deconvolution techniques in spatial and spectral domain. Digital methods of image processing.
[1] 1. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[2] 2. B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience 2007.
[3] 3. M. Sonka, V. Hlavac, R. Boyle, Image Processing, Analysis, and Machine Vision, 4th Ed., Thomson 2015
[4] 4. H. Barrett, K. Myers,Foundation of Image Science, Wiley & Sons 2004
[5] 5. Gonzales R.C., Woods R.E.: Digital Image Processing, Prentice Hall 2007.
Předmět je zaměřen na teorii přenosu energie a hmoty ve stavebních konstrukcích. Šíření tepla zářením, vedením a prouděním. Bilance tepla v konstrukci, rovnice vedení tepla. Šíření hmoty difúzí. Společné řešení rovnic vedení tepla a difúze vlhkosti. Měření některých materiálových parametrů charakterizujících procesy šíření tepla a vlhkosti, například měření teplotní vodivosti stavebních materiálů a její závislosti na vlhkosti, hustotě a teplotě materiálu.
[1] Povinná literatura:
[2] John H. Lienhard: A Heat Transfer Textbook. Available online: http://ahtt.mit.edu
[3] Petr Semerák: Aplikovaná fyzika. Nakladatelsví ČVUT v Praze, 2009
[5] Doporučená literatura:
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.
[1] (1) Fakirov S.: Fundamentals of Polymer Science for Engineers. Wiley and Sons, 2017.
Klasifikace polymerů (přírodní, syntetické). Struktura polymerů (amorfní, krystalické, vlákna, elastomery). Výchozí suroviny pro přípravu polymerních materiálů. Termodynamické a kinetické aspekty mechanizmu polymerizace. Chemické vazby v polymerních řetězcích. Fyzikálně-chemické vlastnosti polymerů (mechanické, tepelné). Princip elektrozvlákňování a NANOSPIDER. Nanovlákna versus makrosvět-rozdíly ve vlastnostech. Modifikace polymerních nanovláken (plazmatické technologie, heterogenní nukleace, bakteriocidita). Vlastnosti tenkých vrstev z polymerních nanovláken (smáčivost, hydrofobicita). Aplikace polymerních nanovláken v životním prostředí (mikrofiltrace, vodoodpudivost, bakteriocidita).
[1] Povinná literatura:
[2] 1) DOI, Masao. Soft Matter Physics. Oxford University Press, 2013. str. 270. ISBN-978–0–19–965295–2.
[3] 2) EBEWELE, Robert O. Polymer Science and Technology. CRC Press, 2000. str. 402. ISBN-978-1-4200-5780-5.
[4] 3) Aktuální vědecké publikace z mezinárodních impaktovaných časopisů.
[6] Doporučená literatura:
[7] 4) BUTT, Hans-Jurgen, KAPPL, Michael. Surface and Interfacial Forces. Wiley-VCH Verlag GmbH, 2010. str. 443. ISBN- 978-3-527-40849-8.
Polymers classification (natural, synthetic). Structure of polymers (amorphous, crystalline, fibres, elastomers). Preparation of polymer materials. Thermodynamic and kinetic aspects of polymerization. Chemical bonds in polymer chains. Physico-chemical properties of polymers (mechanical, thermal). Electrospinning and NANOSPIDER. Nanofibers vs. Macroworld. Modification of polymer-based nanofibres (plasmatic technologies, heterogeneous nucleation, bacteriocidity). Properties of polymer-based thin films (wettability, hydrophobicity). Application of polymer-based nanofibres in environment (microfiltration, hydrophobicity, bacteriocidity).
[1] Povinná literatura:
[2] 1) DOI, Masao. Soft Matter Physics. Oxford University Press, 2013. str. 270. ISBN-978–0–19–965295–2.
[3] 2) EBEWELE, Robert O. Polymer Science and Technology. CRC Press, 2000. str. 402. ISBN-978-1-4200-5780-5.
[4] 3) Selected articles from scientific journals.
[6] Doporučená literatura:
[7] 4) BUTT, Hans-Jurgen, KAPPL, Michael. Surface and Interfacial Forces. Wiley-VCH Verlag GmbH, 2010. str. 443. ISBN- 978-3-527-40849-8.
