CVUT

České vysoké učení technické v Praze
Fakulta stavební -- K 102 - Katedra fyziky

Předměty minulých semestrů -- archiv

přejděte na aktuální semestr

semestr zimní 2023/24

semestr letní 2022/23

semestr zimní 2022/23

semestr letní 2021/22

semestr zimní 2021/22

semestr letní 2020/21

semestr zimní 2020/21

semestr letní 2019/20

semestr zimní 2019/20

semestr letní 2018/19

semestr zimní 2018/19

semestr letní 2017/18

semestr zimní 2017/18

semestr letní 2016/17

semestr zimní 2016/17

semestr letní 2015/16

semestr zimní 2015/16

semestr letní 2014/15

semestr zimní 2014/15

semestr letní 2013/14

semestr zimní 2013/14

semestr letní 2012/13

semestr zimní 2012/13

semestr letní 2011/12

semestr zimní 2011/12

semestr letní 2010/11

semestr zimní 2010/11

semestr letní 2009/10

semestr zimní 2009/10

semestr letní 2008/09

semestr zimní 2008/09

semestr letní 2007/08

semestr zimní 2007/08

semestr před rokem 2007

Analytické metody v životním prostředí

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.

Analytical Methods in Environmental Engineering

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.

Noncontact Measuring Methods of Experimental Mechanics

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.

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

Experimentální fyzika a teorie měření

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).

Experimental Physics and Theory of Measurement

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.

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, 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

Fyzikální chemie

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.

Physical Chemistry

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.

Fyzika pevných látek

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.

Solid State Physics

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.

Instrumentální analytické metody

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.

Instrumental Analytical Methods

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.

Vliv klimatu na mostní a stavební konstrukce

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

Pokročilé modelování fyzikálních a inženýrských úloh pomocí programovacího jazyka Python

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.

Advanced Modeling of Physics and Engineering Problems Using Python Programming Language

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.

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.

[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

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Nanotechnology in Civil Engineering

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

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). 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.

Optics and Optoelectronics

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.

Optické zobrazení a moderní optika

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.

Optical imaging and modern optics

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.

Obnovitelné zdroje energie

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.

Renewable Energy Sources

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.

Optické zobrazení a metody zpracování obrazu

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.

Optical Imaging and Methods for Image Processing

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.

Přenos energie a hmoty ve stavebních konstrukcích

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:

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.

[1]  (1) Fakirov S.: Fundamentals of Polymer Science for Engineers. Wiley and Sons, 2017.

Polymery v ochraně životního prostředí

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 in Environment Conservation

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.

Polymery v nanotechnologii

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 in Nanotechnologies

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.

Polymery a základy nanotechnologie

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.

Teorie elektromagnetického pole

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

Theory of Electromagnetic Field

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.

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

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

Equilibrium and Nonequilibrium Thermodynamics

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

Teoretická fyzika I (Statistická fyzika)

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.

Theoretical Physics I (Statistical Physics)

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.

Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)

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.

Theoretical Physics II (Kinetic Processes in Materials)

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.

Theoretical Physics 2

Basic conceps of thermodynamics and kinetic theory of gases: solid and fluids, temperature and heat transfere, the first and second laws of thermodynamics, entropy

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).

[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.

Bakalářská práce

dle zadání

[1]  dle zadání

Bakalářská práce

dle zadání

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Fyzika

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

Fyzika 2G

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.

Physics

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.

Požár a výbuch 1

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.

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

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.

Elektrické měřicí přístroje

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.

Fyzikální seminář

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

Fyzikální seminář 2

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.

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., 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.

Analytické metody v životním prostředí

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.

Analytical Methods in Environmental Engineering

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.

Noncontact Measuring Methods of Experimental Mechanics

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.

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

Experimentální fyzika a teorie měření

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).

Experimental Physics and Theory of Measurement

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.

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, 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

Fyzikální chemie

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.

Physical Chemistry

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.

Fyzika pevných látek

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.

Solid State Physics

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.

Instrumentální analytické metody

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.

Instrumental Analytical Methods

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.

Vliv klimatu na mostní a stavební konstrukce

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

Pokročilé modelování fyzikálních a inženýrských úloh pomocí programovacího jazyka Python

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.

Advanced Modeling of Physics and Engineering Problems Using Python Programming Language

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.

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.

[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

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Nanotechnology in Civil Engineering

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

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). 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.

Optics and Optoelectronics

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.

Optické zobrazení a moderní optika

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.

Optical imaging and modern optics

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.

Obnovitelné zdroje energie

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.

Renewable Energy Sources

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.

Optické zobrazení a metody zpracování obrazu

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.

Optical Imaging and Methods for Image Processing

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.

Přenos energie a hmoty ve stavebních konstrukcích

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:

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.

[1]  (1) Fakirov S.: Fundamentals of Polymer Science for Engineers. Wiley and Sons, 2017.

Polymery v ochraně životního prostředí

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 in Environment Conservation

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.

Polymery v nanotechnologii

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 in Nanotechnologies

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.

Polymery a základy nanotechnologie

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.

Teorie elektromagnetického pole

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

Theory of Electromagnetic Field

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.

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

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

Equilibrium and Nonequilibrium Thermodynamics

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

Teoretická fyzika I (Statistická fyzika)

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.

Theoretical Physics I (Statistical Physics)

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.

Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)

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.

Theoretical Physics II (Kinetic Processes in Materials)

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.

Theoretical Physics 2

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

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).

[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.

Bakalářská práce

dle zadání

[1]  dle zadání

Bakalářská práce

dle zadání

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Fyzika

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

Fyzika 2G

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.

Physics

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

Požár a výbuch 1

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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

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.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1]  1. Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2]  2. Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3]  3. Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983
[4]  4. Bártovská L., Šišková M.: Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav, skripta VŠCHT, Praha 2005

Elektrické měřicí přístroje

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

Fyzikální seminář

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

Fyzikální seminář 2

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

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Moderní spektroskopické techniky. Absorpční spektroskopie, fluorescenční spektroskopie, Ramanova spektroskopie. Reflektometrie a interferometrie.

[1]  Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

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., 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.

Analytické metody v životním prostředí

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:
[2]  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.
[4]  3) Doporučené publikace v odborných časopisech.
[5]  4) Manuál k tenziometru pro měření povrchových vlastností materiálů (úhly smáčení, povrchová energie/napětí).
[7]  Doporučená literatura:
[8]  5) DEMTROEDER, Wolfgang. Atoms, Molecules and Photons. Springer Verlag, 2006. str. 577. ISBN-103-540-20631-0.

Analytical Methods in Environmental Engineering

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 měřicí metody v experimentální mechanice

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]  W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2]  C.M.Tropea: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2007.
[3]  T. Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[4]  G.Cloud: Optical Methods of Engineering Analysis. Cambridge University Press, 1998.
[5]  J.Goldstein: Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer; 3rd ed. Berlin 2003.
[6]  W.Zhou, Z.L.Wang: Scanning Microscopy for Nanotechnology: Techniques and Applications, Springer, Berlin 2006.

Noncontact Measuring Methods of Experimental Mechanics

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

Algoritmy a využití korelace digitálního obrazu v experimentální mechanice

Studenti budou seznámeni s metodou korelace digitálního obrazu, jejím využití v experimentální mechanice, měřicí linkou, výpočetními algoritmy a interpretací výsledků. Bude podporováno aktivní zapojení studentů při provádění a vyhodnocování experimentů. V případě zájmu budou studenti zapojeni do vývoje nových algoritmů a open-source softwaru. Kromě DIC se studenti seznámí s numerickým modelováním, aby pochopili význam naměřených dat a osvojili si schopnost na výsledky kriticky nahlížet. Součástí bude i představení vysokorychlostních kamer a práce s nimi, včetně pořízení záznamu při experimentu a následné zpracování záznamu.

[1]  Doporučená literatura:
[2]  M. A. Sutton, J. J. Orteu, H. W. Schreier, Image Correlation for Shape, Motion and Deformation Measurements: Basic Concepts, Theory and Applications, Springer Verlag, 2009.
[3]  B. Pan, K. Qian, H. Xie, A. Asundi, Two-dimensional digital image correlation for in-plane displacement and strain measurement: a review, Measurement Science and Technology 20 (2009), 062001.

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

Experimentální fyzika a teorie měření

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).

Experimental Physics and Theory of Measurement

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.

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

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:
[2]  Brdička, R., DVOŘÁK J. Základy fyzikální chemie. Academia, 1977.
[3]  Moore, W.J. Fyzikální chemie. SNTL, 1979.
[4]  Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Science.
[5]  Manuály k přístrojům a zařízením využívaným pro realizaci experimentů.
[6]  
[7]  Doporučená literatura:
[8]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[9]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.

Physical Chemistry

Atomic structure of matter. Application of quantum mechanics at microscopic level. Interactions between particles. Chemical bonds. Phases and aggregate states of matter. Phase equilibia and phase transitions (melting, solidification, evaporation). Phase diagrams. Physical and chemical properties of solids and fluids (ideal and real gases/solutions, viscosity). Physics and chemistry of surfaces. Adsorption, adhesion, wettability of surfaces (contact angles). Determination of surface tension and surface energy. Hydrophobicity, hydrophilicity. Balance equations and fundamentals of phenomenological description of mass/energy transport. Diffusion, heat transport. Basic hydrodynamics.

[1]  [References:
[2]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[3]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.
[4]  Moore W.J. Physical Chemistry, Prentice Hall, 1999.

Fyzika pevných látek

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Kraus I., Fiala J. Elementární fyzika pevných látek, ČVUT Praha 2016.

Solid State Physics

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Hummel R.E. Understanding Materials Science, Springer Verlag 2004.

Instrumentální analytické metody

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.

Instrumental Analytical Methods

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.

Vliv klimatu na mostní a stavební konstrukce

Předmět je zaměřen na studium vlivu prostředí na vlastnosti a chování stavebních materiálů a konstrukcí. Tepelné a vlhkostní namáhání konstrukcí, vliv zvýšené koncentrace kysličníku uhličitého, vliv znečištění prostředí. Karbonatace betonu, koroze výztuže. Mrazové cykly.

[1]  Povinná literatura:
[2]  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
[3]  Jeffrey Brooks: Concrete and Masonry Movements. 2015 Elsevier Inc. Available online: https://www-sciencedirect-com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780128015254
[5]  Doporučená literatura:

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Nanotechnology in Civil Engineering

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Optika a optoelektronika

Základy geometrické, fyzikální a kvantové optiky. Zdroje záření. Základy fyzikální elektroniky. Lasery a laserové svazky. Detekce optického záření, fotodetektory. Polarizace a modulace optického záření. Fyzikální principy moderních optických a optoelektronických prvků a přístrojů a jejich aplikace v technice. Optické a optoelektronické senzory a jejich aplikace.

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[6]  Doplňková literatura:

Optics and Optoelectronics

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]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] E.Hecht, Optics. 5 ed., Pearson 2016.
[5]  [4] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[6]  [5] H. Gross (ed.): Handbook of Optical Systems. Vol.I-V, Wiley-VCH, 2008.

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.

[1]  [1] Born M., Wolf E.: Principles of optics, 6th ed. New York: Pergamon Press, 1980.
[2]  [2] Saleh B.E.A., Teich C.M.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[3]  [3] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[4]  [4] Goodman J.W.: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[5]  [6] Hecht E.: Optics. Addison Wesley, Reading, 1987.
[6]  [7] G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
[7]  [8] O.Svetlo: Principles of Lasers. Springer, New York 2010.

Optical imaging and modern optics

Fundamentals of electromagnetic wave theory. Polarization, interference and diffraction of electromagnetic waves. Emission and detection of electromagnetic waves. Geometric and diffraction theory of optical imaging. Basics of photometry and colorimetry. Transmission properties of optical systems. Fundamentals of Fourier optics. Digital methods of image reconstruction and processing. Modern areas of optics and their applications in technology (active and adaptive optics, gradient optics, nonlinear optics, acoustooptics, electrooptics).

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York, 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[5]  [4] H. Barrett, K. Myers, Foundation of Image Science, Wiley&Sons 2004.
[6]  [5] R.C.Gonzales, R.E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall, New York 2007.

Obnovitelné zdroje energie

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.

Renewable Energy Sources

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.

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.

Optical Imaging and Methods for Image Processing

Geometric and diffraction theory of optical imaging. Fundamentals of radiometry, photometry and colorimetry. Transfer properties of optical systems. Deconvolution techniques in spatial and spectral domain. Digital methods of image processing.

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

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 v ochraně životního prostředí

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 in Environment Conservation

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.

Polymery v nanotechnologii

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 in Nanotechnologies

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) 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.

Polymery a základy nanotechnologie

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.

Teorie elektromagnetického pole

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]  L. Haňka, Teorie elektromagnetického pole, SNTL, Praha 1982
[2]  J. Fuka, B. Havelka, Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979
[3]  Z. Horák, F. Krupka, Fyzika, SNTL, Praha 1976
[4]  B. Mayer, J. Polák, Metody řešení elektrických a magnetických polí, SNTL, Praha 1983
[5]  J. Stratton, Theoryofelectromagneticsfield, John Wiley&Sons, 2007
[6]  D. Jackson, Classicalelectrodynamics, John Wiley&Sons, 1999

Theory of Electromagnetic Field

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.

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

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

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

Equilibrium and Nonequilibrium Thermodynamics

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

Teoretická fyzika I (Statistická fyzika)

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 partriční 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.

Theoretical Physics I (Statistical Physics)

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.

Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)

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.

Theoretical Physics II (Kinetic Processes in Materials)

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.

Theoretical Physics 1

Structure of matter. Fundamentals of statistical physics. Probability. Distributions. Mean values. Fluctuations. Application to the real systems (gases, liquids, solids).

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

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. OZE: využití slunečního záření, využití větru, spalování biomasy, ušlechtilá biopaliva. Jaderná energie.

Povinná literatura:
[1]  Semerák P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009. ISBN 978-80-01-04235-9
[2]  Malý, K.: Elektrotechnika. ČVUT 2011. ISBN 978-80-01-04866-5
Doporučená literatura:
[3]  Haasz, Vl. : Elektrická měření. Přístroje a metody. ČVUT 2018. ISBN 978-80-01-06412-2
[4]  Pastorek Z., Kára J., Jevič P.: Biomasa: obnovitelný zdroj energie, FCC Public 2004, ISBN: 9788086534060
[5]  online http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/796-jaderna-fyzika : Reichl,J., Všetička, M.: Encyklopedie fyziky: Jaderná fyzika:
[6]  Staněk K.: Fotovoltaika pro budovy, ČVUT 2012.
[7]  Hens,Hugo: Applied building physics: Ambient conditions, building performance and material properties 2016
[8]  Patel,Mukund R, Beik Omid: Wind and solar power systems: design, analysis, and operation, 2021
[9]  Griffith, Saul: Electrify: an optimist's playbook for our clean energy future, 2021

Bakalářská práce

Bakalářská práce

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomová práce

dle zadání

[1]  dle zadání

Diploma Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

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).

Fyzika

Povinná literatura:
[1]  Prof. RNDr. Pavel Demo, CSc.: Fyzika, ČVUT v Praze, 2008
[2]  RNDr. Jaroslava Drchalová, CSc.: Fyzika, Příklady, ČVUT v Praze, 2008
Doporučená literatura:
[3]  Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[4]  I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[5]   M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011

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. 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.

Povinná literatura:
[1]  RÉDR, Miroslav a Miroslav PŘÍHODA. Základy tepelné techniky. Praha: Nakladatelství techn. lit., 1991.
Doporučená literatura:
[2]  JÍLEK, Miroslav. Thermomechanics. Praha: ČVUT, 2000. ISBN 80-01-02077-0.
[3]  ÇENGEL, Yunus A., Afshin J. GHAJAR a Mehmet KANOGLU. Heat and mass transfer: fundamentals and applications. 4th ed. in SI units. New York: McGraw-Hill, c2011. ISBN 978-0-07-131112-0.
Studijní pomůcky:
[4]  online: Prof. J.Biddle’s lecture series on CPP (youtube) https://www.cpp.edu/meonline/heat-transfer.shtml

Fyzika 1G

Předmět seznamuje studenty se základními pojmy a aplikacemi z oblasti klasické mechaniky, speciální teorie relativity, termodynamiky a tepelně-technických vlastností látek, elektřiny a magnetismu. Jednotlivé tematické okruhy jsou doplněny technickými aplikacemi se speciálním zaměřením na geodézii a měřicí metody.

Povinná literatura:
[1]  Mikš, A., Novák, J. Fyzika 1, 2. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2013. 189 s. ISBN 978-80-01-05201-3.
[2]  Mikš, A. Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, 1. vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2005. 162 s. ISBN 80-01-03164-0.
[3]  Novák, J., Novák, P., Pokorný, P. Fyzika - sbírka příkladů. ČVUT v Praze, 2017. ISBN 978-80-010-6183-1.
Doporučená literatura:
[4]  Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentals of Physics. 10th ed., John Wiley and Sons, New York 2013. ISBN 978-1118230718.
[5]  Feynman, R.P., Leighton, R.B., Sands, M. Feynmanovy přednášky z fyziky. 1.díl. Fragment, 2013. ISBN: 978-80-253-1642-9.
[6]  Feynman, R.P., Leighton, R.B., Sands, M. Feynmanovy přednášky z fyziky. 2.díl. Fragment, 2013. ISBN: 978-80-253-1643-6.

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

Modelování fyzikálních jevů v programovacím jazyce Python

Cílem předmětu je naučit studenty implementovat výpočetní algoritmy pro řešení inženýrských výpočtů pomocí moderního programovacího jazyka (Python). Neznalost programování se stává obrovským handicapem absolventům jak při hledání zaměstnání, tak i při nástupu do doktorského studia. Převedení úloh do počítačového kódu donutí studenty analyticky přemýšlet a optimalizovat postupy výpočtů. Vývoj a využití naprogramovaných algoritmů efektivně kombinuje výklad teoretických fyzikálních principů s jejich přímou aplikací pro výpočet a optimalizaci. Předchozí zkušenosti s programováním či znalost jazyka Python nejsou podmínkou pro zápis a absolvování předmětu.

[1]  [1] Ryan Turner, Python Programming, Nelly B.L. International Consulting LTD., 2020 (ISBN: 1647710715)
[2]  [2] Jesse M. Kinder, Philip Nelson, Student's Guide to Python for Physical Modeling, Princeton University Press, 2018 (ISBN: 9780691180571)

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]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.
[4]  [4] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976

Fyzikální seminář 1

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie, jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY1G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY1G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problém. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.

Laserová technologie a moderní 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
[3]  [2] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[5]  [3] Mikš A.: Fyzika 3. Vydavatelství ČVUT, Praha 2007

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.

Python for physical modeling

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

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.

Analytické metody v životním prostředí

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:
[2]  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.
[4]  3) Doporučené publikace v odborných časopisech.
[5]  4) Manuál k tenziometru pro měření povrchových vlastností materiálů (úhly smáčení, povrchová energie/napětí).
[7]  Doporučená literatura:
[8]  5) DEMTROEDER, Wolfgang. Atoms, Molecules and Photons. Springer Verlag, 2006. str. 577. ISBN-103-540-20631-0.

Analytical Methods in Environmental Engineering

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.

Noncontact Measuring Methods of Experimental Mechanics

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]  A.S.Kobayashi: Handbook on Experimantal Mechanics, Prentice-Hall 1987.
[2]  T.Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology, CRC Press 2009
[3]  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

Experimentální fyzika a teorie měření

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).

Experimental Physics and Theory of Measurement

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.

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

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:
[2]  Brdička, R., DVOŘÁK J. Základy fyzikální chemie. Academia, 1977.
[3]  Moore, W.J. Fyzikální chemie. SNTL, 1979.
[4]  Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Science.
[5]  Manuály k přístrojům a zařízením využívaným pro realizaci experimentů.
[6]  
[7]  Doporučená literatura:
[8]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[9]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.

Physical Chemistry

Atomic structure of matter. Application of quantum mechanics at microscopic level. Interactions between particles. Chemical bonds. Phases and aggregate states of matter. Phase equilibia and phase transitions (melting, solidification, evaporation). Phase diagrams. Physical and chemical properties of solids and fluids (ideal and real gases/solutions, viscosity). Physics and chemistry of surfaces. Adsorption, adhesion, wettability of surfaces (contact angles). Determination of surface tension and surface energy. Hydrophobicity, hydrophilicity. Balance equations and fundamentals of phenomenological description of mass/energy transport. Diffusion, heat transport. Basic hydrodynamics.

[1]  [References:
[2]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[3]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.
[4]  Moore W.J. Physical Chemistry, Prentice Hall, 1999.

Fyzika pevných látek

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Kraus I., Fiala J. Elementární fyzika pevných látek, ČVUT Praha 2016.

Solid State Physics

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Hummel R.E. Understanding Materials Science, Springer Verlag 2004.

Instrumentální analytické metody

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.

Instrumental Analytical Methods

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.

Vliv klimatu na mostní a stavební konstrukce

Předmět je zaměřen na studium vlivu prostředí na vlastnosti a chování stavebních materiálů a konstrukcí. Tepelné a vlhkostní namáhání konstrukcí, vliv zvýšené koncentrace kysličníku uhličitého, vliv znečištění prostředí. Karbonatace betonu, koroze výztuže. Mrazové cykly.

[1]  Povinná literatura:
[2]  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
[3]  Jeffrey Brooks: Concrete and Masonry Movements. 2015 Elsevier Inc. Available online: https://www-sciencedirect-com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780128015254
[5]  Doporučená literatura:

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Nanotechnology in Civil Engineering

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Optika a optoelektronika

Základy geometrické, fyzikální a kvantové optiky. Zdroje záření. Základy fyzikální elektroniky. Lasery a laserové svazky. Detekce optického záření, fotodetektory. Polarizace a modulace optického záření. Fyzikální principy moderních optických a optoelektronických prvků a přístrojů a jejich aplikace v technice. Optické a optoelektronické senzory a jejich aplikace.

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[6]  Doplňková literatura:

Optics and Optoelectronics

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]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] E.Hecht, Optics. 5 ed., Pearson 2016.
[5]  [4] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[6]  [5] H. Gross (ed.): Handbook of Optical Systems. Vol.I-V, Wiley-VCH, 2008.

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.

[1]  [1] Born M., Wolf E.: Principles of optics, 6th ed. New York: Pergamon Press, 1980.
[2]  [2] Saleh B.E.A., Teich C.M.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[3]  [3] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[4]  [4] Goodman J.W.: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[5]  [6] Hecht E.: Optics. Addison Wesley, Reading, 1987.
[6]  [7] G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
[7]  [8] O.Svetlo: Principles of Lasers. Springer, New York 2010.

Optical imaging and modern optics

Fundamentals of electromagnetic wave theory. Polarization, interference and diffraction of electromagnetic waves. Emission and detection of electromagnetic waves. Geometric and diffraction theory of optical imaging. Basics of photometry and colorimetry. Transmission properties of optical systems. Fundamentals of Fourier optics. Digital methods of image reconstruction and processing. Modern areas of optics and their applications in technology (active and adaptive optics, gradient optics, nonlinear optics, acoustooptics, electrooptics).

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York, 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[5]  [4] H. Barrett, K. Myers, Foundation of Image Science, Wiley&Sons 2004.
[6]  [5] R.C.Gonzales, R.E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall, New York 2007.

Obnovitelné zdroje energie

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.

Renewable Energy Sources

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.

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]  A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[2]  J. Fuka, B. Havelka, Optika, SPN, Praha 1961
[3]  V. Hlaváč, M. Sedláček, Zpracování signálů a obrazů. Vydavatelství ČVUT, Praha 2000
[4]  M. Sonka, V. Hlavac, R. Boyle, Image Processing, Analysis, and Machine Vision, 4th Ed., Thomson 2015
[5]  H. Barrett, K. Myers,Foundation of Image Science, Wiley & Sons 2004
[6]  MATLAB - Image Processing Toolbox™ User's Guide 2018

Optical Imaging and Methods for Image Processing

Geometric and diffraction theory of optical imaging. Fundamentals of radiometry, photometry and colorimetry. Transfer properties of optical systems. Deconvolution techniques in spatial and spectral domain. Digital methods of image processing.

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

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 v ochraně životního prostředí

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 in Environment Conservation

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.

Polymery v nanotechnologii

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 in Nanotechnologies

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) 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.

Polymery a základy nanotechnologie

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.

Theory of Electromagnetic Field

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.

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

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

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

Equilibrium and Nonequilibrium Thermodynamics

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

Teoretická fyzika I (Statistická fyzika)

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 partriční 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.

Theoretical Physics I (Statistical Physics)

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.

Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)

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.

Theoretical Physics II (Kinetic Processes in Materials)

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.

Theoretical Physics 2

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

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).

Bakalářská práce

Bakalářská práce

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Diplomová práce

dle zadání

[1]  dle zadání

Fyzika

Povinná literatura:
[1]  Prof. RNDr. Pavel Demo, CSc.: Fyzika, ČVUT v Praze, 2008
[2]  RNDr. Jaroslava Drchalová, CSc.: Fyzika, Příklady, ČVUT v Praze, 2008
Doporučená literatura:
[3]  Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[4]  I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[5]   M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011

Fyzika 2G

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.

Povinná literatura:
[1]  Mikš, A. Fyzika 3, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2008. 115 s. ISBN 978-80-01-04000-3.
[2]  Mikš, A. Aplikovaná optika, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2009. 230 s. ISBN 978-80-01-04254-0.
[3]  Novák, J., Novák, P., Pokorný, P. Fyzika - sbírka příkladů. 2017. ČVUT v Praze. ISBN 978-80-010-6183-1.
Doporučená literatura:
[4]  Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentals of Physics. 10th ed., John Wiley and Sons, New York 2013. ISBN 978-1118230718.
[5]  Saleh,B. E. A., Teich, M. C. Fundamentals of Photonics. Wiley 2007. ISBN: 978-0-471-35832-9.
[6]  Bass, M. Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.ISBN: 978-0071498920.

Physics

Principal goal of the lectures is to present those fundamentals of physics necessary for further special courses. 1. Atoms. Molecules. Ions. Phases. Structures of substances. 2. Kinematics. Coordinate system. Radiusvector.Velocity. Acceleration. 3. Dynamics. Force. Newton´s laws of motion. 4. Force field. Newton´s law of universal gravitation. Work. Energy. Conservation law. 5. Deformation. Stress and strain. 6. Tensile, compressive and shear stress. Hooke´s law. 7. Flow. Viscosity. Laminar and turbulent flow. Bernoulli´s equation. 8. Oscillations. Basic definitions and characteristics. 9. Elastic waves in fluids and solids. 10. Interference. Acoustic waves. 11. Equilibrium thermodynamics. Heat and temperature. Thermodynamic work. 12. Thermal expansion of substances. 13. Heat transfer: convection, conduction, radiation.

[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

Požár a výbuch 1

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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Disperzní soustavy

Elektrické měřicí přístroje

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]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.
[4]  [4] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976

Fyzikální seminář 2

Metody pro detekci znečistění II

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.

Analytické metody v životním prostředí

Analytical Methods in Environmental Engineering

Noncontact Measuring Methods of Experimental Mechanics

Experimentální fyzika a teorie měření

Experimentální fyzika a teorie měření

Experimental Physics and Theory of Measurement

Fyzikální a aplikovaná elektronika

Fyzikální chemie

Physical Chemistry

Fyzika pevných látek

Solid State Physics

Instrumentální analytické metody

Instrumental Analytical Methods

Vliv klimatu na mostní a stavební konstrukce

Mechanika a termodynamika kontinua pevné fáze

Nanotechnologie ve stavebnictví

Nanotechnology in Civil Engineering

Nanotechnologie ve stavebnictví

Optika a optoelektronika

Optics and Optoelectronics

Optické zobrazení a moderní optika

Optical imaging and modern optics

Obnovitelné zdroje energie

Renewable Energy Sources

Optické zobrazení a metody zpracování obrazu

Optical Imaging and Methods for Image Processing

Přenos energie a hmoty ve stavebních konstrukcích

Polymery

Polymery v ochraně životního prostředí

Polymers in Environment Conservation

Polymery v nanotechnologii

Polymers in Nanotechnologies

Polymery a základy nanotechnologie

Theory of Electromagnetic Field

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

Equilibrium and Nonequilibrium Thermodynamics

Teoretická fyzika I (Statistická fyzika)

Theoretical Physics I (Statistical Physics)

Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)

Theoretical Physics II (Kinetic Processes in Materials)

Theoretical Physics 2

Základy nanotechnologie

Bakalářská práce

Bakalářská práce

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Diplomová práce

dle zadání

[1]  dle zadání

Fyzika

Povinná literatura:
[1]  Prof. RNDr. Pavel Demo, CSc.: Fyzika, ČVUT v Praze, 2008
[2]  RNDr. Jaroslava Drchalová, CSc.: Fyzika, Příklady, ČVUT v Praze, 2008
Doporučená literatura:
[3]  Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[4]  I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[5]   M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011

Fyzika 2G

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.

Povinná literatura:
[1]  Mikš, A. Fyzika 3, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2008. 115 s. ISBN 978-80-01-04000-3.
[2]  Mikš, A. Aplikovaná optika, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2009. 230 s. ISBN 978-80-01-04254-0.
[3]  Novák, J., Novák, P., Pokorný, P. Fyzika - sbírka příkladů. 2017. ČVUT v Praze. ISBN 978-80-010-6183-1.
Doporučená literatura:
[4]  Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentals of Physics. 10th ed., John Wiley and Sons, New York 2013. ISBN 978-1118230718.
[5]  Saleh,B. E. A., Teich, M. C. Fundamentals of Photonics. Wiley 2007. ISBN: 978-0-471-35832-9.
[6]  Bass, M. Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.ISBN: 978-0071498920.

Physics

Principal goal of the lectures is to present those fundamentals of physics necessary for further special courses. 1. Atoms. Molecules. Ions. Phases. Structures of substances. 2. Kinematics. Coordinate system. Radiusvector.Velocity. Acceleration. 3. Dynamics. Force. Newton´s laws of motion. 4. Force field. Newton´s law of universal gravitation. Work. Energy. Conservation law. 5. Deformation. Stress and strain. 6. Tensile, compressive and shear stress. Hooke´s law. 7. Flow. Viscosity. Laminar and turbulent flow. Bernoulli´s equation. 8. Oscillations. Basic definitions and characteristics. 9. Elastic waves in fluids and solids. 10. Interference. Acoustic waves. 11. Equilibrium thermodynamics. Heat and temperature. Thermodynamic work. 12. Thermal expansion of substances. 13. Heat transfer: convection, conduction, radiation.

[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

Požár a výbuch 1

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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

Elektrické měřicí přístroje

Principy měření elektrických veličin. Konstrukce elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních - ampérmetrů, voltmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin (teplota, vlhkost vzduchu i stavebních materiálů, tepelná vodivost, optické vlastnosti materiálů a světelných zdrojů apod.). Studenti absolvují praktická měření nejrůznějších elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

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]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.
[4]  [4] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976

Fyzikální seminář 2

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Hmotnostní spektroskopie. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie). Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí-měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram Plynová a kapalinová chromatografie. Použití chromatografických metod. Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze.

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.

Analytické metody v životním prostředí

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:
[2]  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.
[4]  3) Doporučené publikace v odborných časopisech.
[5]  4) Manuál k tenziometru pro měření povrchových vlastností materiálů (úhly smáčení, povrchová energie/napětí).
[7]  Doporučená literatura:
[8]  5) DEMTROEDER, Wolfgang. Atoms, Molecules and Photons. Springer Verlag, 2006. str. 577. ISBN-103-540-20631-0.

Analytical Methods in Environmental Engineering

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.

Noncontact Measuring Methods of Experimental Mechanics

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]  A.S.Kobayashi: Handbook on Experimantal Mechanics, Prentice-Hall 1987.
[2]  T.Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology, CRC Press 2009
[3]  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

Experimentální fyzika a teorie měření

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).

Experimental Physics and Theory of Measurement

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.

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

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:
[2]  Brdička, R., DVOŘÁK J. Základy fyzikální chemie. Academia, 1977.
[3]  Moore, W.J. Fyzikální chemie. SNTL, 1979.
[4]  Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Science.
[5]  Manuály k přístrojům a zařízením využívaným pro realizaci experimentů.
[6]  
[7]  Doporučená literatura:
[8]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[9]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.

Physical Chemistry

Atomic structure of matter. Application of quantum mechanics at microscopic level. Interactions between particles. Chemical bonds. Phases and aggregate states of matter. Phase equilibia and phase transitions (melting, solidification, evaporation). Phase diagrams. Physical and chemical properties of solids and fluids (ideal and real gases/solutions, viscosity). Physics and chemistry of surfaces. Adsorption, adhesion, wettability of surfaces (contact angles). Determination of surface tension and surface energy. Hydrophobicity, hydrophilicity. Balance equations and fundamentals of phenomenological description of mass/energy transport. Diffusion, heat transport. Basic hydrodynamics.

[1]  [References:
[2]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[3]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.
[4]  Moore W.J. Physical Chemistry, Prentice Hall, 1999.

Fyzika pevných látek

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Kraus I., Fiala J. Elementární fyzika pevných látek, ČVUT Praha 2016.

Solid State Physics

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Hummel R.E. Understanding Materials Science, Springer Verlag 2004.

Instrumentální analytické metody

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.

Instrumental Analytical Methods

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.

Vliv klimatu na mostní a stavební konstrukce

Předmět je zaměřen na studium vlivu prostředí na vlastnosti a chování stavebních materiálů a konstrukcí. Tepelné a vlhkostní namáhání konstrukcí, vliv zvýšené koncentrace kysličníku uhličitého, vliv znečištění prostředí. Karbonatace betonu, koroze výztuže. Mrazové cykly.

[1]  Povinná literatura:
[2]  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
[3]  Jeffrey Brooks: Concrete and Masonry Movements. 2015 Elsevier Inc. Available online: https://www-sciencedirect-com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780128015254
[5]  Doporučená literatura:

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Nanotechnology in Civil Engineering

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Optika a optoelektronika

Základy geometrické, fyzikální a kvantové optiky. Zdroje záření. Základy fyzikální elektroniky. Lasery a laserové svazky. Detekce optického záření, fotodetektory. Polarizace a modulace optického záření. Fyzikální principy moderních optických a optoelektronických prvků a přístrojů a jejich aplikace v technice. Optické a optoelektronické senzory a jejich aplikace.

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[6]  Doplňková literatura:

Optics and Optoelectronics

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]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] E.Hecht, Optics. 5 ed., Pearson 2016.
[5]  [4] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[6]  [5] H. Gross (ed.): Handbook of Optical Systems. Vol.I-V, Wiley-VCH, 2008.

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.

[1]  [1] Born M., Wolf E.: Principles of optics, 6th ed. New York: Pergamon Press, 1980.
[2]  [2] Saleh B.E.A., Teich C.M.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[3]  [3] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[4]  [4] Goodman J.W.: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[5]  [6] Hecht E.: Optics. Addison Wesley, Reading, 1987.
[6]  [7] G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
[7]  [8] O.Svetlo: Principles of Lasers. Springer, New York 2010.

Optical imaging and modern optics

Fundamentals of electromagnetic wave theory. Polarization, interference and diffraction of electromagnetic waves. Emission and detection of electromagnetic waves. Geometric and diffraction theory of optical imaging. Basics of photometry and colorimetry. Transmission properties of optical systems. Fundamentals of Fourier optics. Digital methods of image reconstruction and processing. Modern areas of optics and their applications in technology (active and adaptive optics, gradient optics, nonlinear optics, acoustooptics, electrooptics).

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York, 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[5]  [4] H. Barrett, K. Myers, Foundation of Image Science, Wiley&Sons 2004.
[6]  [5] R.C.Gonzales, R.E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall, New York 2007.

Obnovitelné zdroje energie

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.

Renewable Energy Sources

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.

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]  A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[2]  J. Fuka, B. Havelka, Optika, SPN, Praha 1961
[3]  V. Hlaváč, M. Sedláček, Zpracování signálů a obrazů. Vydavatelství ČVUT, Praha 2000
[4]  M. Sonka, V. Hlavac, R. Boyle, Image Processing, Analysis, and Machine Vision, 4th Ed., Thomson 2015
[5]  H. Barrett, K. Myers,Foundation of Image Science, Wiley & Sons 2004
[6]  MATLAB - Image Processing Toolbox™ User's Guide 2018

Optical Imaging and Methods for Image Processing

Geometric and diffraction theory of optical imaging. Fundamentals of radiometry, photometry and colorimetry. Transfer properties of optical systems. Deconvolution techniques in spatial and spectral domain. Digital methods of image processing.

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

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 v ochraně životního prostředí

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 in Environment Conservation

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.

Polymery v nanotechnologii

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 in Nanotechnologies

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) 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.

Polymery a základy nanotechnologie

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.

Theory of Electromagnetic Field

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.

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

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

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

Equilibrium and Nonequilibrium Thermodynamics

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

Teoretická fyzika I (Statistická fyzika)

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 partriční 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.

Theoretical Physics I (Statistical Physics)

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.

Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)

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.

Theoretical Physics II (Kinetic Processes in Materials)

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.

Theoretical Physics 2

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

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).

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

Fyzika

Povinná literatura:
[1]  Prof. RNDr. Pavel Demo, CSc.: Fyzika, ČVUT v Praze, 2008
[2]  RNDr. Jaroslava Drchalová, CSc.: Fyzika, Příklady, ČVUT v Praze, 2008
Doporučená literatura:
[3]  Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[4]  I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[5]   M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011

Fyzika 2G

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.

Povinná literatura:
[1]  Mikš, A. Fyzika 3, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2008. 115 s. ISBN 978-80-01-04000-3.
[2]  Mikš, A. Aplikovaná optika, 1. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2009. 230 s. ISBN 978-80-01-04254-0.
[3]  Novák, J., Novák, P., Pokorný, P. Fyzika - sbírka příkladů. 2017. ČVUT v Praze. ISBN 978-80-010-6183-1.
Doporučená literatura:
[4]  Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentals of Physics. 10th ed., John Wiley and Sons, New York 2013. ISBN 978-1118230718.
[5]  Saleh,B. E. A., Teich, M. C. Fundamentals of Photonics. Wiley 2007. ISBN: 978-0-471-35832-9.
[6]  Bass, M. Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.ISBN: 978-0071498920.

Physics

Principal goal of the lectures is to present those fundamentals of physics necessary for further special courses. 1. Atoms. Molecules. Ions. Phases. Structures of substances. 2. Kinematics. Coordinate system. Radiusvector.Velocity. Acceleration. 3. Dynamics. Force. Newton´s laws of motion. 4. Force field. Newton´s law of universal gravitation. Work. Energy. Conservation law. 5. Deformation. Stress and strain. 6. Tensile, compressive and shear stress. Hooke´s law. 7. Flow. Viscosity. Laminar and turbulent flow. Bernoulli´s equation. 8. Oscillations. Basic definitions and characteristics. 9. Elastic waves in fluids and solids. 10. Interference. Acoustic waves. 11. Equilibrium thermodynamics. Heat and temperature. Thermodynamic work. 12. Thermal expansion of substances. 13. Heat transfer: convection, conduction, radiation.

[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

Požár a výbuch 1

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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

Elektrické měřicí přístroje

Principy měření elektrických veličin. Konstrukce elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních - ampérmetrů, voltmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin (teplota, vlhkost vzduchu i stavebních materiálů, tepelná vodivost, optické vlastnosti materiálů a světelných zdrojů apod.). Studenti absolvují praktická měření nejrůznějších elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

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]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.
[4]  [4] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976

Fyzikální seminář 2

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Hmotnostní spektroskopie. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie). Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí-měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram Plynová a kapalinová chromatografie. Použití chromatografických metod. Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze.

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.

Analytické metody v životním prostředí

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:
[2]  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.
[4]  3) Doporučené publikace v odborných časopisech.
[5]  4) Manuál k tenziometru pro měření povrchových vlastností materiálů (úhly smáčení, povrchová energie/napětí).
[7]  Doporučená literatura:
[8]  5) DEMTROEDER, Wolfgang. Atoms, Molecules and Photons. Springer Verlag, 2006. str. 577. ISBN-103-540-20631-0.

Analytical Methods in Environmental Engineering

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 měřicí metody v experimentální mechanice

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]  W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2]  C.M.Tropea: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2007.
[3]  T. Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[4]  G.Cloud: Optical Methods of Engineering Analysis. Cambridge University Press, 1998.
[5]  J.Goldstein: Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer; 3rd ed. Berlin 2003.
[6]  W.Zhou, Z.L.Wang: Scanning Microscopy for Nanotechnology: Techniques and Applications, Springer, Berlin 2006.

Noncontact Measuring Methods of Experimental Mechanics

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]  A.S.Kobayashi: Handbook on Experimantal Mechanics, Prentice-Hall 1987.
[2]  T.Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology, CRC Press 2009
[3]  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

Experimentální fyzika a teorie měření

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).

Experimental Physics and Theory of Measurement

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.

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

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:
[2]  Brdička, R., DVOŘÁK J. Základy fyzikální chemie. Academia, 1977.
[3]  Moore, W.J. Fyzikální chemie. SNTL, 1979.
[4]  Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Science.
[5]  Manuály k přístrojům a zařízením využívaným pro realizaci experimentů.
[6]  
[7]  Doporučená literatura:
[8]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[9]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.

Physical Chemistry

Atomic structure of matter. Application of quantum mechanics at microscopic level. Interactions between particles. Chemical bonds. Phases and aggregate states of matter. Phase equilibia and phase transitions (melting, solidification, evaporation). Phase diagrams. Physical and chemical properties of solids and fluids (ideal and real gases/solutions, viscosity). Physics and chemistry of surfaces. Adsorption, adhesion, wettability of surfaces (contact angles). Determination of surface tension and surface energy. Hydrophobicity, hydrophilicity. Balance equations and fundamentals of phenomenological description of mass/energy transport. Diffusion, heat transport. Basic hydrodynamics.

[1]  [References:
[2]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[3]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.
[4]  Moore W.J. Physical Chemistry, Prentice Hall, 1999.

Fyzika pevných látek

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Kraus I., Fiala J. Elementární fyzika pevných látek, ČVUT Praha 2016.

Solid State Physics

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Hummel R.E. Understanding Materials Science, Springer Verlag 2004.

Instrumentální analytické metody

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.

Instrumental Analytical Methods

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.

Vliv klimatu na mostní a stavební konstrukce

Předmět je zaměřen na studium vlivu prostředí na vlastnosti a chování stavebních materiálů a konstrukcí. Tepelné a vlhkostní namáhání konstrukcí, vliv zvýšené koncentrace kysličníku uhličitého, vliv znečištění prostředí. Karbonatace betonu, koroze výztuže. Mrazové cykly.

[1]  Povinná literatura:
[2]  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
[3]  Jeffrey Brooks: Concrete and Masonry Movements. 2015 Elsevier Inc. Available online: https://www-sciencedirect-com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780128015254
[5]  Doporučená literatura:

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Nanotechnology in Civil Engineering

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Optika a optoelektronika

Základy geometrické, fyzikální a kvantové optiky. Zdroje záření. Základy fyzikální elektroniky. Lasery a laserové svazky. Detekce optického záření, fotodetektory. Polarizace a modulace optického záření. Fyzikální principy moderních optických a optoelektronických prvků a přístrojů a jejich aplikace v technice. Optické a optoelektronické senzory a jejich aplikace.

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[6]  Doplňková literatura:

Optics and Optoelectronics

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]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] E.Hecht, Optics. 5 ed., Pearson 2016.
[5]  [4] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[6]  [5] H. Gross (ed.): Handbook of Optical Systems. Vol.I-V, Wiley-VCH, 2008.

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.