Klasifikace polymerů (přírodní, syntetické). Struktura polymerů (amorfní, krystalické, vlákna, elastomery). Výchozí suroviny pro přípravu polymerních materiálů. Termodynamické a kinetické aspekty mechanizmu polymerizace. Chemické vazby v polymerních řetězcích. Fyzikálně-chemické vlastnosti polymerů (mechanické, tepelné). Princip elektrozvlákňování a NANOSPIDER. Nanovlákna versus makrosvět-rozdíly ve vlastnostech. Modifikace polymerních nanovláken (plazmatické technologie, heterogenní nukleace, bakteriocidita). Vlastnosti tenkých vrstev z polymerních nanovláken (smáčivost, hydrofobicita). Aplikace polymerních nanovláken v životním prostředí (mikrofiltrace, vodoodpudivost, bakteriocidita).
[1] Povinná literatura:
[2] 1) DOI, Masao. Soft Matter Physics. Oxford University Press, 2013. str. 270. ISBN-978–0–19–965295–2.
[3] 2) EBEWELE, Robert O. Polymer Science and Technology. CRC Press, 2000. str. 402. ISBN-978-1-4200-5780-5.
[4] 3) Aktuální vědecké publikace z mezinárodních impaktovaných časopisů.
[6] Doporučená literatura:
[7] 4) BUTT, Hans-Jurgen, KAPPL, Michael. Surface and Interfacial Forces. Wiley-VCH Verlag GmbH, 2010. str. 443. ISBN- 978-3-527-40849-8.
Polymers classification (natural, synthetic). Structure of polymers (amorphous, crystalline, fibres, elastomers). Preparation of polymer materials. Thermodynamic and kinetic aspects of polymerization. Chemical bonds in polymer chains. Physico-chemical properties of polymers (mechanical, thermal). Electrospinning and NANOSPIDER. Nanofibers vs. Macroworld. Modification of polymer-based nanofibres (plasmatic technologies, heterogeneous nucleation, bacteriocidity). Properties of polymer-based thin films (wettability, hydrophobicity). Application of polymer-based nanofibres in environment (microfiltration, hydrophobicity, bacteriocidity).
[2] 1) DOI, Masao. Soft Matter Physics. Oxford University Press, 2013. str. 270. ISBN-978–0–19–965295–2.
[3] 2) EBEWELE, Robert O. Polymer Science and Technology. CRC Press, 2000. str. 402. ISBN-978-1-4200-5780-5.
[4] 3) Aktuální vědecké publikace z mezinárodních impaktovaných časop
[5] 4) BUTT, Hans-Jurgen, KAPPL, Michael. Surface and Interfacial Forces. Wiley-VCH Verlag GmbH, 2010. str. 443. ISBN- 978-3-527-40849-8.
Nanoskopické vs. mikroskopické systémy na polymerní bázi. Vlastnosti, příprava, aplikace.
[1] (1) Fakirov S.: Fundamentals of Polymer Science for Engineers. Wiley and Sons, 2017.
[2] (2) Ramsden J.: Nanotechnology. An Introduction. Elsevier, 2016.
Maxwellovy rovnice. Materiálové vztahy. Hraniční podmínky. Lineární a nelineární prostředí. Zákony zachování. Elektrostatické pole. Magnetostatické pole. Elektromagnetické vlny. Polarizace, interference a difrakce elektromagnetických vln. Vyzařování a detekce elektromagnetických vln. Elektrické a magnetické obvody.
[1] 1. L. Haňka, Teorie elektromagnetického pole, SNTL, Praha 1982
[2] 2. J. Fuka, B. Havelka, Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979
[3] 3. B. Mayer, J. Polák, Metody řešení elektrických a magnetických polí, SNTL, Praha 1983.
[4] 4. Sedlák B., Štoll I.: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 2002.
[5] 5. A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[6] 6. J. Stratton, Theory of electromagnetics field, John Wiley&Sons, 2007
[7] 7. D. Jackson, Classical electrodynamics, John Wiley&Sons, 1999
Maxwell''s equations. Constitutive relations. Boundary conditions. Linear and nonlinear electromagnetic media. Electromagnetic waves. Polarization, interference and diffraction of electromagnetic waves. Radiation and detection of electromagnetic waves. Electric and magnetic circuits.
[1] 1. J. Stratton, Theory of electromagnetics field, John Wiley&Sons, 2007
[2] 2. D. Jackson, Classical electrodynamics, John Wiley&Sons, 1999
[3] 3. M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
Terminologie, základní definice, principy a postuláty rovnovážné termodynamiky. Termodynamický systém, fáze, agregátní stav hmoty. Stavové rovnice. Gibbsův popis fázového rozhraní. Podmínky termodynamické rovnováhy. Ehrenfestova klasifikace fázových přechodů. Fázové přechody I. druhu (Clausiova-Clapeyronova rovnice, nukleace). Kondenzace, solidifikace, tání, sublimace. Povrchy. Povrchová energie a povrchové napětí. Youngova-Laplaceova rovnice. Měření povrchového napětí a povrchové energie. Základy termodynamiky malých systémů. Porézní systémy. Základy onsagerovské lineární nerovnovážné termodynamiky. Zobecněné síly, zobecněné toky. Bilanční rovnice pro hmotu, hybnost a energii.
[1] Kvasnica J. Termodynamika, SNTL Praha, 1965.
[2] Brdička M., Samek L., Sopko B. Mechanika kontinua, Academia Praha, 2005
[3] Shavit A., Gutfinger C. Thermodynamics, Taylor and Francis, 2008
Basic terminology, definitions, principles and postulates of equilibrium thermodynamics. Thermodynamical system, phase, aggregate state of matter. State equations. Gibbs model of phase interface. Thermodynamical equilibrium conditions. Ehrenfest classification of phase changes. 1st order phase transitions (Clausius-Clapeyron equation, nucleation). Condensation, solidification, melting, sublimation. Surfaces. Surface energy and surface tension. Young-Laplace equation. Experimental determination of surface tension/energy. Fundamentals of small systems thermodynamics.Porous systems. Introduction to linear nonequilibrium thermodynamics.Generalized forces and fluxes.Balance equations for mass, impulse and energy.
[1] J. Kvasnica: Termodynamika, SNTL, Praha 1965
[2] J. Crank: The Mathematics of Diffusion,Oxford 1975
[3] P. Demo, Fyzika (skripta), ČVUT Praha 2008
Stavba a struktura hmoty. Modelování procesů na různých časových a prostorových úrovních popisu. Základy teorie pravděpodobnosti (rozdělovací funkce, diskrétní a spojité proměnné, Stirlingova aproximace). Základy statistické fyziky. Pravděpodobnostní chování mnoha částic (distribuční funkce středování).Fluktuace. Boltzmannovské rozdělení (mikrostavy, fyzikální význam). Statistické soubory (mikrokanonický, kanonický, grandkanonický). Translační, rotační a vibrační partiční funkce. Základy statistické termodynamiky. Určení makroskopických charakteristik tekutin a pevných látek (energie, tepelná kapacita, termodynamické potenciály). Základy kinetické teorie plynů (střední volná dráha, tlak, efúze).
[1] Povinná literatura:
[2] Kvasnica J. Statistická fyzika. Academia Praha, 1983.
[3] Boublík T. Statistická termodynamika. Academia 1996.
[4] Aktuální vědecké publikace z mezinárodních impaktovaných časopisů.
[6] Doporučená literatura:
[7] Kittel C. Elementary Statistical Physics. Dover Edition, 2004.
Structure of matter. Modeling of processes at various temporal/spatial levels of description. Fundamentals of probability theory (distribution functions, discrete/continuous variables, Stirling approximation). Introduction to statistical physics. Fluctuations. Boltzmann distribution (microstates, physical interpretation). Statistical ensembles (microcanonical, canonical, grandcanonical). Translational, rotational and vibrational partition functions. Elements of statistical thermodynamics. Determination of macroscopic characteristics of fluids and solid states (energy, heat capacity, potentials). Kinetic theory of gases (mean free path, pressure, effusivity).
[1] (1) KITTEL C. Elementary Statistical Physics. Dover Edition, 2004.
[2] (2) HILL T. L. An Introduction to Statistical Thermodynamics. Dover Edition, 1986.
Transport hmoty a energie. Difúzní pohyb částic v tekutinách (plyny, kapaliny) a pevných látkách. Statistický a fenomenologický popis. Fickův zákon, rovnice difúze, analytické řešení. Difúze v malých systémech. Přenos tepla. Fourierův zákon, rovnice vedení tepla, analytické řešení. Vedení tepla v malých systémech. Moderní teorie fázových přechodů. Homogenní a heterogenní nukleace. Nukleační rychlost. Nukleace vodních par v ovzduší-kondenzace. Vznik klastrů pevné fáze v metastabilních tekutinách. Modelování počáteční fáze hydratačních procesů.