[1]  [1] Born M., Wolf E.: Principles of optics, 6th ed. New York: Pergamon Press, 1980.
[2]  [2] Saleh B.E.A., Teich C.M.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[3]  [3] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[4]  [4] Goodman J.W.: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[5]  [6] Hecht E.: Optics. Addison Wesley, Reading, 1987.
[6]  [7] G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
[7]  [8] O.Svetlo: Principles of Lasers. Springer, New York 2010.

Optical imaging and modern optics

Fundamentals of electromagnetic wave theory. Polarization, interference and diffraction of electromagnetic waves. Emission and detection of electromagnetic waves. Geometric and diffraction theory of optical imaging. Basics of photometry and colorimetry. Transmission properties of optical systems. Fundamentals of Fourier optics. Digital methods of image reconstruction and processing. Modern areas of optics and their applications in technology (active and adaptive optics, gradient optics, nonlinear optics, acoustooptics, electrooptics).

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York, 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[5]  [4] H. Barrett, K. Myers, Foundation of Image Science, Wiley&Sons 2004.
[6]  [5] R.C.Gonzales, R.E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall, New York 2007.

Obnovitelné zdroje energie

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.

Renewable Energy Sources

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.

Přenos energie a hmoty ve stavebních konstrukcích

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:

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 v ochraně životního prostředí

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 in Environment Conservation

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.

Polymery v nanotechnologii

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 in Nanotechnologies

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) 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.

Polymery a základy nanotechnologie

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.

Teorie elektromagnetického pole

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]  L. Haňka, Teorie elektromagnetického pole, SNTL, Praha 1982
[2]  J. Fuka, B. Havelka, Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979
[3]  Z. Horák, F. Krupka, Fyzika, SNTL, Praha 1976
[4]  B. Mayer, J. Polák, Metody řešení elektrických a magnetických polí, SNTL, Praha 1983
[5]  J. Stratton, Theoryofelectromagneticsfield, John Wiley&Sons, 2007
[6]  D. Jackson, Classicalelectrodynamics, John Wiley&Sons, 1999

Theory of Electromagnetic Field

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.

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

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

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

Equilibrium and Nonequilibrium Thermodynamics

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

Teoretická fyzika I (Statistická fyzika)

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 partriční 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.

Theoretical Physics I (Statistical Physics)

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.

Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)

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.

Theoretical Physics II (Kinetic Processes in Materials)

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.

Theoretical Physics 1

Structure of matter. Fundamentals of statistical physics. Probability. Distributions. Mean values. Fluctuations. Application to the real systems (gases, liquids, solids).

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

Theoretical Physics 2

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

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).

Fyzika

Povinná literatura:
[1]  Prof. RNDr. Pavel Demo, CSc.: Fyzika, ČVUT v Praze, 2008
[2]  RNDr. Jaroslava Drchalová, CSc.: Fyzika, Příklady, ČVUT v Praze, 2008
Doporučená literatura:
[3]  Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[4]  I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[5]   M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011

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 1G

Předmět seznamuje studenty se základními pojmy a aplikacemi z oblasti klasické mechaniky, speciální teorie relativity, termodynamiky a tepelně-technických vlastností látek, elektřiny a magnetismu. Jednotlivé tematické okruhy jsou doplněny technickými aplikacemi se speciálním zaměřením na geodézii a měřicí metody.

Povinná literatura:
[1]  Mikš, A., Novák, J. Fyzika 1, 2. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2013. 189 s. ISBN 978-80-01-05201-3.
[2]  Mikš, A. Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, 1. vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2005. 162 s. ISBN 80-01-03164-0.
[3]  Novák, J., Novák, P., Pokorný, P. Fyzika - sbírka příkladů. ČVUT v Praze, 2017. ISBN 978-80-010-6183-1.
Doporučená literatura:
[4]  Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentals of Physics. 10th ed., John Wiley and Sons, New York 2013. ISBN 978-1118230718.
[5]  Feynman, R.P., Leighton, R.B., Sands, M. Feynmanovy přednášky z fyziky. 1.díl. Fragment, 2013. ISBN: 978-80-253-1642-9.
[6]  Feynman, R.P., Leighton, R.B., Sands, M. Feynmanovy přednášky z fyziky. 2.díl. Fragment, 2013. ISBN: 978-80-253-1643-6.

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.

[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

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]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.
[4]  [4] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976

Fyzikální seminář 1

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie, jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY1G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY1G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problém. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.

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
[3]  [2] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[5]  [3] Mikš A.: Fyzika 3. Vydavatelství ČVUT, Praha 2007

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

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.

Analytické metody v životním prostředí

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:
[2]  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.
[4]  3) Doporučené publikace v odborných časopisech.
[5]  4) Manuál k tenziometru pro měření povrchových vlastností materiálů (úhly smáčení, povrchová energie/napětí).
[7]  Doporučená literatura:
[8]  5) DEMTROEDER, Wolfgang. Atoms, Molecules and Photons. Springer Verlag, 2006. str. 577. ISBN-103-540-20631-0.

Analytical Methods in Environmental Engineering

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 měřicí metody v experimentální mechanice

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]  W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2]  C.M.Tropea: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2007.
[3]  T. Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[4]  G.Cloud: Optical Methods of Engineering Analysis. Cambridge University Press, 1998.
[5]  J.Goldstein: Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer; 3rd ed. Berlin 2003.
[6]  W.Zhou, Z.L.Wang: Scanning Microscopy for Nanotechnology: Techniques and Applications, Springer, Berlin 2006.

Noncontact Measuring Methods of Experimental Mechanics

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]  A.S.Kobayashi: Handbook on Experimantal Mechanics, Prentice-Hall 1987.
[2]  T.Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology, CRC Press 2009
[3]  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.

Experimentální fyzika a teorie měření

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).

Experimental Physics and Theory of Measurement

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.

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

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:
[2]  Brdička, R., DVOŘÁK J. Základy fyzikální chemie. Academia, 1977.
[3]  Moore, W.J. Fyzikální chemie. SNTL, 1979.
[4]  Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Science.
[5]  Manuály k přístrojům a zařízením využívaným pro realizaci experimentů.
[6]  
[7]  Doporučená literatura:
[8]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[9]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.

Physical Chemistry

Atomic structure of matter. Application of quantum mechanics at microscopic level. Interactions between particles. Chemical bonds. Phases and aggregate states of matter. Phase equilibia and phase transitions (melting, solidification, evaporation). Phase diagrams. Physical and chemical properties of solids and fluids (ideal and real gases/solutions, viscosity). Physics and chemistry of surfaces. Adsorption, adhesion, wettability of surfaces (contact angles). Determination of surface tension and surface energy. Hydrophobicity, hydrophilicity. Balance equations and fundamentals of phenomenological description of mass/energy transport. Diffusion, heat transport. Basic hydrodynamics.

[1]  [References:
[2]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[3]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.
[4]  Moore W.J. Physical Chemistry, Prentice Hall, 1999.

Fyzika pevných látek

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Kraus I., Fiala J. Elementární fyzika pevných látek, ČVUT Praha 2016.

Solid State Physics

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Hummel R.E. Understanding Materials Science, Springer Verlag 2004.

Instrumentální analytické metody

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.

Instrumental Analytical Methods

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.

Vliv klimatu na mostní a stavební konstrukce

Předmět je zaměřen na studium vlivu prostředí na vlastnosti a chování stavebních materiálů a konstrukcí. Tepelné a vlhkostní namáhání konstrukcí, vliv zvýšené koncentrace kysličníku uhličitého, vliv znečištění prostředí. Karbonatace betonu, koroze výztuže. Mrazové cykly.

[1]  Povinná literatura:
[2]  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
[3]  Jeffrey Brooks: Concrete and Masonry Movements. 2015 Elsevier Inc. Available online: https://www-sciencedirect-com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780128015254
[5]  Doporučená literatura:

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Nanotechnology in Civil Engineering

Nanotechnologie ve stavebnictví

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).

Optika a optoelektronika

Základy geometrické, fyzikální a kvantové optiky. Zdroje záření. Základy fyzikální elektroniky. Lasery a laserové svazky. Detekce optického záření, fotodetektory. Polarizace a modulace optického záření. Fyzikální principy moderních optických a optoelektronických prvků a přístrojů a jejich aplikace v technice. Optické a optoelektronické senzory a jejich aplikace.

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[6]  Doplňková literatura:

Optics and Optoelectronics

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]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] E.Hecht, Optics. 5 ed., Pearson 2016.
[5]  [4] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[6]  [5] H. Gross (ed.): Handbook of Optical Systems. Vol.I-V, Wiley-VCH, 2008.

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.

[1]  [1] Born M., Wolf E.: Principles of optics, 6th ed. New York: Pergamon Press, 1980.
[2]  [2] Saleh B.E.A., Teich C.M.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[3]  [3] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[4]  [4] Goodman J.W.: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[5]  [6] Hecht E.: Optics. Addison Wesley, Reading, 1987.
[6]  [7] G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
[7]  [8] O.Svetlo: Principles of Lasers. Springer, New York 2010.

Optical imaging and modern optics

Fundamentals of electromagnetic wave theory. Polarization, interference and diffraction of electromagnetic waves. Emission and detection of electromagnetic waves. Geometric and diffraction theory of optical imaging. Basics of photometry and colorimetry. Transmission properties of optical systems. Fundamentals of Fourier optics. Digital methods of image reconstruction and processing. Modern areas of optics and their applications in technology (active and adaptive optics, gradient optics, nonlinear optics, acoustooptics, electrooptics).

[1]  Základní literatura:
[2]  [1] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience, New York, 2007.
[3]  [2] M. Born, E. Wolf, Principles of Optics (7th Ed.), Cambridge University Press, Cambridge 1999.
[4]  [3] M.Bass, Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.
[5]  [4] H. Barrett, K. Myers, Foundation of Image Science, Wiley&Sons 2004.
[6]  [5] R.C.Gonzales, R.E. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall, New York 2007.

Obnovitelné zdroje energie

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.

Renewable Energy Sources

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.

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.

Optical Imaging and Methods for Image Processing

Geometric and diffraction theory of optical imaging. Fundamentals of radiometry, photometry and colorimetry. Transfer properties of optical systems. Deconvolution techniques in spatial and spectral domain. Digital methods of image processing.

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

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 v ochraně životního prostředí

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 in Environment Conservation

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.

Polymery v nanotechnologii

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 in Nanotechnologies

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) 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.

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. Zákony zachování. Elektrostatické pole. Magnetostatické pole. Elektromagnetické vlny. Polarizace, interference a difrakce elektromagnetických vln. Vyzařování a detekce elektromagnetických vln. Elektrické a magnetické obvody.

[1]  L. Haňka, Teorie elektromagnetického pole, SNTL, Praha 1982
[2]  J. Fuka, B. Havelka, Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979
[3]  Z. Horák, F. Krupka, Fyzika, SNTL, Praha 1976
[4]  B. Mayer, J. Polák, Metody řešení elektrických a magnetických polí, SNTL, Praha 1983
[5]  J. Stratton, Theoryofelectromagneticsfield, John Wiley&Sons, 2007
[6]  D. Jackson, Classicalelectrodynamics, John Wiley&Sons, 1999

Theory of Electromagnetic Field

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.

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

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

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

Equilibrium and Nonequilibrium Thermodynamics

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

Teoretická fyzika

Teoretická fyzika I (Statistická fyzika)

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 partriční 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.

Theoretical Physics I (Statistical Physics)

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.

Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)

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.

Theoretical Physics II (Kinetic Processes in Materials)

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.

Theoretical Physics 1

Structure of matter. Fundamentals of statistical physics. Probability. Distributions. Mean values. Fluctuations. Application to the real systems (gases, liquids, solids).

Theoretical Physics 2

Basic conceps of thermodynamics and kinetic theory of gases: solid and fluids, temperature and heat transfere, the first and second laws of thermodynamics, entropy

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

[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.

Fyzika

Povinná literatura:
[1]  Prof. RNDr. Pavel Demo, CSc.: Fyzika, ČVUT v Praze, 2008
[2]  RNDr. Jaroslava Drchalová, CSc.: Fyzika, Příklady, ČVUT v Praze, 2008
Doporučená literatura:
[3]  Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[4]  I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[5]   M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011

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 1G

Předmět seznamuje studenty se základními pojmy a aplikacemi z oblasti klasické mechaniky, speciální teorie relativity, termodynamiky a tepelně-technických vlastností látek, elektřiny a magnetismu. Jednotlivé tematické okruhy jsou doplněny technickými aplikacemi se speciálním zaměřením na geodézii a měřicí metody.

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]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.
[4]  [4] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976

Fyzikální seminář 1

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie, jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY1G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY1G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problém. Cvičení má charakter početního semináře.

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.

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.

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.

Analytické metody v životním prostředí

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:
[2]  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.
[4]  3) Doporučené publikace v odborných časopisech.
[5]  4) Manuál k tenziometru pro měření povrchových vlastností materiálů (úhly smáčení, povrchová energie/napětí).
[7]  Doporučená literatura:
[8]  5) DEMTROEDER, Wolfgang. Atoms, Molecules and Photons. Springer Verlag, 2006. str. 577. ISBN-103-540-20631-0.

Bezkontaktní měřicí metody v experimentální mechanice

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]  W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2]  C.M.Tropea: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2007.
[3]  T. Yoshizawa: Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[4]  G.Cloud: Optical Methods of Engineering Analysis. Cambridge University Press, 1998.
[5]  J.Goldstein: Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis. Springer; 3rd ed. Berlin 2003.
[6]  W.Zhou, Z.L.Wang: Scanning Microscopy for Nanotechnology: Techniques and Applications, Springer, Berlin 2006.

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

Experimentální fyzika a teorie měření

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).

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

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:
[2]  Brdička, R., DVOŘÁK J. Základy fyzikální chemie. Academia, 1977.
[3]  Moore, W.J. Fyzikální chemie. SNTL, 1979.
[4]  Relevantní články v odborných časopisech indexovaných v databázi Web of Science.
[5]  Manuály k přístrojům a zařízením využívaným pro realizaci experimentů.
[6]  
[7]  Doporučená literatura:
[8]  Atkins P.W. Physical Chemistry. Oxford University Press, 1990.
[9]  Mortimer R.G. Physical Chemistry. Elsevier 2008.

Fyzika pevných látek

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.
[2]  Sidebottom D.L. Fundamentals of Condensed Matter and Crystalline Physics, Cambridge University Press 2012.
[3]  Iadonisi G. et al. Introduction to Solid State Physics and Crystalline Nanostructures, Springer Verlag 2014.
[4]  Kraus I., Fiala J. Elementární fyzika pevných látek, ČVUT Praha 2016.

Instrumentální analytické metody

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.

Vliv klimatu na mostní a stavební konstrukce

Předmět je zaměřen na studium vlivu prostředí na vlastnosti a chování stavebních materiálů a konstrukcí. Tepelné a vlhkostní namáhání konstrukcí, vliv zvýšené koncentrace kysličníku uhličitého, vliv znečištění prostředí. Karbonatace betonu, koroze výztuže. Mrazové cykly.

[1]  Povinná literatura:
[2]  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
[3]  Jeffrey Brooks: Concrete and Masonry Movements. 2015 Elsevier Inc. Available online: https://www-sciencedirect-com.ezproxy.techlib.cz/science/book/9780128015254
[5]  Doporučená literatura:

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.

Nanotechnology in Civil Engineering

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

Nanotechnologie ve stavebnictví

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.

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]  A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[2]  A. Mikš, Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.
[3]  J. Fuka, B. Havelka, Optika, SPN, Praha 1961.
[4]  B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 2nd Ed., Wiley-Interscience 2007.

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.

[1]  [1] Born M., Wolf E.: Principles of optics, 6th ed. New York: Pergamon Press, 1980.
[2]  [2] Saleh B.E.A., Teich C.M.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[3]  [3] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[4]  [4] Goodman J.W.: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[5]  [6] Hecht E.: Optics. Addison Wesley, Reading, 1987.
[6]  [7] G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
[7]  [8] O.Svetlo: Principles of Lasers. Springer, New York 2010.

Obnovitelné zdroje energie

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.

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]  A. Mikš, Aplikovaná optika, Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[2]  J. Fuka, B. Havelka, Optika, SPN, Praha 1961
[3]  V. Hlaváč, M. Sedláček, Zpracování signálů a obrazů. Vydavatelství ČVUT, Praha 2000
[4]  M. Sonka, V. Hlavac, R. Boyle, Image Processing, Analysis, and Machine Vision, 4th Ed., Thomson 2015
[5]  H. Barrett, K. Myers,Foundation of Image Science, Wiley & Sons 2004
[6]  MATLAB - Image Processing Toolbox? User's Guide 2018

Přenos energie a hmoty ve stavebních konstrukcích

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:

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 v ochraně životního prostředí

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.

Polymery v nanotechnologii

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.

Polymery a základy nanotechnologie

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.

Teorie elektromagnetického pole

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]  L. Haňka, Teorie elektromagnetického pole, SNTL, Praha 1982
[2]  J. Fuka, B. Havelka, Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979
[3]  Z. Horák, F. Krupka, Fyzika, SNTL, Praha 1976
[4]  B. Mayer, J. Polák, Metody řešení elektrických a magnetických polí, SNTL, Praha 1983
[5]  J. Stratton, Theoryofelectromagneticsfield, John Wiley&Sons, 2007
[6]  D. Jackson, Classicalelectrodynamics, John Wiley&Sons, 1999

Rovnovážná a nerovnovážná termodynamika

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

Teoretická fyzika I (Statistická fyzika)

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 partriční 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.

Teoretická fyzika II (Kinetické procesy v materiálech)

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.

Theoretical Physics 1

Structure of matter. Fundamentals of statistical physics. Probability. Distributions. Mean values. Fluctuations. Application to the real systems (gases, liquids, solids).

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

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).

Fyzika

Povinná literatura:
[1]  Prof. RNDr. Pavel Demo, CSc.: Fyzika, ČVUT v Praze, 2008
[2]  RNDr. Jaroslava Drchalová, CSc.: Fyzika, Příklady, ČVUT v Praze, 2008
Doporučená literatura:
[3]  Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[4]  I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[5]   M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011

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 1G

Předmět seznamuje studenty se základními pojmy a aplikacemi z oblasti klasické mechaniky, speciální teorie relativity, termodynamiky a tepelně-technických vlastností látek, elektřiny a magnetismu. Jednotlivé tematické okruhy jsou doplněny technickými aplikacemi se speciálním zaměřením na geodézii a měřicí metody.

Povinná literatura:
[1]  Mikš, A., Novák, J. Fyzika 1, 2. vyd. Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2013. 189 s. ISBN 978-80-01-05201-3.
[2]  Mikš, A. Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, 1. vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2005. 162 s. ISBN 80-01-03164-0.
[3]  Novák, J., Novák, P., Pokorný, P. Fyzika - sbírka příkladů. ČVUT v Praze, 2017. ISBN 978-80-010-6183-1.
Doporučená literatura:
[4]  Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentals of Physics. 10th ed., John Wiley and Sons, New York 2013. ISBN 978-1118230718.
[5]  Feynman, R.P., Leighton, R.B., Sands, M. Feynmanovy přednášky z fyziky. 1.díl. Fragment, 2013. ISBN: 978-80-253-1642-9.
[6]  Feynman, R.P., Leighton, R.B., Sands, M. Feynmanovy přednášky z fyziky. 2.díl. Fragment, 2013. ISBN: 978-80-253-1643-6.

Fyzika 2

Základy termodynamiky. Elektřina a magnetismus. Elektrostatické pole. Magnetické pole. Elektromagnetické vlny.

[1]  [1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.
[3]  [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

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]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.
[4]  [4] Horák Z., Krupka F. Fyzika, SNTL, Praha 1976

Fyzikální seminář 1

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie, jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY1G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY1G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problém. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.

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
[3]  [2] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[5]  [3] Mikš A.: Fyzika 3. Vydavatelství ČVUT, Praha 2007

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

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.

Theoretical Physics 2

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

Fyzika

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

Povinná literatura:
[1]  Prof. RNDr. Pavel Demo, CSc.: Fyzika, ČVUT v Praze, 2008
[2]  RNDr. Jaroslava Drchalová, CSc.: Fyzika, Příklady, ČVUT v Praze, 2008
Doporučená literatura:
[3]  Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[4]  I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[5]   M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011

Fyzika G

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Elektřina a magnetismus.

[1]  1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1. ČVUT, Praha 2013.
[3]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, ČVUT Praha 2005
[5]  [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prométheus Praha 2001
[7]  [4] Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.

Physics

Principal goal of the lectures is to present those fundamentals of physics necessary for further special courses. 1. Atoms. Molecules. Ions. Phases. Structures of substances. 2. Kinematics. Coordinate system. Radiusvector.Velocity. Acceleration. 3. Dynamics. Force. Newton´s laws of motion. 4. Force field. Newton´s law of universal gravitation. Work. Energy. Conservation law. 5. Deformation. Stress and strain. 6. Tensile, compressive and shear stress. Hooke´s law. 7. Flow. Viscosity. Laminar and turbulent flow. Bernoulli´s equation. 8. Oscillations. Basic definitions and characteristics. 9. Elastic waves in fluids and solids. 10. Interference. Acoustic waves. 11. Equilibrium thermodynamics. Heat and temperature. Thermodynamic work. 12. Thermal expansion of substances. 13. Heat transfer: convection, conduction, radiation.

[1]  [1] F.J. Keller, W.E. Gettys, M.J. Skove: Physics. McGraw-Hill, 1993.
[2]  [2] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of Physics. Part I and II. John Wiley, 1997.

Požár a výbuch 1

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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

[1] W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[3] R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 1999.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Elektrické měřicí přístroje

Principy měření elektrických veličin. Konstrukce elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních - ampérmetrů, voltmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin (teplota, vlhkost vzduchu i stavebních materiálů, tepelná vodivost, optické vlastnosti materiálů a světelných zdrojů apod.). Studenti absolvují praktická měření nejrůznějších elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Hmotnostní spektroskopie. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie). Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí-měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram Plynová a kapalinová chromatografie. Použití chromatografických metod. Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze.