[1] Povinná literatura:
[2] Crank J. The Mathematics of Diffusion. Oxford University Press, 2004.
[3] Wang L. Heat Conduction. Springer Verlag, 2008.
[4] Aktuální vědecké publikace z mezinárodních impaktovaných časopisů.
[6] Doporučená literatura:
[7] Marikani A. Materials Science. PHI Learning, 2017..
[8] Kashchiev D. Nucleation. Buttlerworth-Heinemann, 2000.
Transport of mass and energy. Particles diffusion in fluids and solid states. Statistical and phenomenological description. Fick law, diffusion equation, analytical solutions. Diffusion in small systems. Heat transfer. Fourier law, heat conduction equation, analytical solutions. Heat conduction in small systems. Modern theory of phase transitions. Homogeneous and heterogeneous nucleation. Nucleation rate. Nucleation of water molecules in atmosphere-condensation. Formation of solid clusters in metastable liquids. Modeling of a very first stage of hydratation processes.
[1] Povinná literatura:
[2] 1) CRANK J. The Mathematics of Diffusion. Oxford University Press, 2004.
[3] 2) WANG L. Heat Conduction. Springer Verlag, 2008.
[4] 3) Selected articles from scientific journals.
[6] Doporučená literatura:
[7] 4) MARIKANI A. Materials Science. PHI Learning, 2017..
[8] 5) KASHCHIEV D. Nucleation. Buttlerworth-Heinemann, 2000.
Basic conceps of thermodynamics and kinetic theory of gases: solid and fluids, temperature and heat transfere, the first and second laws of thermodynamics, entropy
[1] 1. W. E. Gettys, F. J. Keller, M. J. Skove: Physics Classical and Modern, Mc GRAW-HILL, 1989.
[2] 2. S. Pekárek, M. Murla: PHYSICS, CTU, Praha, 1992.
[3] 3. P. Demo: Fyzika, skriptum ČVUT Praha, 2008
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).
[1] Binns C.-Introduction to Nanoscience and Nanotechnology, J. Wiley 2010.
[2] Dasari A. et al.-Polymer nanocomposites. Towards multifunctionality, Springer-Verlag 2016.
[3] Aktuální publikace ve veědeckých časopisech.
dle zadání
[1] dle zadání
dle zadání
[1] dle zadání
dle zadání
[1] dle zadání
in accordance with the thesis proposal
[1] in accordance with the specification
Jedná se o základní kurz fyziky pro studenty studijního programu Stavební inženýrství a Management a ekonomika ve stavebnictví. Předmět je zaměřen na oblast mechaniky a základů termodynamiky. V rámci předmětu jsou probírány následující oblasti: Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Kinematika a dynamika hmotného bodu. Mechanická silová pole. Gravitační pole. Mechanické kmitání. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Základy termodynamiky. Přenos tepla.
[1] [1] Demo P.: Fyzika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2022
[2] [2] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1. ČVUT, Praha 2022.
[3] [3] Novák J., Novák P., Pokorný P.: Fyzika - Sbírka příkladů. Vydavatelství ČVUT, Praha 2023
[4] [4] Drchalová J.: Fyzika. Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[5] [5] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[6] [6] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[7] [7] I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[8] [8] M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011
Předmět seznamuje studenty se základními pojmy a aplikacemi z oblasti elektromagnetických vln, optiky, optických přístrojů, principů laserů, tepelného vyzařování látek a detektorů záření. Jednotlivé tematické okruhy jsou doplněny technickými aplikacemi se speciálním zaměřením na geodézii a metrologii.
[1] 1. Mikš, A. Fyzika 3, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT,
[2] 2008. 115 s. ISBN 978-80-01-04000-3.
[3] 2. Mikš, A. Aplikovaná optika, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2009. 230 s. ISBN 978-80-01-04254-0.
[4] 3. Novák, J., Novák, P., Pokorný, P. Fyzika - sbírka příkladů. 2017. ČVUT v Praze. ISBN 978-80-010-6183-1.