[1] Zýka J.a kol: Analytická příručka I,II, SNTL, Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

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

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.

[1]  [1] Born M., Wolf E.: Principles of optics, 6th ed. New York: Pergamon Press, 1980.
[2]  [2] Saleh B.E.A., Teich C.M.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1994.
[3]  [3] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.
[4]  [4] Goodman J.W.: Introduction to Fourier Optics, Roberts&Co. Publisher 2004.
[5]  [6] Hecht E.: Optics. Addison Wesley, Reading, 1987.
[6]  [7] G.R.Fowles: Introduction to Modern Optics, Dover Publications; 2 ed. 1989.
[7]  [8] O.Svetlo: Principles of Lasers. Springer, New York 2010.

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.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

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.

[1]  (1) Fakirov S.: Fundamentals of Polymer Science for Engineers. Wiley and Sons, 2017.
[2]  (2) Ramsden J.: Nanotechnology. An Introduction. Elsevier, 2016.

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.

Povinná literatura:
[1]  Prof. RNDr. Pavel Demo, CSc.: Fyzika, ČVUT v Praze, 2008
[2]  RNDr. Jaroslava Drchalová, CSc.: Fyzika, Příklady, ČVUT v Praze, 2008
Doporučená literatura:
[3]  Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fundamentals of Physics Extended, 10th Edition, 2013
[4]  I.E. Irodov: Problems in General Physics, G.K. Publishers (P) Limited, 2008
[5]   M.M. Sternheim: General Physics, John Wiley & Sons, Incorporated 2011

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.

[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

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]  [1] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[2]  [2] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004
[3]  [3] Novák J., Novák P., Pokorný P. Fyzika - sbírka příkladů, Vydavatelství ČVUT, Praha 2017.
[4]  [4] 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
[3]  [2] Mikš A.: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009
[5]  [3] Mikš A.: Fyzika 3. Vydavatelství ČVUT, Praha 2007

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).

Bakalářská práce

Bakalářská práce

Bakalářská práce

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

Diplomová práce

dle zadání

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.

Fyzika G

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Elektřina a magnetismus.

[1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[2] A.Mikš, J.Novák: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2013
[3] A.Mikš : Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.

Physics

Principal goal of the lectures is to present those fundamentals of physics necessary for further special courses. 1. Atoms. Molecules. Ions. Phases. Structures of substances. 2. Kinematics. Coordinate system. Radiusvector.Velocity. Acceleration. 3. Dynamics. Force. Newton´s laws of motion. 4. Force field. Newton´s law of universal gravitation. Work. Energy. Conservation law. 5. Deformation. Stress and strain. 6. Tensile, compressive and shear stress. Hooke´s law. 7. Flow. Viscosity. Laminar and turbulent flow. Bernoulli´s equation. 8. Oscillations. Basic definitions and characteristics. 9. Elastic waves in fluids and solids. 10. Interference. Acoustic waves. 11. Equilibrium thermodynamics. Heat and temperature. Thermodynamic work. 12. Thermal expansion of substances. 13. Heat transfer: convection, conduction, radiation.

[1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989

Požár a výbuch 1

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] Sachdev, P. L.: Shock waves and explosions , Boca Raton : Chapman & Hall/CRC, c2004
[2] Bradáčová, Isabela: Stavby a jejich požární bezpečnost , Praha : ŠEL, 1999
[3] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 20 - Termodynamika, ČVUT Praha 1998

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

[1] W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[3] R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 1999.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Elektrické měřicí přístroje

Principy měření elektrických veličin. Konstrukce elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních - ampérmetrů, voltmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin (teplota, vlhkost vzduchu i stavebních materiálů, tepelná vodivost, optické vlastnosti materiálů a světelných zdrojů apod.). Studenti absolvují praktická měření nejrůznějších elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009

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

Fyzikální seminář 1

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie, jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY1G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY1G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problém. 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

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Hmotnostní spektroskopie. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie). Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí-měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram Plynová a kapalinová chromatografie. Použití chromatografických metod. Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze.

[1] Zýka J.a kol: Analytická příručka I,II, SNTL, Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

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.

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

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.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

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

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

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

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

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

Fyzikální seminář 2

Laserová tech. a mod. optoelektronika

Předmět pokrývá problematiku laserové techniky a moderních optických, elektronických, optoelektronických, optomechanických prvků a systémů jak z hlediska principů fungování tak především z hlediska využití těchto systémů v různých technických oborech (stavebnictví, geodézie, experimentální mechanika, strojírenství, elektrotechnika, bezpečnostní inženýrství), biomedicíně i v běžném každodenním životě (např.spotřební elektronika). Kurz bude doplněn vybranými ukázkami aplikací laserové techniky a moderní přístrojové techniky.

[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).

[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 chyb. 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

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

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

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

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

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

[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

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

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. Recommended literature is available in libraries of CTU (search at http://www.knihovny.cvut.cz/en/infzdroje/katalogy.html).

[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

Physics - Seminar

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

Fyzikální seminář 2

Laserová tech. a mod. optoelektronika

Předmět pokrývá problematiku laserové techniky a moderních optických, elektronických, optoelektronických, optomechanických prvků a systémů jak z hlediska principů fungování tak především z hlediska využití těchto systémů v různých technických oborech (stavebnictví, geodézie, experimentální mechanika, strojírenství, elektrotechnika, bezpečnostní inženýrství), biomedicíně i v běžném každodenním životě (např.spotřební elektronika). Kurz bude doplněn vybranými ukázkami aplikací laserové techniky a moderní přístrojové techniky.

[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

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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).

[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 chyb. 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

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

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.

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

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).

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

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

Fyzika G

KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU. Prostor a čas. Poloha, trajektorie, rychlost a zrychlení hmotného bodu. Pohyb hmotného bodu v pohybující se referenční soustavě. SILOVÁ POLE. Vlastnosti hmotných částic (hmotnost, náboj). Silová pole a jejich zdroje (hmotnost, náboj, proud). Zákony fundamentálních sil. Intenzita a potenciál pole. DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU. Základní pojmy a zákony klasické mechaniky. Pohybové rovnice. Pohyb hmotného bodu v silovém poli (gravitačním a elektrostatickém). Práce a energie. Konzervativní a nekonzervativní silová pole. Impuls síly. Zákon zachování energie, hybnosti a momentu hybnosti. SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ A TUHÉ TĚLESO. Popis soustavy hmotných bodů. Hmotný střed soustavy (těžiště) hmotných bodů. Pohybové rovnice. Kinetická a potenciální energie. Tuhé těleso. Kinematika a dynamika tuhého tělesa. Otáčení tuhého tělesa kolem pevné osy (mechanické gyroskopy). KMITY A VLNY. Harmonický kmit. Vynucený harmonický kmit. Skládání kmitů. Vlny a jejich základní vlastnosti. Vlnová rovnice. Elementární vlny. Šíření vln, Huyghensův-Fresnelův princip a jeho matematické vyjádření. Princip superpozice vln (interference dvou vln, InSAR). HYDROMECHANIKA. Obecné vlastnosti kapalin. Rovnováha kapalin. Pascalův zákon. Proudění ideální kapaliny, rovnice kontinuity a Bernoulliova rovnice (princip hydrostatické nivelace). SPECIÁLNÍ TEOERIE RELATIVITY. Základní postuláty, Lorenzova transformace. Dopplerův jev v optice (měření rychlosti a vibrací). Sagnacův jev (optické gyroskopy). TERMODYNAMIKA. Základní vztahy termodynamiky. Teplotní roztažnost a rozpínavost látek, šíření tepla. ELEKTROMAGNETICKÉ POLE. Základní zákony elektromagnetického pole. Elektromagnetické vlny, jejich vyzařování, šíření a detekce. Modulace elektromagnetických vln (dálkoměry). Antény. Optické záření a jeho vlastnosti. Transformace vlnového pole optickou soustavou. Vliv prostředí na přesnost geodetických měření. Fyzikální principy prvků pro skenování laserovým svazkem.

[1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[2] A.Mikš, J.Novák: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2013
[3] A.Mikš : Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.

Physics

Principal goal of the lectures is to present those fundamentals of physics necessary for further special courses. 1. Atoms. Molecules. Ions. Phases. Structures of substances. 2. Kinematics. Coordinate system. Radiusvector.Velocity. Acceleration. 3. Dynamics. Force. Newton´s laws of motion. 4. Force field. Newton´s law of universal gravitation. Work. Energy. Conservation law. 5. Deformation. Stress and strain. 6. Tensile, compressive and shear stress. Hooke´s law. 7. Flow. Viscosity. Laminar and turbulent flow. Bernoulli´s equation. 8. Oscillations. Basic definitions and characteristics. 9. Elastic waves in fluids and solids. 10. Interference. Acoustic waves. 11. Equilibrium thermodynamics. Heat and temperature. Thermodynamic work. 12. Thermal expansion of substances. 13. Heat transfer: convection, conduction, radiation.

[1]  [1] F.J. Keller, W.E. Gettys, M.J. Skove: Physics. McGraw-Hill, 1993.
[2]  [2] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of Physics. Part I and II. John Wiley, 1997.

Požár a výbuch 1

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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

[1] W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[3] R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 1999.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Elektrické měřicí přístroje

Principy měření elektrických veličin. Konstrukce elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních - ampérmetrů, voltmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin (teplota, vlhkost vzduchu i stavebních materiálů, tepelná vodivost, optické vlastnosti materiálů a světelných zdrojů apod.). Studenti absolvují praktická měření nejrůznějších elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009

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

Fyzikální seminář 1

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie (G), jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY1G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY1G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky, termodynamiky, elektřiny a magnetismu. 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

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Hmotnostní spektroskopie. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie). Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí-měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram Plynová a kapalinová chromatografie. Použití chromatografických metod. Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze.

[1] Zýka J.a kol: Analytická příručka I,II, SNTL, Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

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.

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 chyb. 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

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

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.

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

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).

Bakalářská práce

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Bakalářská práce

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Diplomová práce

dle zadání

[1]  dle zadání

Energie a životní prostředí

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbína, kogenerace, trigenerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie a její vliv na životní prostředí, ionizující záření, měření ionizujícího záření. Vliv obnovitelných zdrojů energie na životní prostředí; bilance skleníkových plynů, bilance energie při využívání obnovitelných zdrojů energie. Větrná energie. Typy větrných turbín, stanovení potenciálu větrné energie v určité lokalitě, měření rychlosti a směru větru, sběr a analýza dat. Sluneční energie. Sluneční kolektory pro přípravu teplé užitkové vody; principy fotovoltaické přeměny, typy fotovoltaických článků a jejich účinnost, stanovení potenciálu sluneční energie, měření slunečního záření a jeho složek (difusní, přímé). Biomasa. Současné a perspektivní způsoby využití, výroba ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, výroba bioplynu, bioplynové stanice). Emise při spalování biomasy a jejich měření. Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

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

Fyzika G

KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU. Prostor a čas. Poloha, trajektorie, rychlost a zrychlení hmotného bodu. Pohyb hmotného bodu v pohybující se referenční soustavě. SILOVÁ POLE. Vlastnosti hmotných částic (hmotnost, náboj). Silová pole a jejich zdroje (hmotnost, náboj, proud). Zákony fundamentálních sil. Intenzita a potenciál pole. DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU. Základní pojmy a zákony klasické mechaniky. Pohybové rovnice. Pohyb hmotného bodu v silovém poli (gravitačním a elektrostatickém). Práce a energie. Konzervativní a nekonzervativní silová pole. Impuls síly. Zákon zachování energie, hybnosti a momentu hybnosti. SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ A TUHÉ TĚLESO. Popis soustavy hmotných bodů. Hmotný střed soustavy (těžiště) hmotných bodů. Pohybové rovnice. Kinetická a potenciální energie. Tuhé těleso. Kinematika a dynamika tuhého tělesa. Otáčení tuhého tělesa kolem pevné osy (mechanické gyroskopy). KMITY A VLNY. Harmonický kmit. Vynucený harmonický kmit. Skládání kmitů. Vlny a jejich základní vlastnosti. Vlnová rovnice. Elementární vlny. Šíření vln, Huyghensův-Fresnelův princip a jeho matematické vyjádření. Princip superpozice vln (interference dvou vln, InSAR). HYDROMECHANIKA. Obecné vlastnosti kapalin. Rovnováha kapalin. Pascalův zákon. Proudění ideální kapaliny, rovnice kontinuity a Bernoulliova rovnice (princip hydrostatické nivelace). SPECIÁLNÍ TEOERIE RELATIVITY. Základní postuláty, Lorenzova transformace. Dopplerův jev v optice (měření rychlosti a vibrací). Sagnacův jev (optické gyroskopy). TERMODYNAMIKA. Základní vztahy termodynamiky. Teplotní roztažnost a rozpínavost látek, šíření tepla. ELEKTROMAGNETICKÉ POLE. Základní zákony elektromagnetického pole. Elektromagnetické vlny, jejich vyzařování, šíření a detekce. Modulace elektromagnetických vln (dálkoměry). Antény. Optické záření a jeho vlastnosti. Transformace vlnového pole optickou soustavou. Vliv prostředí na přesnost geodetických měření. Fyzikální principy prvků pro skenování laserovým svazkem.

[1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[2] A.Mikš, J.Novák: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2013
[3] A.Mikš : Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.

Physics

Principal goal of the lectures is to present those fundamentals of physics necessary for further special courses. 1. Atoms. Molecules. Ions. Phases. Structures of substances. 2. Kinematics. Coordinate system. Radiusvector.Velocity. Acceleration. 3. Dynamics. Force. Newton´s laws of motion. 4. Force field. Newton´s law of universal gravitation. Work. Energy. Conservation law. 5. Deformation. Stress and strain. 6. Tensile, compressive and shear stress. Hooke´s law. 7. Flow. Viscosity. Laminar and turbulent flow. Bernoulli´s equation. 8. Oscillations. Basic definitions and characteristics. 9. Elastic waves in fluids and solids. 10. Interference. Acoustic waves. 11. Equilibrium thermodynamics. Heat and temperature. Thermodynamic work. 12. Thermal expansion of substances. 13. Heat transfer: convection, conduction, radiation.

[1]  [1] F.J. Keller, W.E. Gettys, M.J. Skove: Physics. McGraw-Hill, 1993.
[2]  [2] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of Physics. Part I and II. John Wiley, 1997.

Požár a výbuch 1

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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

[1] W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[3] R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 1999.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Elektrické měřicí přístroje

Principy měření elektrických veličin. Konstrukce elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních - ampérmetrů, voltmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin (teplota, vlhkost vzduchu i stavebních materiálů, tepelná vodivost, optické vlastnosti materiálů a světelných zdrojů apod.). Studenti absolvují praktická měření nejrůznějších elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009

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

Fyzikální seminář 1

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie (G), jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY1G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY1G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky, termodynamiky, elektřiny a magnetismu. 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

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Hmotnostní spektroskopie. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie). Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí-měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram Plynová a kapalinová chromatografie. Použití chromatografických metod. Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze.

[1] Zýka J.a kol: Analytická příručka I,II, SNTL, Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

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.

Elektrická měření

Teoretické základy elektroniky. Principy pokročilých metod měření elektrických a neelektrických veličin. Detailní vlastnosti elektrických měřících přístrojů a jejich aplikace v praxi. Nejistoty měření.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Metody pro detekci znečištění

Přednášky: Elektromagnetické záření a jeho základní vlastnosti. Přehled jednotlivých frekvenčních oblastí spektra. Optické a spektroskopické vlastnosti látek. Základní principy vybraných spektroskopických metod:Atomová a molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti. Molekulová absorpční spektrometrie v infračervené oblasti spektra. Rentgenová spektrometrie. Základy nukleární magnetické rezonance a hmotnostní spektrometrie. pH a jeho měření, iontově selektivní elektrody, elektrická vodivost. Základy separačních metod. Sloupcová a papírová chromatografie. Základy plynové a kapalinové chromatografie. Analýza půd- odběr vzorku, příprava vzorků půd k analýze, vlastní analýza. Analýza vod- odběr vzorku a úprava vzorku, základní metody analýzy vod. Laboratorní cvičení: Základy práce v analytické laboratoři.Laboratorní úlohy:1.Stanovení míry zatížení půd solemi 2.Rentgenová difrakční analýza popílků z tepelných elektráren. 3.Analýza přírodních a odpadních vod Exkurze: Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze

[1] Zýka J. a kol.: Analytická příručka, I,II, SNTL Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

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 chyb. 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

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

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

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

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

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

Přednášky : Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie nejistot. Přímé měření hmotnosti, rozměrů, času, a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami - typy snímačů, převodníky. Stručné základy praktické elektrotechniky. Laboratorní cvičení: Posluchači ve skupinách (po 2-3) samostatně postupně cyklicky proměří základní úlohy sledování různých fyzikálních veličin ve stavební praxi a životním prostředí. Seznam laboratorních úloh: 1. Měření hustoty pevných látek 2. Měření hluku a vibrací 3. Měření účinnosti tepelných spotřebičů 4. Měření měrné tepelné kapacity a skupenského tepla 5. Měření teploty různými metodami 6. Měření součinitele tepelné vodivosti 7. Měření modulu pružnosti 8. Měření elektrického odporu 9. Měření kapacity kondenzátorů

[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

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. Recommended literature is available in libraries of CTU (search at http://www.knihovny.cvut.cz/en/infzdroje/katalogy.html).

[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).

Fyzika 1

[1]  Knihy
[2]  1. D.Halliday, R.Resnik, J.Walker, Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[3]  2. Z.Horák, F.Krupka, Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[4]  3. Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář, Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  Skripta
[7]  1. A.Mikš, J.Novák, Fyzika I, Vydavatelství ČVUT, Praha 2013.
[8]  2. A.Mikš, Fyzika 2, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.

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

Fyzika 2

Základy termodynamiky. Elektřina a magnetismus. Elektrostatické pole. Magnetické pole. Elektromagnetické vlny.

[1]  [1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.
[3]  [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Physics - Seminar

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

Fyzikální seminář 2

Laserová tech. a mod. optoelektronika

Předmět pokrývá problematiku laserové techniky a moderních optických, elektronických, optoelektronických, optomechanických prvků a systémů jak z hlediska principů fungování tak především z hlediska využití těchto systémů v různých technických oborech (stavebnictví, geodézie, experimentální mechanika, strojírenství, elektrotechnika, bezpečnostní inženýrství), biomedicíně i v běžném každodenním životě (např.spotřební elektronika). Kurz bude doplněn vybranými ukázkami aplikací laserové techniky a moderní přístrojové techniky.

[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

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.

Aerosoly a životní prostředí

Fyzika pevných látek ve stavebnictví

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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

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

[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

[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 a aplikovaná elektronika

[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

[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

Vliv klimatických vlivů na mostní a stavební konstrukce

Mechanika a termodynamika kontinua pevné fáze

Optika a elektronika

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.

Optické zobrazení a moderní optika

Obnovitelné zdroje energie a životního prostředí

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

Optické zobrazení a 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

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

Polymery

Polymery a základy nanotechnologie

Teorie elektromagnetického pole

[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

[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

[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

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

Theoretical Physics 1

Structure of matter. Fundamentals of statistical physics. Probability. Distributions. Mean values. Fluctuations. Application to the real systems (gases, liquids, solids).

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

Theoretical Physics 2

[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

Základy nanotechnologie

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Diplomová práce

[1]  dle zadání

Diploma project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Energie a životní prostředí

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbína, kogenerace, trigenerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie a její vliv na životní prostředí, ionizující záření, měření ionizujícího záření. Vliv obnovitelných zdrojů energie na životní prostředí; bilance skleníkových plynů, bilance energie při využívání obnovitelných zdrojů energie. Větrná energie. Typy větrných turbín, stanovení potenciálu větrné energie v určité lokalitě, měření rychlosti a směru větru, sběr a analýza dat. Sluneční energie. Sluneční kolektory pro přípravu teplé užitkové vody; principy fotovoltaické přeměny, typy fotovoltaických článků a jejich účinnost, stanovení potenciálu sluneční energie, měření slunečního záření a jeho složek (difusní, přímé). Biomasa. Současné a perspektivní způsoby využití, výroba ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, výroba bioplynu, bioplynové stanice). Emise při spalování biomasy a jejich měření. Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů. Cvičení jsou realizována formou laboratoří, kde studenti po skupinách měří a zpracovávají naměřená data úloh tematicky zaměřených na energetiku a zpracování energie.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

Fyzika 2

[1]  Knihy
[2]  1. D.Halliday, R.Resnik, J.Walker, Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[3]  2. Z.Horák, F.Krupka, Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[4]  3. Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář, Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  Skripta
[7]  1. A.Mikš, J.Novák, Fyzika I, Vydavatelství ČVUT, Praha 2013.
[8]  2. A.Mikš, Fyzika 2, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika G

KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU. Prostor a čas. Poloha, trajektorie, rychlost a zrychlení hmotného bodu. Pohyb hmotného bodu v pohybující se referenční soustavě. SILOVÁ POLE. Vlastnosti hmotných částic (hmotnost, náboj). Silová pole a jejich zdroje (hmotnost, náboj, proud). Zákony fundamentálních sil. Intenzita a potenciál pole. DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU. Základní pojmy a zákony klasické mechaniky. Pohybové rovnice. Pohyb hmotného bodu v silovém poli (gravitačním a elektrostatickém). Práce a energie. Konzervativní a nekonzervativní silová pole. Impuls síly. Zákon zachování energie, hybnosti a momentu hybnosti. SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ A TUHÉ TĚLESO. Popis soustavy hmotných bodů. Hmotný střed soustavy (těžiště) hmotných bodů. Pohybové rovnice. Kinetická a potenciální energie. Tuhé těleso. Kinematika a dynamika tuhého tělesa. Otáčení tuhého tělesa kolem pevné osy (mechanické gyroskopy). KMITY A VLNY. Harmonický kmit. Vynucený harmonický kmit. Skládání kmitů. Vlny a jejich základní vlastnosti. Vlnová rovnice. Elementární vlny. Šíření vln, Huyghensův-Fresnelův princip a jeho matematické vyjádření. Princip superpozice vln (interference dvou vln, InSAR). HYDROMECHANIKA. Obecné vlastnosti kapalin. Rovnováha kapalin. Pascalův zákon. Proudění ideální kapaliny, rovnice kontinuity a Bernoulliova rovnice (princip hydrostatické nivelace). SPECIÁLNÍ TEOERIE RELATIVITY. Základní postuláty, Lorenzova transformace. Dopplerův jev v optice (měření rychlosti a vibrací). Sagnacův jev (optické gyroskopy). TERMODYNAMIKA. Základní vztahy termodynamiky. Teplotní roztažnost a rozpínavost látek, šíření tepla. ELEKTROMAGNETICKÉ POLE. Základní zákony elektromagnetického pole. Elektromagnetické vlny, jejich vyzařování, šíření a detekce. Modulace elektromagnetických vln (dálkoměry). Antény. Optické záření a jeho vlastnosti. Transformace vlnového pole optickou soustavou. Vliv prostředí na přesnost geodetických měření. Fyzikální principy prvků pro skenování laserovým svazkem.