[5] 4. Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentals of Physics. 10th ed., John Wiley and Sons, New York 2013. ISBN 978-1118230718.
[6] 5. Saleh,B. E. A., Teich, M. C. Fundamentals of Photonics. Wiley 2007. ISBN: 978-0-471-35832-9.
[7] 6. Bass, M. Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.ISBN: 978-0071498920.
This is a basic physics course in the English language for students of the study programmes Civil Engineering; Management and Economics in Construction. The course is also open to students from other CTU faculties within the Erasmus programmes. The course focuses on mechanics and basic thermodynamics. The following areas are covered in the course: Mechanics of material points (particles) and deformable bodies. Discrete and continuous model of matter. Kinematics and dynamics of a material point (particle). Mechanical force fields. Gravitational field. Mechanical vibrations. Material deformation. Elastic waves. Acoustics. Hydromechanics. Fundamentals of thermodynamics. Heat transfer.
[1] [1] F.J. Keller, W.E. Gettys, M.J. Skove: Physics. McGraw-Hill, 1993. ISBN 0-07-023461-2.
[2] [2] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of Physics. Part I and II. John Wiley, 1997. ISBN 978-0-470-46908-8
[3] [3] M. Murla, S. Pekárek: Physics I - Seminars, ČVUT 2004. ISBN 80-01-03108-X
Základní definice požáru, výbuchu a hoření. Popis, rozbor a modelování uvedených procesů. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Dynamické účinky rázových vln. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů tlakovými vlnami a vysokými teplotami. Hašení požárů.
[1] [1] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.
[2] [2] Demo, P.: Fyzika. ČVUT 2008.
[3] [3] Bradáčová, I.: Stavby a jejich požární bezpečnost , Praha : ŠEL, 1999
Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat.
[1] 1. Michalko O., Mikš A., Semerák P., Klečka T. Fyzikální a mechanické zkoušení stavebních materiálů, Praha:ČVUT, 1998.
[2] 2 D.J.Whitehouse: Surfaces and their Measurement, Butterworth-Heinemann, 2004
[3] 3. K.J.Stout: Three-Dimensional Surface Topography. Butterworth-Heinemann; 2000.
[4] 4. C.A.Walker: Handbook of Moire Measurement. Taylor & Francis, 2003.
[5] 5. R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 1999.
[6] 6. A.S.Kobayashi: Handbook on Experimantal Mechanics, Prentice-Hall 1987.
[7] 7. W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[8] 8. T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Normování a atestace pro jednotlivé úlohy. Nepřímé měření hmotnosti, délek, času a dalších veličin. Měření dalších neelektrických veličin elektrickými metodami, typy snímačů (převodníků). Konstrukce ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Experiment a měřicí systém řízený počítačem, sestava čidlo, měřicí přístroj, AD převodník, počítač. Měřicí ústředny. Měření součinitele tepelné vodivosti a dalších termických parametrů stavebních materiálů.
Povinná literatura:
[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009. ISBN 978-80-01-04235-9
Doporučená literatura:
[2] Malý, K.: Elektrotechnika. ČVUT 2011. ISBN 978-80-01-04866-5
[3] Haasz, Vl. : Elektrická měření. Přístroje a metody. ČVUT 2018. ISBN 978-80-01-06412-2
Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Stavební inženýrství, jako doplněk ke kurzu fyziky 102FYI. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z předmětu Fyzika (102FYI) a jako příprava ke zkoušce.
[1] [1] Novák J., Novák P., Pokorný P.: Fyzika - Sbírka příkladů. Vydavatelství ČVUT, Praha 2023
[2] [2] Drchalová J.: Fyzika. Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[3] [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[4] [4] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976
[5] [5] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie, jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY2G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY2G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z předmětu Fyzika 2G (102FY2G) a jako příprava ke zkoušce.
[1] 1. Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.
[2] 2. Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3] 3. Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[4] 4. Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prométheus Praha 2001
Základy programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech.
[1] [1] Novák J., Pultarová I., Novák P.: Základy informatiky: Počítačové modelování v Matlabu. Vydavatelství ČVUT Praha, 2005.
[2] [2] Harman T.L., Dabney J.B., Norman J.R.: Advanced Engineering Mathematics with Matlab. CL-Engineering 1999.
Problémy, připomínky a doporučení směrujte prosím na
webmaster@fsv.cvut.cz