[1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[2] A.Mikš, J.Novák: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2013
[3] A.Mikš : Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.

Physics

The goal of the course is to get students acquainted with physical terminology and basic physical principles which are required for the in-depth study within the frames of other specialized courses. Because of this the course covers a large variety of topics: 1) The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter; 2) Motion of particles and rigid bodies; 3) Gravitation field; 4) Vibrations and waves; 5) Deformation of materials; 6) Acoustics and hydrodynamics; 7) Heat transfer. Lectures are accompanied by solution of multiple problems. Additionally, students will perform several practical tasks in the laboratories of the department of physics, measuring optical properties of different substances, thermal conductivity of construction materials, or work with Schmidt hammer and ultrasonic flaw detector.

[1]  [1] F.J. Keller, W.E. Gettys, M.J. Skove: Physics. McGraw-Hill, 1993.
[2]  [2] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of Physics. Part I and II. John Wiley, 1997.

Požár a výbuch 1

Seznámení se základními pojmy a definicemi z požárně technické oblasti. Charakteristiky hořlavých látek. Iniciace požáru. Mechanika a principy vzniku a rozvoje požáru. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů vysokými teplotami. Přenos tepla vedením, prouděním a zářením. Interakce stavebních výrobků a ohně. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech (TÚPO) a do zkušebny Požárně atestačního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí (PAVÚS).

[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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

[1] W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[3] R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 1999.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Elektrické měřicí přístroje

Principy měření elektrických veličin. Konstrukce elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních - ampérmetrů, voltmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin (teplota, vlhkost vzduchu i stavebních materiálů, tepelná vodivost, optické vlastnosti materiálů a světelných zdrojů apod.). Studenti absolvují praktická měření nejrůznějších elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009

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

Fyzikální seminář 1

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie (G), jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY1G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY1G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky, termodynamiky, elektřiny a magnetismu. 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

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Hmotnostní spektroskopie. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie). Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí-měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram Plynová a kapalinová chromatografie. Použití chromatografických metod. Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze.

[1] Zýka J.a kol: Analytická příručka I,II, SNTL, Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Elektrická měření

Základy elektrických měření. Základní principy elektrického a magnetického pole, el. proud v pevných látkách, kapalinách a plynech a jeho aplikace, základní zákony elektřiny. Principy elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních, konstrukce a zapojení voltmetrů, ampérmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin. Ve druhé polovině semestru studenti po skupinách absolvují praktická měření různých elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Metody pro detekci znečištění

Přednášky: Elektromagnetické záření a jeho základní vlastnosti. Přehled jednotlivých frekvenčních oblastí spektra. Optické a spektroskopické vlastnosti látek. Základní principy vybraných spektroskopických metod:Atomová a molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti. Molekulová absorpční spektrometrie v infračervené oblasti spektra. Rentgenová spektrometrie. Základy nukleární magnetické rezonance a hmotnostní spektrometrie. pH a jeho měření, iontově selektivní elektrody, elektrická vodivost. Základy separačních metod. Sloupcová a papírová chromatografie. Základy plynové a kapalinové chromatografie. Analýza půd- odběr vzorku, příprava vzorků půd k analýze, vlastní analýza. Analýza vod- odběr vzorku a úprava vzorku, základní metody analýzy vod. Laboratorní cvičení: Základy práce v analytické laboratoři.Laboratorní úlohy:1.Stanovení míry zatížení půd solemi 2.Rentgenová difrakční analýza popílků z tepelných elektráren. 3.Analýza přírodních a odpadních vod Exkurze: Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze

[1] Zýka J. a kol.: Analytická příručka, I,II, SNTL Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

Aplikovaná fyzika

Přednášky : Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie nejistot. Přímé měření hmotnosti, rozměrů, času, a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami - typy snímačů, převodníky. Stručné základy praktické elektrotechniky. Laboratorní cvičení: Posluchači ve skupinách (po 2-3) samostatně postupně cyklicky proměří základní úlohy sledování různých fyzikálních veličin ve stavební praxi a životním prostředí. Seznam laboratorních úloh: 1. Měření hustoty pevných látek 2. Měření hluku a vibrací 3. Měření účinnosti tepelných spotřebičů 4. Měření měrné tepelné kapacity a skupenského tepla 5. Měření teploty různými metodami 6. Měření součinitele tepelné vodivosti 7. Měření modulu pružnosti 8. Měření elektrického odporu 9. Měření kapacity kondenzátorů

[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

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomová práce

[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. Recommended literature is available in libraries of CTU (search at http://www.knihovny.cvut.cz/en/infzdroje/katalogy.html).

[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).

Fyzika 1

[1]  Knihy
[2]  1. D.Halliday, R.Resnik, J.Walker, Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[3]  2. Z.Horák, F.Krupka, Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[4]  3. Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář, Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  Skripta
[7]  1. A.Mikš, J.Novák, Fyzika I, Vydavatelství ČVUT, Praha 2013.
[8]  2. A.Mikš, Fyzika 2, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.

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

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika 2

Základy termodynamiky. Elektřina a magnetismus. Elektrostatické pole. Magnetické pole. Elektromagnetické vlny.

[1]  [1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.
[3]  [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Projekt (profesní zaměření)

dle zadání

[1]  dle zadání

Physics- Seminar

Mechanics of point mass and deformable bodies. Discrete and continuous model of matter. Motion of a point mass. Oscillations. Rigid body motion. Material deformation. Elastic waves and acoustics. Hydromechanics. Thermodynamics.

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

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

Fyzikální seminář 2

Laserová tech. a mod. optoelektronika

Předmět pokrývá problematiku laserové techniky a moderních optických, elektronických, optoelektronických, optomechanických prvků a systémů jak z hlediska principů fungování tak především z hlediska využití těchto systémů v různých technických oborech (stavebnictví, geodézie, experimentální mechanika, strojírenství, elektrotechnika, bezpečnostní inženýrství), biomedicíně i v běžném každodenním životě (např.spotřební elektronika). Kurz bude doplněn vybranými ukázkami aplikací laserové techniky a moderní přístrojové techniky.

[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

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Aerosoly a životní prostředí

Fyzika pevných látek ve stavebnictví

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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

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.

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Diplomová práce

[1]  dle zadání

Energie a životní prostředí

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbína, kogenerace, trigenerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie a její vliv na životní prostředí, ionizující záření, měření ionizujícího záření. Vliv obnovitelných zdrojů energie na životní prostředí; bilance skleníkových plynů, bilance energie při využívání obnovitelných zdrojů energie. Větrná energie. Typy větrných turbín, stanovení potenciálu větrné energie v určité lokalitě, měření rychlosti a směru větru, sběr a analýza dat. Sluneční energie. Sluneční kolektory pro přípravu teplé užitkové vody; principy fotovoltaické přeměny, typy fotovoltaických článků a jejich účinnost, stanovení potenciálu sluneční energie, měření slunečního záření a jeho složek (difusní, přímé). Biomasa. Současné a perspektivní způsoby využití, výroba ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, výroba bioplynu, bioplynové stanice). Emise při spalování biomasy a jejich měření. Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů. Cvičení jsou realizována formou laboratoří, kde studenti po skupinách měří a zpracovávají naměřená data úloh tematicky zaměřených na energetiku a zpracování energie.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika G

KINEMATIKA HMOTNÉHO BODU. Prostor a čas. Poloha, trajektorie, rychlost a zrychlení hmotného bodu. Pohyb hmotného bodu v pohybující se referenční soustavě. SILOVÁ POLE. Vlastnosti hmotných částic (hmotnost, náboj). Silová pole a jejich zdroje (hmotnost, náboj, proud). Zákony fundamentálních sil. Intenzita a potenciál pole. DYNAMIKA HMOTNÉHO BODU. Základní pojmy a zákony klasické mechaniky. Pohybové rovnice. Pohyb hmotného bodu v silovém poli (gravitačním a elektrostatickém). Práce a energie. Konzervativní a nekonzervativní silová pole. Impuls síly. Zákon zachování energie, hybnosti a momentu hybnosti. SOUSTAVA HMOTNÝCH BODŮ A TUHÉ TĚLESO. Popis soustavy hmotných bodů. Hmotný střed soustavy (těžiště) hmotných bodů. Pohybové rovnice. Kinetická a potenciální energie. Tuhé těleso. Kinematika a dynamika tuhého tělesa. Otáčení tuhého tělesa kolem pevné osy (mechanické gyroskopy). KMITY A VLNY. Harmonický kmit. Vynucený harmonický kmit. Skládání kmitů. Vlny a jejich základní vlastnosti. Vlnová rovnice. Elementární vlny. Šíření vln, Huyghensův-Fresnelův princip a jeho matematické vyjádření. Princip superpozice vln (interference dvou vln, InSAR). HYDROMECHANIKA. Obecné vlastnosti kapalin. Rovnováha kapalin. Pascalův zákon. Proudění ideální kapaliny, rovnice kontinuity a Bernoulliova rovnice (princip hydrostatické nivelace). SPECIÁLNÍ TEOERIE RELATIVITY. Základní postuláty, Lorenzova transformace. Dopplerův jev v optice (měření rychlosti a vibrací). Sagnacův jev (optické gyroskopy). TERMODYNAMIKA. Základní vztahy termodynamiky. Teplotní roztažnost a rozpínavost látek, šíření tepla. ELEKTROMAGNETICKÉ POLE. Základní zákony elektromagnetického pole. Elektromagnetické vlny, jejich vyzařování, šíření a detekce. Modulace elektromagnetických vln (dálkoměry). Antény. Optické záření a jeho vlastnosti. Transformace vlnového pole optickou soustavou. Vliv prostředí na přesnost geodetických měření. Fyzikální principy prvků pro skenování laserovým svazkem.

[1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[2] A.Mikš, J.Novák: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2013
[3] A.Mikš : Fyzika 3, Vydavatelství ČVUT, Praha 2008.

Physics

The goal of the course is to get students acquainted with physical terminology and basic physical principles which are required for the in-depth study within the frames of other specialized courses. Because of this the course covers a large variety of topics: 1) The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter; 2) Motion of particles and rigid bodies; 3) Gravitation field; 4) Vibrations and waves; 5) Deformation of materials; 6) Acoustics and hydrodynamics; 7) Heat transfer. Lectures are accompanied by solution of multiple problems. Additionally, students will perform several practical tasks in the laboratories of the department of physics, measuring optical properties of different substances, thermal conductivity of construction materials, or work with Schmidt hammer and ultrasonic flaw detector.

[1]  [1] F.J. Keller, W.E. Gettys, M.J. Skove: Physics. McGraw-Hill, 1993.
[2]  [2] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of Physics. Part I and II. John Wiley, 1997.

Požár a výbuch 1

Seznámení se základními pojmy a definicemi z požárně technické oblasti. Charakteristiky hořlavých látek. Iniciace požáru. Mechanika a principy vzniku a rozvoje požáru. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů vysokými teplotami. Přenos tepla vedením, prouděním a zářením. Interakce stavebních výrobků a ohně. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech (TÚPO) a do zkušebny Požárně atestačního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí (PAVÚS).

[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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

[1] W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[3] R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 1999.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Elektrické měřicí přístroje

Principy měření elektrických veličin. Konstrukce elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních - ampérmetrů, voltmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin (teplota, vlhkost vzduchu i stavebních materiálů, tepelná vodivost, optické vlastnosti materiálů a světelných zdrojů apod.). Studenti absolvují praktická měření nejrůznějších elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009

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

Fyzikální seminář 1

Tento předmět je určen pro studenty bakalářského studijního programu Geodézie a kartografie (G), jako doplněk ke kurzu fyziky 102FY1G. Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky (102FY1G) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky, termodynamiky, elektřiny a magnetismu. 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

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Hmotnostní spektroskopie. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie). Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí-měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram Plynová a kapalinová chromatografie. Použití chromatografických metod. Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze.

[1] Zýka J.a kol: Analytická příručka I,II, SNTL, Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Elektrická měření

Základy elektrických měření. Základní principy elektrického a magnetického pole, el. proud v pevných látkách, kapalinách a plynech a jeho aplikace, základní zákony elektřiny. Principy elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních, konstrukce a zapojení voltmetrů, ampérmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin. Ve druhé polovině semestru studenti po skupinách absolvují praktická měření různých elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (mechanika hm.bodů a těles, teorie pružnosti, hydromechanika, molekulová fyzika, termodynamika, vedení tepla,atd.). Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Metody pro detekci znečištění

Přednášky: Elektromagnetické záření a jeho základní vlastnosti. Přehled jednotlivých frekvenčních oblastí spektra. Optické a spektroskopické vlastnosti látek. Základní principy vybraných spektroskopických metod:Atomová a molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti. Molekulová absorpční spektrometrie v infračervené oblasti spektra. Rentgenová spektrometrie. Základy nukleární magnetické rezonance a hmotnostní spektrometrie. pH a jeho měření, iontově selektivní elektrody, elektrická vodivost. Základy separačních metod. Sloupcová a papírová chromatografie. Základy plynové a kapalinové chromatografie. Analýza půd- odběr vzorku, příprava vzorků půd k analýze, vlastní analýza. Analýza vod- odběr vzorku a úprava vzorku, základní metody analýzy vod. Laboratorní cvičení: Základy práce v analytické laboratoři.Laboratorní úlohy:1.Stanovení míry zatížení půd solemi 2.Rentgenová difrakční analýza popílků z tepelných elektráren. 3.Analýza přírodních a odpadních vod Exkurze: Exkurze do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze

[1] Zýka J. a kol.: Analytická příručka, I,II, SNTL Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

Aplikovaná fyzika

Přednášky : Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie nejistot. Přímé měření hmotnosti, rozměrů, času, a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami - typy snímačů, převodníky. Stručné základy praktické elektrotechniky. Laboratorní cvičení: Posluchači ve skupinách (po 2-3) samostatně postupně cyklicky proměří základní úlohy sledování různých fyzikálních veličin ve stavební praxi a životním prostředí. Seznam laboratorních úloh: 1. Měření hustoty pevných látek 2. Měření hluku a vibrací 3. Měření účinnosti tepelných spotřebičů 4. Měření měrné tepelné kapacity a skupenského tepla 5. Měření teploty různými metodami 6. Měření součinitele tepelné vodivosti 7. Měření modulu pružnosti 8. Měření elektrického odporu 9. Měření kapacity kondenzátorů

[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

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomová práce

[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. Recommended literature is available in libraries of CTU (search at http://www.knihovny.cvut.cz/en/infzdroje/katalogy.html).

[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

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

Projekt (profesní zaměření)

dle zadání

[1]  dle zadání

Physics- Seminar

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Požár a výbuch 1

Seznámení se základními pojmy a definicemi z požárně technické oblasti. Charakteristiky hořlavých látek. Iniciace požáru. Mechanika a principy vzniku a rozvoje požáru. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů vysokými teplotami. Přenos tepla vedením, prouděním a zářením. Interakce stavebních výrobků a ohně. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech (TÚPO) a do zkušebny Požárně atestačního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí (PAVÚS).

[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

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky 102FYZI 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

Fyzikální seminář 2

Laserová tech. a mod. optoelektronika

Předmět pokrývá problematiku laserové techniky a moderních optických, elektronických, optoelektronických, optomechanických prvků a systémů jak z hlediska principů fungování tak především z hlediska využití těchto systémů v různých technických oborech (stavebnictví, geodézie, experimentální mechanika, strojírenství, elektrotechnika, bezpečnostní inženýrství), biomedicíně i v běžném každodenním životě (např.spotřební elektronika). Kurz bude doplněn vybranými ukázkami aplikací laserové techniky a moderní přístrojové techniky.

[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

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Aerosoly a životní prostředí

Fyzika pevných látek ve stavebnictví

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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 2H

Předmět je kombinací semináře a laboratorních měření z oblasti aplikace elektromagnetických vln a optiky. Je kladen důraz na pochopení základních fyzikálních principů a jejich aplikací zejména v oblasti přístrojové techniky v geodézii a průmyslové metrologii.

[1]  [1] Mikš A.: Aplikovaná optika, ČVUT Praha 2000.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008.
[3]  [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.

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.

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Diplomová práce

[1]  dle zadání

Energie a životní prostředí

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbína, kogenerace, trigenerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie a její vliv na životní prostředí, ionizující záření, měření ionizujícího záření. Vliv obnovitelných zdrojů energie na životní prostředí; bilance skleníkových plynů, bilance energie při využívání obnovitelných zdrojů energie. Větrná energie. Typy větrných turbín, stanovení potenciálu větrné energie v určité lokalitě, měření rychlosti a směru větru, sběr a analýza dat. Sluneční energie. Sluneční kolektory pro přípravu teplé užitkové vody; principy fotovoltaické přeměny, typy fotovoltaických článků a jejich účinnost, stanovení potenciálu sluneční energie, měření slunečního záření a jeho složek (difusní, přímé). Biomasa. Současné a perspektivní způsoby využití, výroba ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, výroba bioplynu, bioplynové stanice). Emise při spalování biomasy a jejich měření. Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů. Cvičení jsou realizována formou laboratoří, kde studenti po skupinách měří a zpracovávají naměřená data úloh tematicky zaměřených na energetiku a zpracování energie.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika G

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Physics

[1]  [1] F.J. Keller, W.E. Gettys, M.J. Skove: Physics. McGraw-Hill, 1993.
[2]  [2] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker: Fundamentals of Physics. Part I and II. John Wiley, 1997.

Požár a výbuch 1

Seznámení se základními pojmy a definicemi z požárně technické oblasti. Charakteristiky hořlavých látek. Iniciace požáru. Mechanika a principy vzniku a rozvoje požáru. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů vysokými teplotami. Přenos tepla vedením, prouděním a zářením. Interakce stavebních výrobků a ohně. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech (TÚPO) a do zkušebny Požárně atestačního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí (PAVÚS).

[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

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

[1] W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[3] R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 1999.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Elektrické měřicí přístroje

Principy měření elektrických veličin. Konstrukce elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních - ampérmetrů, voltmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti a dalších veličin. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin (teplota, vlhkost vzduchu i stavebních materiálů, tepelná vodivost, optické vlastnosti materiálů a světelných zdrojů apod.). Studenti absolvují praktická měření nejrůznějších elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky 102FYZI 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

Fyzikální seminář 1

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Akustika. Hydromechanika. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení některých jednodušších příkladů z technické praxe a osvojí si tak základní metodiku a postupy, se kterými se při řešení inženýrských problémů v praxi budou setkávat. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 1 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1. ČVUT, Praha 2006.
[2] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[3] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Experimentální uspořádání (zdroje primárního záření, absorpční prostředí, disperzní systém, detekce záření). Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření-teoretické základy (základní vztahy, vibrační a rotační stavy molekul). Experimentální uspořádání (přístroje disperzní a přístroje s Fourierovou transformací). Analytická aplikace. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Experimentální uspořádání (disperzní měření, FT-Raman spektrometry).Analytické aplikace. Hmotnostní spektroskopie – princip metody. Experimentální uspořádání (iontové zdroje, analyzátory, detektory). Analytická aplikace. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie). Analytické aplikace. Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí–měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram (mrtvý čas, retenční čas, plocha, výška, šířka píku, retenční poměr, účinnost kolony, rozlišení). Plynová a kapalinová chromatografie (kolony, mobilní fáze, stacionární fáze,detektory). Použití chromatografických metod.

[1] Zýka J.a kol: Analytická příručka I,II, SNTL, Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Elektrická měření

Základy elektrických měření. Základní principy elektrického a magnetického pole, el. proud v pevných látkách, kapalinách a plynech a jeho aplikace, základní zákony elektřiny. Principy elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních, konstrukce a zapojení voltmetrů, ampérmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin. Ve druhé polovině semestru studenti po skupinách absolvují praktická měření různých elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (mechanika hm.bodů a těles, teorie pružnosti, hydromechanika, molekulová fyzika, termodynamika, vedení tepla,atd.). Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Metody pro detekci znečištění

pH a jeho měření. Vodivostní metody. Iontově selektivní elektrody (ISE) Separační metody Sloupcová a papírová chromatografie. Základy plynové a kapalinové chromatografie. Základní principy vybraných spektrometrických metod Atomová emisní spektrometrie. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie. Rentgenová spektrometrie. Molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti záření. Molekulová absorpční spektrometrie v infračervené oblasti záření.Ramanova spektrometrie. Nukleární magnetická resonance. Hmotnostní spektrometrie. Refraktometrie a interferometrie. Polarimetre. Příklady praktického využití metod v životním prostředí. Exkurse do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze

[1] Zýka J. a kol.: Analytická příručka, I,II, SNTL Praha 1979.

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Aplikovaná fyzika

Přednášky : Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie nejistot. Přímé měření hmotnosti, rozměrů, času, a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami - typy snímačů, převodníky. Stručné základy praktické elektrotechniky. Laboratorní cvičení: Posluchači ve skupinách (po 2-3) samostatně postupně cyklicky proměří základní úlohy sledování různých fyzikálních veličin ve stavební praxi a životním prostředí. Seznam laboratorních úloh: 1. Měření hustoty pevných látek 2. Měření hluku a vibrací 3. Měření účinnosti tepelných spotřebičů 4. Měření měrné tepelné kapacity a skupenského tepla 5. Měření teploty různými metodami 6. Měření součinitele tepelné vodivosti 7. Měření modulu pružnosti 8. Měření elektrického odporu 9. Měření kapacity kondenzátorů

[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

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomová práce

[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. Recommended literature is available in libraries of CTU (search at http://www.knihovny.cvut.cz/en/infzdroje/katalogy.html).

[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

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika 3

Základy fyzikální optiky, interference a difrakce světla, difrakční teorie optického zobrazení. Základy speciální teorie relativity, Dopplerův jev, Sagnacův efekt. Základní pojmy atomové fyziky, Schrödingerova rovnice a její aplikace. Úvod do fyziky pevných látek. Základy teorie laserů. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  Knihy
[3]  [1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[4]  [2] Z.Horák, F.Krupka: Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[5]  [3] Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  [4] J.Fuka, B.Havelka: Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979.
[7]  [5] B.Sedlák, I.Štoll: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 1993.
[8]  [5] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975
[10]  Skripta

Projekt (profesní zaměření)

dle zadání

[1]  dle zadání

Physics- Seminar

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Požár a výbuch 1

Seznámení se základními pojmy a definicemi z požárně technické oblasti. Charakteristiky hořlavých látek. Iniciace požáru. Mechanika a principy vzniku a rozvoje požáru. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů vysokými teplotami. Přenos tepla vedením, prouděním a zářením. Interakce stavebních výrobků a ohně. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech (TÚPO) a do zkušebny Požárně atestačního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí (PAVÚS).

[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

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky 102FYZI 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

Fyzikální seminář 2

Fyzikální seminář 3

Elektromagnetické vlnění. Vlnová optika. Teorie relativity. Atomová fyzika. Princip laserů. Fyzika pevných látek. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení příkladů z technické praxe a kde si prohloubí své znalosti z moderní fyziky a jejích technických a průmyslových aplikací. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 3 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004, [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997, [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Laserová tech. a mod. optoelektronika

Předmět pokrývá problematiku laserové techniky a moderních optických, elektronických, optoelektronických, optomechanických prvků a systémů jak z hlediska principů fungování tak především z hlediska využití těchto systémů v různých technických oborech (stavebnictví, geodézie, experimentální mechanika, strojírenství, elektrotechnika, bezpečnostní inženýrství), biomedicíně i v běžném každodenním životě (např.spotřební elektronika). Kurz bude doplněn vybranými ukázkami aplikací laserové techniky a moderní přístrojové techniky.

[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

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Aerosoly a životní prostředí

Fyzika pevných látek ve stavebnictví

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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 2H

[1]  [1] Mikš A.: Aplikovaná optika, ČVUT Praha 2000.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008.
[3]  [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.

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.

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Diplomová práce

[1]  dle zadání

Energie a životní prostředí

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbína, kogenerace, trigenerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie a její vliv na životní prostředí, ionizující záření, měření ionizujícího záření. Vliv obnovitelných zdrojů energie na životní prostředí; bilance skleníkových plynů, bilance energie při využívání obnovitelných zdrojů energie. Větrná energie. Typy větrných turbín, stanovení potenciálu větrné energie v určité lokalitě, měření rychlosti a směru větru, sběr a analýza dat. Sluneční energie. Sluneční kolektory pro přípravu teplé užitkové vody; principy fotovoltaické přeměny, typy fotovoltaických článků a jejich účinnost, stanovení potenciálu sluneční energie, měření slunečního záření a jeho složek (difusní, přímé). Biomasa. Současné a perspektivní způsoby využití, výroba ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, výroba bioplynu, bioplynové stanice). Emise při spalování biomasy a jejich měření. Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů. Cvičení jsou realizována formou laboratoří, kde studenti po skupinách měří a zpracovávají naměřená data úloh tematicky zaměřených na energetiku a zpracování energie.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

Fyzika G

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Hydromechanika. Termodynamika. Elektřina a magnetismus. Elektromagnetické vlny. Cvičení má charakter laboratorních praktik. Podrobnější informace naleznete na na webových stránkách katedry fyziky (http://departments.fsv.cvut.cz/k102/vyuka/fyzika-g)

[1]  Literatura
[3]  Knihy
[4]  1. D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[5]  2. Z.Horák, F.Krupka: Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[6]  3. Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[8]  Skripta
[9]  1. A.Mikš, J.Novák: Fyzika I, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[10]  2. A.Mikš : Fyzika 2, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Požár a výbuch 1

Seznámení se základními pojmy a definicemi. Vznik a rozvoj požáru. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů vysokými teplotami. Přenos tepla vedením, prouděním a zářením. Interakce stavebních materiálů a ohně. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech a Požárního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí.

[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

Projekt 1

Bezkontaktní měření ve stavebnictví

Kurz pokrývá nejdůležitější typy moderních metod a postupů využívaných v praktické metrologii ve stavebnictví, geodézii a průmyslu, založených na optických, optoelektronických či optomechanických prvcích a systémech. V rámci předmětu se studenti seznámí jak s principy fungování jednotlivých metod, tak aplikacemi těchto metod, konstrukcí měřicích systémů a zpracováním měřených dat. Základní principy funkce optických a optoelektronických prvků, zdroje a detektory optického záření. Optické a optoelektronické metody měření pozice, úhlů a vzdáleností. Bezkontaktní optické metody měření deformací a posunů. Bezkontaktní optické a optoelektronické metody měření makro a mikrotopografie povrchů. Bezkontaktní měření vibrací a rychlostí pohybu vyšetřovaných objektů pomocí optoelektronických metod.

[1] W.N.Sharpe: Springer Handbook of Experimental Solid Mechanics, Springer 2008.
[2] T. Yoshizawa, Handbook of Optical Metrology: Principles and Applications, CRC Press; 2009.
[3] R.S.Sirohyi: Optical Methods of Measurement: Wholefield Techniques. CRC Press, 1999.

Disperzní soustavy

Rozdělení disperzních soustav (suspenze, emulze, pěny, analytické, koloidní a hrubé disperze) Koloidní disperze a jejich vlastnosti. Kinetické vlastnosti (Brownův pohyb, difúze, sedimentace), elektrokinetické jevy (elektroforéza, elektroosmóza).Optické vlastnosti. Lyosoly (fázové, makromolekulární a asociativní koloidy). Povrchově aktivní látky (anorganické, organické, organosilikátové, ionické, neionické), micely, kritická micelární koncentrace). Gely a jejich klasifikace (reversibilní, ireversibilní, anorganické, organické, hydrogely, organogely).Vlastnosti gelů (mechanické vlastnosti, stárnutí gelů). Stabilita koloidních částic. Emulse a jejich klasifikace (zředěné, koncentrované a vysoce koncentrované, přímé, obrácené). Vlastnosti, stabilita a struktura (koagulace, koalescence, sedimentace). Pěny a jejich klasifikace (zředěné disperze plynu v kapalině, vlhké a suché pěny, stabilita pěn, příprava pěn, odpěňování). Reologické vlastnosti disperzních soustav.Einsteinova rovnice pro zředěné disperzní systémy. Vliv koncentrace, tvaru částic a jejich vzájemného působení na viskozitu. Reologie koncentrovaných disperzních systémů (časově závislé a nezávislé nenewtonské kapaliny, viskoelastické kapaliny, thixotropie, reopexie). Měření viskozity, viskozimetry, reometry.

[1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Elektrické měřicí přístroje

Základy elektrických měření. Základní principy elektrického a magnetického pole, el. proud v pevných látkách, kapalinách a plynech a jeho aplikace, základní zákony elektřiny. Principy elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních, konstrukce a zapojení voltmetrů, ampérmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin. Ve druhé polovině semestru studenti po skupinách absolvují praktická měření různých elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1] Semerák P.: Aplikovaná fyzika, ČVUT Praha 2009

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky 102FYZI 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

Fyzikální seminář 1

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Akustika. Hydromechanika. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení některých jednodušších příkladů z technické praxe a osvojí si tak základní metodiku a postupy, se kterými se při řešení inženýrských problémů v praxi budou setkávat. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 1 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1. ČVUT, Praha 2006.
[2] Drchalová J. Fyzika.Příklady, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006
[3] Novák J., Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004

Metody pro detekci znečistění II

Vlastnosti elektromagnetického záření. Rozdělení spektroskopických metod. Základní prvky spektroskopických přístrojů. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie-princip metod. Experimentální uspořádání (zdroje primárního záření, absorpční prostředí, disperzní systém, detekce záření). Analytické aplikace. Molekulová absorpční spektrometrie v IČ oblasti záření-teoretické základy (základní vztahy, vibrační a rotační stavy molekul). Experimentální uspořádání (přístroje disperzní a přístroje s Fourierovou transformací). Analytická aplikace. Ramanova spektrometrie – principy metody (neelastický rozptyl záření, Ramanova spektra). Experimentální uspořádání (disperzní měření, FT-Raman spektrometry).Analytické aplikace. Hmotnostní spektroskopie – princip metody. Experimentální uspořádání (iontové zdroje, analyzátory, detektory). Analytická aplikace. Metody založené na interakci záření a hmoty bez výměny energie (refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie). Analytické aplikace. Základy elektrochemických metod. Elektrody I a II druhu. Membránové elektrody. Metody založené na měření napětí–měření (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů). Konduktometrie. Použití elektrochemických metod. Základy chromatografických metod. Chromatogram (mrtvý čas, retenční čas, plocha, výška, šířka píku, retenční poměr, účinnost kolony, rozlišení). Plynová a kapalinová chromatografie (kolony, mobilní fáze, stacionární fáze,detektory). Použití chromatografických metod.

[1] Zýka J.a kol: Analytická příručka I,II, SNTL, Praha 1979.
[2] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektroskopické analytické metody I, Karolinum, Praha 1997.

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Elektrická měření

Základy elektrických měření. Základní principy elektrického a magnetického pole, el. proud v pevných látkách, kapalinách a plynech, základní zákony elektřiny. Principy elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních, konstrukce a zapojení voltmetrů, ampérmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin. Ve druhé polovině semestru studenti po skupinách absolvují praktická měření různých elektrických veličin v laboratořích katedry fyziky.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (mechanika hm.bodů a těles, teorie pružnosti, hydromechanika, molekulová fyzika, termodynamika, vedení tepla,atd.). Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Metody pro detekci znečištění

pH a jeho měření. Vodivostní metody. Iontově selektivní elektrody (ISE) Separační metody Sloupcová a papírová chromatografie. Základy plynové a kapalinové chromatografie. Základní principy vybraných spektrometrických metod Atomová emisní spektrometrie. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie. Rentgenová spektrometrie. Molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti záření. Molekulová absorpční spektrometrie v infračervené oblasti záření.Ramanova spektrometrie. Nukleární magnetická resonance. Hmotnostní spektrometrie. Refraktometrie a interferometrie. Polarimetre. Příklady praktického využití metod v životním prostředí. Exkurse do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze

[1] Zýka J. a kol.: Analytická příručka, I,II, SNTL Praha 1979.

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Aplikovaná fyzika

Přednášky : Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie chyb. Přímé měření hmotnosti, rozměrů, času, a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami - typy snímačů, převodníky. Stručné základy praktické elektrotechniky. Laboratorní cvičení: Posluchači ve skupinách (po 2-3) postupně cyklicky proměří samostatně základní úlohy sledování fyzikálních veličin ve stavební praxi a životním prostředí. Seznam laboratorních úloh: 1. Měření hustoty pevných látek 2. Měření hluku a vibrací 3. Měření účinnosti tepelných spotřebičů 4. Měření měrné tepelné kapacity a skupenského tepla 5. Měření teploty různými metodami 6. Měření součinitele tepelné vodivosti 7. Měření modulu pružnosti 8. Měření elektrického odporu 9. Měření kapacity kondenzátorů

[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

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomová práce

[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. Recommended literature is available in libraries of CTU (search at http://www.knihovny.cvut.cz/en/infzdroje/katalogy.html).

[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

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika 2

Termodynamika. Elektromagnetické vlny. Elektřina a magnetismus. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.
[3]  [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Fyzika 3

Základy fyzikální optiky, interference a difrakce světla, difrakční teorie optického zobrazení. Základy speciální teorie relativity, Dopplerův jev, Sagnacův efekt. Základní pojmy atomové fyziky, Schrödingerova rovnice a její aplikace. Úvod do fyziky pevných látek. Základy teorie laserů. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  Knihy
[3]  [1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[4]  [2] Z.Horák, F.Krupka: Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[5]  [3] Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  [4] J.Fuka, B.Havelka: Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979.
[7]  [5] B.Sedlák, I.Štoll: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 1993.
[8]  [5] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975
[10]  Skripta

Projekt (profesní zaměření)

dle zadání

[1]  dle zadání

Physics- Seminar

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Požár a výbuch 1

Vznik a rozvoj požáru. Klasifikace materiálů z požárního hlediska. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů tlakovými vlnami a vysokými teplotami. Přenos tepla. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech a Požárního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí.

[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

Projekt 2

Disperzní soustavy

Fyzikální seminář

Fyzikální seminář 2

Fyzikální seminář 3

Elektromagnetické vlnění. Vlnová optika. Teorie relativity. Atomová fyzika. Princip laserů. Fyzika pevných látek. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení příkladů z technické praxe a kde si prohloubí své znalosti z moderní fyziky a jejích technických a průmyslových aplikací. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 3 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004, [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997, [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Laserová tech. a mod. optoelektronika

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Aerosoly a životní prostředí

Elektrické měřící přístroje

Základy elektřiny. Elektrické a mag. pole, el. proud. Vedení el. proudu. Rezistory, kondenzátory. Základy měření elektrických veličin. Základy konstrukce elektrických měřicích přístrojů. Laboratorní úlohy - měření rozličných elektrických i neelektrických veličin.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Fyzika pevných látek ve stavebnictví

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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 2H

[1]  [1] Mikš A.: Aplikovaná optika, ČVUT Praha 2000.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008.
[3]  [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.

Lasery a moderní fyzika

[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

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Diplomová práce

[1]  dle zadání

Diploma project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Energie a životní prostředí

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbína, kogenerace, trigenerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie a její vliv na životní prostředí, ionizující záření, měření ionizujícího záření. Vliv obnovitelných zdrojů energie na životní prostředí; bilance skleníkových plynů, bilance energie při využívání obnovitelných zdrojů energie. Větrná energie. Typy větrných turbín, stanovení potenciálu větrné energie v určité lokalitě, měření rychlosti a směru větru, sběr a analýza dat. Sluneční energie. Sluneční kolektory pro přípravu teplé užitkové vody; principy fotovoltaické přeměny, typy fotovoltaických článků a jejich účinnost, stanovení potenciálu sluneční energie, měření slunečního záření a jeho složek (difusní, přímé). Biomasa. Současné a perspektivní způsoby využití, výroba ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, výroba bioplynu, bioplynové stanice). Emise při spalování biomasy a jejich měření. Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů. Cvičení jsou realizována formou laboratoří, kde studenti po skupinách měří a zpracovávají naměřená data úloh tematicky zaměřených na energetiku a zpracování energie.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Akustika. Hydromechanika. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J., Fyzika I, ČVUT Praha 2006 , [2] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prométheus Praha 2001 , [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Požár a výbuch 1

Vznik a rozvoj požáru. Klasifikace materiálů z požárního hlediska. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů tlakovými vlnami a vysokými teplotami. Přenos tepla. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech a Požárního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí.

[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

Projekt 1

Fyzika tekutin

I. Teoretická část Základní termodynamické pojmy (systém, termodynamické postuláty, rovnováha, práce, energie). Základy termodynamiky tekutin, modely plynné a kapalné fáze (ideální plyn, van der Waalsův plyn, stavové rovnice kapalin). Disperzní soustavy. Rozdělení dispersních soustav podle fází (emulze, koloidní roztoky, suspenze) podle velikosti částic (analytické disperze, koloidní disperze, hrubé disperze) podle dispergovaného podílu (soly, gely) Newtonské a nenewtonské tekutiny (relace napětí-deformace, látky pseudoplastické, dilatantní, binghamské, viskoelastické, thixotropie, reopexie, tok, mez tečení, relaxace napětí, toková křivka, relaxační rovnice toku). Reologické modely: Binghamův, Herchel-Bulkleyův, Ostwald-de Waelův, Cassonův, Eyring-Powellova rovnice, Elvisův, Reinerův, Kelvinův, Volterrův a Maxwellův. Viskozita, viskozimetry, reometry. Povrchové napětí a povrchová energie. Měření povrchového napětí. Osmóza. Reologie biologických kapalin a elementů. II. Metrologie Úvod do laboratorních cvičení. Metody měření a zpracování výsledků. Teorie chyb. Práce v laboratoři, bezpečnostní předpisy. Měření povrchového napětí kapalin. Du Noűyho metoda odtrhávání prstence, stalagmometrická metoda měření objemu kapky. Měření viskozity. Kapilární metody. Ubbelohdeův a Ostwaldův viskozimetr. Stokesova metoda. Moderní reologické metody. Měření reologických suspenzí v trubním viskozimetru. Přehled měření reologických vlastností nenewtonských látek. Experimentální trasy. (Část uvedených metrologických úloh bude realizovaná v Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i.).

[1]  1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2]  [2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3]  [3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 2001, [2] Demo P.Fyzika ČVUT Praha 2008, [3] Horák Z.,Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 1

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY1 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 ,
[2]  [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 ,
[3]  [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Elektrická měření

Základy elektrických měření. Principy elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních, konstrukce a zapojení voltmetrů, ampérmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Elektrické měřící přístroje

Základy elektřiny. Elektrické a mag. pole, el. proud. Vedení el. proudu. Rezistory, kondenzátory. Základy měření elektrických veličin. Základy konstrukce elektrických měřicích přístrojů. Laboratorní úlohy - měření rozličných elektrických i neelektrických veličin.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FYZI, K102FYZA, K102FY1 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (mechanika hm.bodů a těles, teorie pružnosti, hydromechanika, molekulová fyzika, termodynamika, vedení tepla,atd.). Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Metody pro detekci znečištění

pH a jeho měření. Vodivostní metody. Iontově selektivní elektrody (ISE) Separační metody Sloupcová a papírová chromatografie. Základy plynové a kapalinové chromatografie. Základní principy vybraných spektrometrických metod Atomová emisní spektrometrie. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie. Rentgenová spektrometrie. Molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti záření. Molekulová absorpční spektrometrie v infračervené oblasti záření.Ramanova spektrometrie. Nukleární magnetická resonance. Hmotnostní spektrometrie. Refraktometrie a interferometrie. Polarimetre. Příklady praktického využití metod v životním prostředí. Exkurse do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze

[1] Zýka J. a kol.: Analytická příručka, I,II, SNTL Praha 1979.

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Aplikovaná fyzika

Přednášky : Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie chyb. Přímé měření hmotnosti, rozměrů, času, a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami - typy snímačů, převodníky. Stručné základy praktické elektrotechniky. Laboratorní cvičení: Posluchači ve skupinách (po 2-3) postupně cyklicky proměří samostatně základní úlohy sledování fyzikálních veličin ve stavební praxi a životním prostředí. Seznam laboratorních úloh: 1. Měření hustoty pevných látek 2. Měření hluku a vibrací 3. Měření účinnosti tepelných spotřebičů 4. Měření měrné tepelné kapacity a skupenského tepla 5. Měření teploty různými metodami 6. Měření součinitele tepelné vodivosti 7. Měření modulu pružnosti 8. Měření elektrického odporu 9. Měření kapacity kondenzátorů

[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

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Diplomová práce

[1]  dle zadání

Diploma project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

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. Recommended literature is available in libraries of CTU (search at http://www.knihovny.cvut.cz/en/infzdroje/katalogy.html).

[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

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika 2

Termodynamika. Elektromagnetické vlny. Elektřina a magnetismus. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.
[3]  [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Fyzika 3

Základy fyzikální optiky, interference a difrakce světla, difrakční teorie optického zobrazení. Základy speciální teorie relativity, Dopplerův jev, Sagnacův efekt. Základní pojmy atomové fyziky, Schrödingerova rovnice a její aplikace. Úvod do fyziky pevných látek. Základy teorie laserů. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  Knihy
[3]  [1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[4]  [2] Z.Horák, F.Krupka: Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[5]  [3] Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  [4] J.Fuka, B.Havelka: Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979.
[7]  [5] B.Sedlák, I.Štoll: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 1993.
[8]  [5] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975
[10]  Skripta

Projekt (předdiplomní)

dle zadání

[1]  dle zadání

Physics- Seminar

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Požár a výbuch 1

Vznik a rozvoj požáru. Klasifikace materiálů z požárního hlediska. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů tlakovými vlnami a vysokými teplotami. Přenos tepla. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech a Požárního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí.

[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

Projekt 2

Fyzika tekutin

I. Teoretická část Základní termodynamické pojmy (systém, termodynamické postuláty, rovnováha, práce, energie). Základy termodynamiky tekutin, modely plynné a kapalné fáze (ideální plyn, van der Waalsův plyn, stavové rovnice kapalin). Disperzní soustavy. Rozdělení dispersních soustav podle fází (emulze, koloidní roztoky, suspenze) podle velikosti částic (analytické disperze, koloidní disperze, hrubé disperze) podle dispergovaného podílu (soly, gely) Newtonské a nenewtonské tekutiny (relace napětí-deformace, látky pseudoplastické, dilatantní, binghamské, viskoelastické, thixotropie, reopexie, tok, mez tečení, relaxace napětí, toková křivka, relaxační rovnice toku). Reologické modely: Binghamův, Herchel-Bulkleyův, Ostwald-de Waelův, Cassonův, Eyring-Powellova rovnice, Elvisův, Reinerův, Kelvinův, Volterrův a Maxwellův. Viskozita, viskozimetry, reometry. Povrchové napětí a povrchová energie. Měření povrchového napětí. Osmóza. Reologie biologických kapalin a elementů. II. Metrologie Úvod do laboratorních cvičení. Metody měření a zpracování výsledků. Teorie chyb. Práce v laboratoři, bezpečnostní předpisy. Měření povrchového napětí kapalin. Du Noűyho metoda odtrhávání prstence, stalagmometrická metoda měření objemu kapky. Měření viskozity. Kapilární metody. Ubbelohdeův a Ostwaldův viskozimetr. Stokesova metoda. Moderní reologické metody. Měření reologických suspenzí v trubním viskozimetru. Přehled měření reologických vlastností nenewtonských látek. Experimentální trasy. (Část uvedených metrologických úloh bude realizovaná v Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i.).

[1]  1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2]  [2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3]  [3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 2001, [2] Demo P.Fyzika ČVUT Praha 2008, [3] Horák Z.,Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 2

Teplotní roztažnost a rozpínavost látek. Základy molekulové fyziky. Termodynamika. Fázové přeměny. Přenos tepla. Elektřina a magnetismus. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení některých jednodušších příkladů z technické praxe a osvojí si tak základní metodiku a postupy, se kterými se při řešení inženýrských problémů v praxi budou setkávat. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 2 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Horák Z., Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 3

Elektromagnetické vlnění. Vlnová optika. Teorie relativity. Atomová fyzika. Princip laserů. Fyzika pevných látek. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení příkladů z technické praxe a kde si prohloubí své znalosti z moderní fyziky a jejích technických a průmyslových aplikací. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 3 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004, [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997, [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Aerosoly a životní prostředí

Computer Modelling in Matlab

Programming in MATLAB, basic and advanced numerical methods for computer modeling and their applications.

[1]  [1]Harman T.L., Dabney J.B., Norman J.R.: Advanced Engineering Mathematics with Matlab. CL-Engineering 1999.
[2]  [2]A.Gilat: MATLAB: An Introduction with Applications, Wiley 2008.

Fyzika pevných látek ve stavebnictví

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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

Fyzikální praktikum

Na praktických laboratorních úlohách si studenti osvojí potřebné dovednosti pro měření základních fyzikálních veličin a materiálových parametrů (zjišťování elastických a deformačních vlastností stavebních materiálů a konstrukcí, měření hluku a vibrací konstrukcí, spektrální propustnost a odrazivost materiálů, fotometrické parametry světelných zdrojů, měření termofyzikálních parametrů stavebních materiálů), které jsou důležité pro určování spolehlivosti a jakosti - hlavně v oblasti posuzování stavebních konstrukcí a materiálů. Důraz je kladen na modernizaci měření a využití elektrických metod pro měření neelektrických veličin, což usnadňuje počitačové zpracování naměřených výsledků.

[1]  [1] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001 [2] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1967.

Fyzika 2H

[1]  [1] Mikš A.: Aplikovaná optika, ČVUT Praha 2000.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008.
[3]  [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.

Lasery a moderní fyzika

[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

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Modern Physics

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Diplomová práce

[1]  dle zadání

Energie a životní prostředí

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbína, kogenerace, trigenerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie a její vliv na životní prostředí, ionizující záření, měření ionizujícího záření. Vliv obnovitelných zdrojů energie na životní prostředí; bilance skleníkových plynů, bilance energie při využívání obnovitelných zdrojů energie. Větrná energie. Typy větrných turbín, stanovení potenciálu větrné energie v určité lokalitě, měření rychlosti a směru větru, sběr a analýza dat. Sluneční energie. Sluneční kolektory pro přípravu teplé užitkové vody; principy fotovoltaické přeměny, typy fotovoltaických článků a jejich účinnost, stanovení potenciálu sluneční energie, měření slunečního záření a jeho složek (difusní, přímé). Biomasa. Současné a perspektivní způsoby využití, výroba ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, výroba bioplynu, bioplynové stanice). Emise při spalování biomasy a jejich měření. Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Akustika. Hydromechanika. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J., Fyzika I, ČVUT Praha 2006 , [2] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prométheus Praha 2001 , [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Požár a výbuch 1

Vznik a rozvoj požáru. Klasifikace materiálů z požárního hlediska. Teplotní pole a jejich vliv na stavební konstrukce. Tlaková pole a rázové vlny, jejich vznik a šíření. Namáhání stavebních konstrukcí a materiálů tlakovými vlnami a vysokými teplotami. Přenos tepla. Součástí předmětu jsou exkurze do Technického ústavu požární ochrany v Praze - Modřanech a Požárního a výzkumného ústavu stavebního ve Veselí n. Lužnicí.

[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

Projekt 1

Fyzika tekutin

I. Teoretická část Základní termodynamické pojmy (systém, termodynamické postuláty, rovnováha, práce, energie). Základy termodynamiky tekutin, modely plynné a kapalné fáze (ideální plyn, van der Waalsův plyn, stavové rovnice kapalin). Disperzní soustavy. Rozdělení dispersních soustav podle fází (emulze, koloidní roztoky, suspenze) podle velikosti částic (analytické disperze, koloidní disperze, hrubé disperze) podle dispergovaného podílu (soly, gely) Newtonské a nenewtonské tekutiny (relace napětí-deformace, látky pseudoplastické, dilatantní, binghamské, viskoelastické, thixotropie, reopexie, tok, mez tečení, relaxace napětí, toková křivka, relaxační rovnice toku). Reologické modely: Binghamův, Herchel-Bulkleyův, Ostwald-de Waelův, Cassonův, Eyring-Powellova rovnice, Elvisův, Reinerův, Kelvinův, Volterrův a Maxwellův. Viskozita, viskozimetry, reometry. Povrchové napětí a povrchová energie. Měření povrchového napětí. Osmóza. Reologie biologických kapalin a elementů. II. Metrologie Úvod do laboratorních cvičení. Metody měření a zpracování výsledků. Teorie chyb. Práce v laboratoři, bezpečnostní předpisy. Měření povrchového napětí kapalin. Du Noűyho metoda odtrhávání prstence, stalagmometrická metoda měření objemu kapky. Měření viskozity. Kapilární metody. Ubbelohdeův a Ostwaldův viskozimetr. Stokesova metoda. Moderní reologické metody. Měření reologických suspenzí v trubním viskozimetru. Přehled měření reologických vlastností nenewtonských látek. Experimentální trasy. (Část uvedených metrologických úloh bude realizovaná v Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i.).

[1]  1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2]  [2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3]  [3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 2001, [2] Demo P.Fyzika ČVUT Praha 2008, [3] Horák Z.,Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 1

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY1 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 ,
[2]  [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 ,
[3]  [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Computer Modelling in Matlab

Programming in MATLAB, basic and advanced numerical methods for computer modeling and their applications.

[1]  [1]Harman T.L., Dabney J.B., Norman J.R.: Advanced Engineering Mathematics with Matlab. CL-Engineering 1999.
[2]  [2]A.Gilat: MATLAB: An Introduction with Applications, Wiley 2008.

Elektrická měření

Základy elektrických měření. Principy elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních, konstrukce a zapojení voltmetrů, ampérmetrů, ohmmetrů, měřičů kapacity a indukčnosti. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Elektrické měřící přístroje

Základy elektřiny. Elektrické a mag. pole, el. proud. Vedení el. proudu. Rezistory, kondenzátory. Základy měření elektrických veličin. Základy konstrukce elektrických měřicích přístrojů. Laboratorní úlohy - měření rozličných elektrických i neelektrických veličin.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FYZI, K102FYZA, K102FY1 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (mechanika hm.bodů a těles, teorie pružnosti, hydromechanika, molekulová fyzika, termodynamika, vedení tepla,atd.). Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Fyzika 2H

[1]  [1] Mikš A.: Aplikovaná optika, ČVUT Praha 2000.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008.
[3]  [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.

Metody pro detekci znečištění

pH a jeho měření. Vodivostní metody. Iontově selektivní elektrody (ISE) Separační metody Sloupcová a papírová chromatografie. Základy plynové a kapalinové chromatografie. Základní principy vybraných spektrometrických metod Atomová emisní spektrometrie. Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie. Rentgenová spektrometrie. Molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti záření. Molekulová absorpční spektrometrie v infračervené oblasti záření.Ramanova spektrometrie. Nukleární magnetická resonance. Hmotnostní spektrometrie. Refraktometrie a interferometrie. Polarimetre. Příklady praktického využití metod v životním prostředí. Exkurse do vybraných pracovišť AV ČR a vysokých škol v Praze

[1] Zýka J. a kol.: Analytická příručka, I,II, SNTL Praha 1979.
[2] Koryta J., Štulík K.: Iontově selektivní elektrody. Academia, Praha 1984.
[3] Němcová I., Čermáková L. Rychlovský P.: Spektrometrické analytické metody I, Karolinum,Praha 1997.

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Aplikovaná fyzika

Přednášky : Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie chyb. Přímé měření hmotnosti, rozměrů, času, a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami - typy snímačů, převodníky. Stručné základy praktické elektrotechniky. Laboratorní cvičení: Posluchači ve skupinách (po 2-3) postupně cyklicky proměří samostatně základní úlohy sledování fyzikálních veličin ve stavební praxi a životním prostředí. Seznam laboratorních úloh: 1. Měření hustoty pevných látek 2. Měření hluku a vibrací 3. Měření účinnosti tepelných spotřebičů 4. Měření měrné tepelné kapacity a skupenského tepla 5. Měření teploty různými metodami 6. Měření součinitele tepelné vodivosti 7. Měření modulu pružnosti 8. Měření elektrického odporu 9. Měření kapacity kondenzátorů

[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

[1]  dle zadání

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Diplomová práce

[1]  dle zadání

Diploma project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

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

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika 2

Termodynamika. Elektromagnetické vlny. Elektřina a magnetismus. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.
[3]  [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Fyzika 3

Základy fyzikální optiky, interference a difrakce světla, difrakční teorie optického zobrazení. Základy speciální teorie relativity, Dopplerův jev, Sagnacův efekt. Základní pojmy atomové fyziky, Schrödingerova rovnice a její aplikace. Úvod do fyziky pevných látek. Základy teorie laserů. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  Knihy
[3]  [1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[4]  [2] Z.Horák, F.Krupka: Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[5]  [3] Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  [4] J.Fuka, B.Havelka: Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979.
[7]  [5] B.Sedlák, I.Štoll: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 1993.
[8]  [5] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975
[10]  Skripta

Projekt (předdiplomní)

dle zadání

[1]  dle zadání

Physics- Seminar

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Projekt 2

Fyzika tekutin

I. Teoretická část Základní termodynamické pojmy (systém, termodynamické postuláty, rovnováha, práce, energie). Základy termodynamiky tekutin, modely plynné a kapalné fáze (ideální plyn, van der Waalsův plyn, stavové rovnice kapalin). Disperzní soustavy. Rozdělení dispersních soustav podle fází (emulze, koloidní roztoky, suspenze) podle velikosti částic (analytické disperze, koloidní disperze, hrubé disperze) podle dispergovaného podílu (soly, gely) Newtonské a nenewtonské tekutiny (relace napětí-deformace, látky pseudoplastické, dilatantní, binghamské, viskoelastické, thixotropie, reopexie, tok, mez tečení, relaxace napětí, toková křivka, relaxační rovnice toku). Reologické modely: Binghamův, Herchel-Bulkleyův, Ostwald-de Waelův, Cassonův, Eyring-Powellova rovnice, Elvisův, Reinerův, Kelvinův, Volterrův a Maxwellův. Viskozita, viskozimetry, reometry. Povrchové napětí a povrchová energie. Měření povrchového napětí. Osmóza. Reologie biologických kapalin a elementů. II. Metrologie Úvod do laboratorních cvičení. Metody měření a zpracování výsledků. Teorie chyb. Práce v laboratoři, bezpečnostní předpisy. Měření povrchového napětí kapalin. Du Noűyho metoda odtrhávání prstence, stalagmometrická metoda měření objemu kapky. Měření viskozity. Kapilární metody. Ubbelohdeův a Ostwaldův viskozimetr. Stokesova metoda. Moderní reologické metody. Měření reologických suspenzí v trubním viskozimetru. Přehled měření reologických vlastností nenewtonských látek. Experimentální trasy. (Část uvedených metrologických úloh bude realizovaná v Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i.).

[1]  1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2]  [2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3]  [3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 2001, [2] Demo P.Fyzika ČVUT Praha 2008, [3] Horák Z.,Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 2

Teplotní roztažnost a rozpínavost látek. Základy molekulové fyziky. Termodynamika. Fázové přeměny. Přenos tepla. Elektřina a magnetismus. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení některých jednodušších příkladů z technické praxe a osvojí si tak základní metodiku a postupy, se kterými se při řešení inženýrských problémů v praxi budou setkávat. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 2 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Horák Z., Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 3

Elektromagnetické vlnění. Vlnová optika. Teorie relativity. Atomová fyzika. Princip laserů. Fyzika pevných látek. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení příkladů z technické praxe a kde si prohloubí své znalosti z moderní fyziky a jejích technických a průmyslových aplikací. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 3 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004, [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997, [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Aerosoly a životní prostředí

Computer Modelling in Matlab

Programming in MATLAB, basic and advanced numerical methods for computer modeling and their applications.

[1]  [1]Harman T.L., Dabney J.B., Norman J.R.: Advanced Engineering Mathematics with Matlab. CL-Engineering 1999.
[2]  [2]A.Gilat: MATLAB: An Introduction with Applications, Wiley 2008.

Fyzika pevných látek ve stavebnictví

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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

Fyzikální praktikum

Na praktických laboratorních úlohách si studenti osvojí potřebné dovednosti pro měření základních fyzikálních veličin a materiálových parametrů (zjišťování elastických a deformačních vlastností stavebních materiálů a konstrukcí, měření hluku a vibrací konstrukcí, spektrální propustnost a odrazivost materiálů, fotometrické parametry světelných zdrojů, měření termofyzikálních parametrů stavebních materiálů), které jsou důležité pro určování spolehlivosti a jakosti - hlavně v oblasti posuzování stavebních konstrukcí a materiálů. Důraz je kladen na modernizaci měření a využití elektrických metod pro měření neelektrických veličin, což usnadňuje počitačové zpracování naměřených výsledků.

[1]  [1] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001 [2] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1967.

Fyzika 2H

[1]  [1] Mikš A.: Aplikovaná optika, ČVUT Praha 2000.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008.
[3]  [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.

Lasery a moderní fyzika

[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

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Modern Physics

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Bachelor Project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

Diplomový seminář

Přípravný seminář pro diplomovou práci.

[1]  dle zadání

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Elektrické měřící přístroje

Teoretické základy elektroniky. Fyzikální základy měření elektrických a neelektrických veličin. Základní typy a vlastnosti elektrických měřících přístrojů a jejich aplikace v praxi.

[1]  [1] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.
[2]  [2] Drchalová, J.: FYZIKA - Příklady. ČVUT 1997.
[3]  [3] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.

Energie a životní prostředí

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbína, kogenerace, trigenerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie a její vliv na životní prostředí, ionizující záření, měření ionizujícího záření. Vliv obnovitelných zdrojů energie na životní prostředí; bilance skleníkových plynů, bilance energie při využívání obnovitelných zdrojů energie. Větrná energie. Typy větrných turbín, stanovení potenciálu větrné energie v určité lokalitě, měření rychlosti a směru větru, sběr a analýza dat. Sluneční energie. Sluneční kolektory pro přípravu teplé užitkové vody; principy fotovoltaické přeměny, typy fotovoltaických článků a jejich účinnost, stanovení potenciálu sluneční energie, měření slunečního záření a jeho složek (difusní, přímé). Biomasa. Současné a perspektivní způsoby využití, výroba ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, výroba bioplynu, bioplynové stanice). Emise při spalování biomasy a jejich měření. Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky. Cvičení má charakter početních seminářů.

[1]  [1] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 10 - Mechanika, ČVUT Praha 2000. , [2] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 20 - Termodynamika, ČVUT Praha 1998. [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001.

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Akustika. Hydromechanika. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J., Fyzika I, ČVUT Praha 2006 , [2] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prométheus Praha 2001 , [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Požár a výbuch 1

[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

Project - professional specialisation

Projekt - profesní zaměření

Projekt 1

Fyzika tekutin

I. Teoretická část Základní termodynamické pojmy (systém, termodynamické postuláty, rovnováha, práce, energie). Základy termodynamiky tekutin, modely plynné a kapalné fáze (ideální plyn, van der Waalsův plyn, stavové rovnice kapalin). Disperzní soustavy. Rozdělení dispersních soustav podle fází (emulze, koloidní roztoky, suspenze) podle velikosti částic (analytické disperze, koloidní disperze, hrubé disperze) podle dispergovaného podílu (soly, gely) Newtonské a nenewtonské tekutiny (relace napětí-deformace, látky pseudoplastické, dilatantní, binghamské, viskoelastické, thixotropie, reopexie, tok, mez tečení, relaxace napětí, toková křivka, relaxační rovnice toku). Reologické modely: Binghamův, Herchel-Bulkleyův, Ostwald-de Waelův, Cassonův, Eyring-Powellova rovnice, Elvisův, Reinerův, Kelvinův, Volterrův a Maxwellův. Viskozita, viskozimetry, reometry. Povrchové napětí a povrchová energie. Měření povrchového napětí. Osmóza. Reologie biologických kapalin a elementů. II. Metrologie Úvod do laboratorních cvičení. Metody měření a zpracování výsledků. Teorie chyb. Práce v laboratoři, bezpečnostní předpisy. Měření povrchového napětí kapalin. Du Noűyho metoda odtrhávání prstence, stalagmometrická metoda měření objemu kapky. Měření viskozity. Kapilární metody. Ubbelohdeův a Ostwaldův viskozimetr. Stokesova metoda. Moderní reologické metody. Měření reologických suspenzí v trubním viskozimetru. Přehled měření reologických vlastností nenewtonských látek. Experimentální trasy. (Část uvedených metrologických úloh bude realizovaná v Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i.).

[1]  1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2]  [2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3]  [3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 2001, [2] Demo P.Fyzika ČVUT Praha 2008, [3] Horák Z.,Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 1

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY1 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 ,
[2]  [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 ,
[3]  [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Computer Modelling in Matlab

Programming in MATLAB, basic and advanced numerical methods for computer modeling and their applications.

[1]  [1]Harman T.L., Dabney J.B., Norman J.R.: Advanced Engineering Mathematics with Matlab. CL-Engineering 1999.
[2]  [2]A.Gilat: MATLAB: An Introduction with Applications, Wiley 2008.

Elektrická měření

Základy elektrických měření. Principy elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních, konstrukce a zapojení voltmetrů, ampérmetrů, ohmmetrů. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Elektrické měřící přístroje

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Fyzika 2H

[1]  [1] Mikš A.: Aplikovaná optika, ČVUT Praha 2000.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008.
[3]  [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Požár a výbuch

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.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Bradáčová, I.: Stavby a jejich požární bezpečnost , Praha : ŠEL, 1999
[3]  [3] Kvasnica, J.: Termodynamika. SNTL, Praha 1965.

Aplikovaná fyzika

Přednášky : Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie chyb. Přímé měření hmotnosti, rozměrů, času, a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami - typy snímačů, převodníky. Stručné základy praktické elektrotechniky. Laboratorní cvičení: Posluchači ve skupinách (po 2-3) postupně cyklicky proměří samostatně základní úlohy sledování fyzikálních veličin ve stavební praxi a životním prostředí. Seznam laboratorních úloh: 1. Měření hustoty pevných látek 2. Měření hluku a vibrací 3. Měření účinnosti tepelných spotřebičů 4. Měření měrné tepelné kapacity a skupenského tepla 5. Měření teploty různými metodami 6. Měření součinitele tepelné vodivosti 7. Měření modulu pružnosti 8. Měření elektrického odporu 9. Měření kapacity kondenzátorů

[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

[1]  dle zadání

Diplomová práce

[1]  dle zadání

Diploma project

in accordance with the thesis proposal

[1]  in accordance with the specification

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. Recommended literature is available in libraries of CTU (search at http://www.knihovny.cvut.cz/en/infzdroje/katalogy.html).

[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).

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky. Cvičení má charakter početních seminářů.

[1]  [1] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 10 - Mechanika, ČVUT Praha 2000. , [2] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 20 - Termodynamika, ČVUT Praha 1998. [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001.

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

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika 2

Termodynamika. Elektromagnetické vlny. Elektřina a magnetismus. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.
[3]  [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Fyzika 3

Základy fyzikální optiky, interference a difrakce světla, difrakční teorie optického zobrazení. Základy speciální teorie relativity, Dopplerův jev, Sagnacův efekt. Základní pojmy atomové fyziky, Schrödingerova rovnice a její aplikace. Úvod do fyziky pevných látek. Základy teorie laserů. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  Knihy
[3]  [1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[4]  [2] Z.Horák, F.Krupka: Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[5]  [3] Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  [4] J.Fuka, B.Havelka: Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979.
[7]  [5] B.Sedlák, I.Štoll: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 1993.
[8]  [5] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975
[10]  Skripta

Projekt (předdiplomní)

dle zadání

[1]  dle zadání

Physics- Seminar

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Fyzikální seminář 2

Teplotní roztažnost a rozpínavost látek. Základy molekulové fyziky. Termodynamika. Fázové přeměny. Přenos tepla. Elektřina a magnetismus. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení některých jednodušších příkladů z technické praxe a osvojí si tak základní metodiku a postupy, se kterými se při řešení inženýrských problémů v praxi budou setkávat. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 2 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Horák Z., Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 3

Elektromagnetické vlnění. Vlnová optika. Teorie relativity. Atomová fyzika. Princip laserů. Fyzika pevných látek. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení příkladů z technické praxe a kde si prohloubí své znalosti z moderní fyziky a jejích technických a průmyslových aplikací. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 3 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004, [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997, [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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

Fyzikální praktikum

Na praktických laboratorních úlohách si studenti osvojí potřebné dovednosti pro měření základních fyzikálních veličin a materiálových parametrů (zjišťování elastických a deformačních vlastností stavebních materiálů a konstrukcí, měření hluku a vibrací konstrukcí, spektrální propustnost a odrazivost materiálů, fotometrické parametry světelných zdrojů, měření termofyzikálních parametrů stavebních materiálů), které jsou důležité pro určování spolehlivosti a jakosti - hlavně v oblasti posuzování stavebních konstrukcí a materiálů. Důraz je kladen na modernizaci měření a využití elektrických metod pro měření neelektrických veličin, což usnadňuje počitačové zpracování naměřených výsledků.

[1]  [1] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001 [2] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1967.

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FYZI, K102FYZA, K102FY1 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (mechanika hm.bodů a těles, teorie pružnosti, hydromechanika, molekulová fyzika, termodynamika, vedení tepla,atd.). Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Fyzika 2H

[1]  [1] Mikš A.: Aplikovaná optika, ČVUT Praha 2000.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 3, ČVUT Praha 2008.
[3]  [3] Novák J.: Fyzikální seminář, Vydavatelství ČVUT, Praha 2004.

Lasery a moderní fyzika

[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

Moderní fyzika

Studenti se seznámí s principy funkce moderních laserů a laserových systémů a moderními partiemi fyziky. Na praktických laboratorních cvičeních si studenti ověří získané teoretické znalosti na úlohách, úzce vázaných k praktické aplikaci v geodézii a průmyslové metrologii. Studenti se též seznámí s moderními počítačovými metodami pro vyhodnocování těchto měření.

[1] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975
[2] Mikš A.: Aplikovaná optika 10 - Geometrická a vlnová optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2000
[3] Saleh BEA, Teich MC: Základy fotoniky, MatfyzPress, Praha 1994

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Modern physics

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Diplomový seminář

[1]  dle zadání

Elektrické měřící přístroje

Teoretické základy elektroniky. Fyzikální základy měření elektrických a neelektrických veličin. Základní typy a vlastnosti elektrických měřících přístrojů a jejich aplikace v praxi.

[1]  [1] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.
[2]  [2] Drchalová, J.: FYZIKA - Příklady. ČVUT 1997.
[3]  [3] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.

Energie a životní prostředí

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbína, kogenerace, trigenerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie a její vliv na životní prostředí, ionizující záření, měření ionizujícího záření. Vliv obnovitelných zdrojů energie na životní prostředí; bilance skleníkových plynů, bilance energie při využívání obnovitelných zdrojů energie. Větrná energie. Typy větrných turbín, stanovení potenciálu větrné energie v určité lokalitě, měření rychlosti a směru větru, sběr a analýza dat. Sluneční energie. Sluneční kolektory pro přípravu teplé užitkové vody; principy fotovoltaické přeměny, typy fotovoltaických článků a jejich účinnost, stanovení potenciálu sluneční energie, měření slunečního záření a jeho složek (difusní, přímé). Biomasa. Současné a perspektivní způsoby využití, výroba ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, výroba bioplynu, bioplynové stanice). Emise při spalování biomasy a jejich měření. Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů.

[1]  Karel Brož, Bořivoj Šourek: alternativní zdroje energie, Vydavatelství ČVUT 2003
[3]  Zdeněk Pastorek, Jaroslav Kára, Petr Jevič: Biomasa : obnovitelný zdroj energie

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky. Cvičení má charakter početních seminářů.

[1]  [1] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 10 - Mechanika, ČVUT Praha 2000. , [2] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 20 - Termodynamika, ČVUT Praha 1998. [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001.

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Akustika. Hydromechanika. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J., Fyzika I, ČVUT Praha 2006 , [2] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prométheus Praha 2001 , [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Projekt 1

Fyzika tekutin

I. Teoretická část Základní termodynamické pojmy (systém, termodynamické postuláty, rovnováha, práce, energie). Základy termodynamiky tekutin, modely plynné a kapalné fáze (ideální plyn, van der Waalsův plyn, stavové rovnice kapalin). Disperzní soustavy. Rozdělení dispersních soustav podle fází (emulze, koloidní roztoky, suspenze) podle velikosti částic (analytické disperze, koloidní disperze, hrubé disperze) podle dispergovaného podílu (soly, gely) Newtonské a nenewtonské tekutiny (relace napětí-deformace, látky pseudoplastické, dilatantní, binghamské, viskoelastické, thixotropie, reopexie, tok, mez tečení, relaxace napětí, toková křivka, relaxační rovnice toku). Reologické modely: Binghamův, Herchel-Bulkleyův, Ostwald-de Waelův, Cassonův, Eyring-Powellova rovnice, Elvisův, Reinerův, Kelvinův, Volterrův a Maxwellův. Viskozita, viskozimetry, reometry. Povrchové napětí a povrchová energie. Měření povrchového napětí. Osmóza. Reologie biologických kapalin a elementů. II. Metrologie Úvod do laboratorních cvičení. Metody měření a zpracování výsledků. Teorie chyb. Práce v laboratoři, bezpečnostní předpisy. Měření povrchového napětí kapalin. Du Noűyho metoda odtrhávání prstence, stalagmometrická metoda měření objemu kapky. Měření viskozity. Kapilární metody. Ubbelohdeův a Ostwaldův viskozimetr. Stokesova metoda. Moderní reologické metody. Měření reologických suspenzí v trubním viskozimetru. Přehled měření reologických vlastností nenewtonských látek. Experimentální trasy. (Část uvedených metrologických úloh bude realizovaná v Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i.).

[1]  1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2]  [2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3]  [3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 2001, [2] Demo P.Fyzika ČVUT Praha 2008, [3] Horák Z.,Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 1

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 ,
[2]  [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 ,
[3]  [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Elektrická měření

Základy elektrických měření. Principy elektrických měřicích přístrojů analogových i digitálních, konstrukce a zapojení voltmetrů, ampérmetrů, ohmmetrů. Měření pomocí osciloskopu. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami, převodníky neelektrických veličin.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.
[3]  [3] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Požár a výbuch

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.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Bradáčová, I.: Stavby a jejich požární bezpečnost , Praha : ŠEL, 1999
[3]  [3] Kvasnica, J.: Termodynamika. SNTL, Praha 1965.

Aplikovaná fyzika

Přednášky : Principy experimentů, sestavování aparatury, sledování měřené veličiny. Základy teorie chyb. Přímé měření hmotnosti, rozměrů, času, a dalších veličin. Měření nepřímými metodami. Měření neelektrických veličin elektrickými metodami - typy snímačů, převodníky. Stručné základy praktické elektrotechniky. Laboratorní cvičení: Posluchači ve skupinách (po 2-3) postupně cyklicky proměří samostatně základní úlohy sledování fyzikálních veličin ve stavební praxi a životním prostředí. Seznam laboratorních úloh: 1. Měření hustoty pevných látek 2. Měření hluku a vibrací 3. Měření účinnosti tepelných spotřebičů 4. Měření měrné tepelné kapacity a skupenského tepla 5. Měření teploty různými metodami 6. Měření součinitele tepelné vodivosti 7. Měření modulu pružnosti 8. Měření elektrického odporu 9. Měření kapacity kondenzátorů

[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

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky. Cvičení má charakter početních seminářů.

[1]  [1] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 10 - Mechanika, ČVUT Praha 2000. , [2] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 20 - Termodynamika, ČVUT Praha 1998. [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001.

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

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky.

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

Fyzika 2

Termodynamika. Elektromagnetické vlny. Elektřina a magnetismus. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.
[3]  [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Fyzika 3

Základy fyzikální optiky, interference a difrakce světla, difrakční teorie optického zobrazení. Základy speciální teorie relativity, Dopplerův jev, Sagnacův efekt. Základní pojmy atomové fyziky, Schrödingerova rovnice a její aplikace. Úvod do fyziky pevných látek. Základy teorie laserů. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  Knihy
[3]  [1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[4]  [2] Z.Horák, F.Krupka: Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[5]  [3] Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  [4] J.Fuka, B.Havelka: Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979.
[7]  [5] B.Sedlák, I.Štoll: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 1993.
[8]  [5] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975
[10]  Skripta

Projekt 2

Fyzika tekutin

I. Teoretická část Základní termodynamické pojmy (systém, termodynamické postuláty, rovnováha, práce, energie). Základy termodynamiky tekutin, modely plynné a kapalné fáze (ideální plyn, van der Waalsův plyn, stavové rovnice kapalin). Disperzní soustavy. Rozdělení dispersních soustav podle fází (emulze, koloidní roztoky, suspenze) podle velikosti částic (analytické disperze, koloidní disperze, hrubé disperze) podle dispergovaného podílu (soly, gely) Newtonské a nenewtonské tekutiny (relace napětí-deformace, látky pseudoplastické, dilatantní, binghamské, viskoelastické, thixotropie, reopexie, tok, mez tečení, relaxace napětí, toková křivka, relaxační rovnice toku). Reologické modely: Binghamův, Herchel-Bulkleyův, Ostwald-de Waelův, Cassonův, Eyring-Powellova rovnice, Elvisův, Reinerův, Kelvinův, Volterrův a Maxwellův. Viskozita, viskozimetry, reometry. Povrchové napětí a povrchová energie. Měření povrchového napětí. Osmóza. Reologie biologických kapalin a elementů. II. Metrologie Úvod do laboratorních cvičení. Metody měření a zpracování výsledků. Teorie chyb. Práce v laboratoři, bezpečnostní předpisy. Měření povrchového napětí kapalin. Du Noűyho metoda odtrhávání prstence, stalagmometrická metoda měření objemu kapky. Měření viskozity. Kapilární metody. Ubbelohdeův a Ostwaldův viskozimetr. Stokesova metoda. Moderní reologické metody. Měření reologických suspenzí v trubním viskozimetru. Přehled měření reologických vlastností nenewtonských látek. Experimentální trasy. (Část uvedených metrologických úloh bude realizovaná v Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR, v.v.i.).

[1]  1] Moore W.J.: Fyzikální chemie, SNTL, Praha 1981
[2]  [2] Brdička R., Dvořák J.: Základy fyzikální chemie, ACADEMIA, Praha 1977
[3]  [3] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1983

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 2001, [2] Demo P.Fyzika ČVUT Praha 2008, [3] Horák Z.,Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 2

Teplotní roztažnost a rozpínavost látek. Základy molekulové fyziky. Termodynamika. Fázové přeměny. Přenos tepla. Elektřina a magnetismus. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení některých jednodušších příkladů z technické praxe a osvojí si tak základní metodiku a postupy, se kterými se při řešení inženýrských problémů v praxi budou setkávat. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 2 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Horák Z., Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 3

Elektromagnetické vlnění. Vlnová optika. Teorie relativity. Atomová fyzika. Princip laserů. Fyzika pevných látek. Předmět má charakter početních seminářů, na kterých se studenti naučí aplikovat teoretické poznatky z fyziky na řešení příkladů z technické praxe a kde si prohloubí své znalosti z moderní fyziky a jejích technických a průmyslových aplikací. Předmět je velmi vhodný jako doplněk k přednáškám z Fyziky 3 a jako příprava ke zkoušce z fyziky.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004, [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997, [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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

Fyzikální výklad struktury pevných látek a procesů v nich probíhajících. Na teoretické základy navazují laboratorní cvičení. 1 Měření charakteristik solárních článků 2. Studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách 3. Měření termických parametrů materiálů a jejich v závislosti na vlhkosti 4. Studium raného stadia tuhnutí cementových směsí 5. Studium struktury cementové pasty s využitím elektronové mikroskopie Předmět je určen pro studenty magisterského studijního programu Stavební inženýrství: Konstrukce pozemních staveb, Konstrukce a dopravní stavby.

[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

Fyzikální praktikum

Na praktických laboratorních úlohách si studenti osvojí potřebné dovednosti pro měření základních fyzikálních veličin a materiálových parametrů (zjišťování elastických a deformačních vlastností stavebních materiálů a konstrukcí, měření hluku a vibrací konstrukcí, spektrální propustnost a odrazivost materiálů, fotometrické parametry světelných zdrojů, měření termofyzikálních parametrů stavebních materiálů), které jsou důležité pro určování spolehlivosti a jakosti - hlavně v oblasti posuzování stavebních konstrukcí a materiálů. Důraz je kladen na modernizaci měření a využití elektrických metod pro měření neelektrických veličin, což usnadňuje počitačové zpracování naměřených výsledků.

[1]  [1] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001 [2] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1967.

Moderní fyzika

Studenti se seznámí s principy funkce moderních laserů a laserových systémů a moderními partiemi fyziky. Na praktických laboratorních cvičeních si studenti ověří získané teoretické znalosti na úlohách, úzce vázaných k praktické aplikaci v geodézii a průmyslové metrologii. Studenti se též seznámí s moderními počítačovými metodami pro vyhodnocování těchto měření.

[1] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975
[2] Mikš A.: Aplikovaná optika 10 - Geometrická a vlnová optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2000
[3] Saleh BEA, Teich MC: Základy fotoniky, MatfyzPress, Praha 1994

Počítačové modelování v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech. Zaměření na problémy řešené v geodézii.

[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.

Aplikovaná fyzika

I. KLASICKÉ ZDROJE ENERGIE. Základy termodynamiky: tepelné stroje, účinnost, pracovní cykly (Carnotův, Dieselův, Wankelův, Ottův). Tepelné a jaderné elektrárny. Základy hydrodynamiky: proudění, Bernoulliho rovnice. Turbíny. Vodní elektrárny. II.ALTERNATIVNÍ ZDROJE ENERGIE. Energie Slunce: fyzikální princip solárních článků. Tepelná čerpadla. Větrné elektrárny. III. FYZIKÁLNÍ ZÁKLADY MONITOROVÁNÍ VELIČIN, OVLIVŇUJÍCÍCH ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ.

[1] R.P. Feynman et al.: Feynmanovy přednášky z fyziky I., II., III. Fragment Praha, 2000, 2001.
[2] F.J. Blatt: Modern Physics, 1992, McGraww Hill, New York.
[3] Příslušné webbovské stránky, které budou upřesněny na přednášce.

Bakalářská práce

[1]  dle zadání

Elektrické měřící přístroje

[1]  [1] Semerák, P.: Aplikovaná fyzika. ČVUT 2009.
[2]  [2] Drchalová, J.: FYZIKA - Příklady. ČVUT 1997.
[3]  [3] Toman, J.:Elektrotechnika a elektronika pro stavaře. ČVUT 1994.

Energie a ŽP

Bilance energie a entropie v zemské biosféře, působení člověka na energetické toky. Lidské zdroje energie a jejich dopad na biosféru. Souvislosti mezi spotřebou energie, energetickou efektivitou hospodářství a životní úrovní. Neobnovitelné zdroje energie. Efektivní využívání neobnovitelných zdrojů energie v podmínkách ČR (moderní způsoby spalování uhlí, mikroturbíny, kogenerace, trigerace, tepelná čerpadla ...). Omezování dopadů na životní prostředí, využití odpadu. Jaderná energie. Obnovitelné zdroje energie: vliv OZE na životní prostředí, bilance skleníkových plynů a energie při využívání OZE. Větrná energie, sluneční energie. Biomasa: současné a perspektivní způsoby výroby ušlechtilých biopaliv (hydrolýza celulózy, Fischer-Tropschův proces, bioplynové stanice). Energetické využití komunálních a zemědělských odpadů.

Fyzik.a mechanické zkoušení staveb.materiálů

Měření vlhkosti, teploty a deformací stavebních materiálů.

[1] Michalko O.,Mikš A.,Semerák P.,Klečka T. Fyzikální a mechanické zkoušení stavebních materiálů ČVUT Praha 1998

Fyzika - termomechanika

Přenos tepla zářením: Planckův vyzařovací zákon, Wienův zákon, emise a absorpce při různých vlnových délkách, selektivní absorbéry, koeficient přestupu tepla, průchod světla atmosférou. Skleníkový jev a globální oteplování. Využití slunečního záření slunečními kolektory: 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.), exkurze.

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky. Cvičení má charakter početních seminářů.

[1]  [1] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 10 - Mechanika, ČVUT Praha 2000. , [2] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 20 - Termodynamika, ČVUT Praha 1998. [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001.

Termomechanika

I. ZÁKLADY ROVNOVÁŽNÉ TERMODYNAMIKY. Termodynamický systém, postuláty.Energie, práce, teplo. Tepelné stroje, účinnost. Fázové přechody, fázové diagramy. Nukleace. II. ZÁKLADY LINEÁRNÍ NEROVNOVÁŽNÉ TERMODYNAMIKY. Bilanční rovnice. Vedení tepla, difúze.Tepelný odpor. III.FYZIKÁLNÍ MODELY HETEROGENNÍCH A KOMPOZITNÍCH MATERIÁLŮ.

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

Fyzika

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu. Kmitání. Pohyb tuhého tělesa. Deformace materiálu. Elastické vlny. Akustika. Hydromechanika. Termodynamika. Přenos tepla. Přenos látky. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

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

Fyzikální problémy životního prostředí

Tepelně-vlhkostní problémy vnitřního prostředí: transport tepla a vlhkosti ve stavebních materiálech, vliv stavebních materiálů na vnitřní mikroklima, využití alternativních stavebních materiálů k regulaci mikroklimatu. Alternativní zdroje energie: solární systémy, tepelná čerpadla. Lovelockova hypotéza Gaia - živá planeta.

[1] Halahyja M. Stavební tepelná technika, akustika a osvetlenie Praha, Bratislava 1985
[2] Lovelock J. Gaia-živoucí planeta Praha 1992

Fyzika 1

Mechanika hmotných bodů a deformovatelných těles. Diskrétní a spojitý model látek. Pohyb hmotného bodu a tuhého tělesa. Gravitační pole. Deformace materiálu. Kmity a vlny. Akustika. Hydromechanika. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J., Fyzika I, ČVUT Praha 2006 , [2] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prométheus Praha 2001 , [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Fyzika 14 (Fyz. seminář pro K102FY10)

Obsahem semináře je prohloubení znalostí z kurzu K102FY10 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů, zejména na řešení pohybových rovnic.

[1] Kapičková O., Vodák F. Fyzika 10 - Mechanika ČVUT Praha 2000
[2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997
[3] Hajko V. a kol. Fyzika v príkladoch ALFA Bratislava 1988

Fyzika 2

Termodynamika. Elektromagnetické vlny. Elektřina a magnetismus. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  [1] Mikš A., Novák J.: Fyzika 1, Vydavatelství ČVUT, Praha 2006.
[2]  [2] Mikš A.: Fyzika 2 - Elektromagnetické pole, Vydavatelství ČVUT, Praha 2005.
[3]  [3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Fyzika 20

Hydromechanika a termodynamika. Spojitý a systémový model tekutin. Bilance hmotnosti, hybnosti a energie. Proudění. Rovnovážné a nerovnovážné procesy. Termodynamické principy. Vedení tepla. Difuze. Základy statistické fyziky.

[1] Kapičková O., Vodák F. Fyzika 10 - Mechanika ČVUT Praha 2000
[2] Kapičková O., Vodák F. Fyzika 20 - Termodynamika ČVUT Praha 1998
[3] Horák Z., Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzika 22

Náboj. Elektrostatické pole. Stejnosměrné proudy a obvody. Proud v kapalinách a plynech. Magnetické pole. El.-mg.indukce. Přechodové jevy. Střídavé proudy. RLC obvody. Elektrické stroje. Základy elektroniky. Polovodiče. El.-mg.vlny. Přenosové jevy v el.-mg.poli. Základy fyzikální elektroniky. Elektronika přenosová, měřící, počítačová.

[1] Toman J., Semerák P. Fyzika 10 - Praktická cvičení ČVUT Praha 1998
[2] Toman J. Elektrotechnika a elektronika pro stavaře ČVUT Praha 1994
[3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory experiments in physics ČVUT Praha 2000

Fyzika 28

Základní pojmy termodynamiky, 1.a 2.postulát termodynamiky, kinetická teorie plynů, stavové rovnice, 1.,2.a 3. věta termodynamická, přenosové jevy, vedení tepla, elektrostatické pole, pole stacionárního proudu, stacionární magnetické pole, časové proměnné magnetické pole, Maxwellovy rovnice, střídavé proudy.

[1] Kapičková O., Vodák F. Fyzika 20 - Termodynamika ČVUT Praha 1998
[2] Mikš A. Fyzika 28 - Elektromagnetické pole ČVUT Praha 1999
[3] Hajko V., Daniel-Szabo J. Základy fyziky VEDA Bratislava 1983

Fyzika 3

Základy fyzikální optiky, interference a difrakce světla, difrakční teorie optického zobrazení. Základy speciální teorie relativity, Dopplerův jev, Sagnacův efekt. Základní pojmy atomové fyziky, Schrödingerova rovnice a její aplikace. Úvod do fyziky pevných látek. Základy teorie laserů. Cvičení má charakter laboratorních praktik.

[1]  Knihy
[3]  [1] D.Halliday, R.Resnik, J.Walker: Fyzika, Vutium a Prometheus, Praha 2000.
[4]  [2] Z.Horák, F.Krupka: Fyzika, SNTL, Praha 1976.
[5]  [3] Z.Horák, F.Krupka, V.Šindelář: Technická fyzika, SNTL, Praha 1961.
[6]  [4] J.Fuka, B.Havelka: Elektřina a magnetismus, SPN, Praha 1979.
[7]  [5] B.Sedlák, I.Štoll: Elektřina a magnetismus, Academia, Praha 1993.
[8]  [5] Beiser A.: Úvod do moderní fyziky. Academia, Praha 1975
[10]  Skripta

Fyzika 31 (Fyzikální seminář)

Obsahem semináře je prohloubení znalostí z kurzu K102FY20 (případně K102FY28) a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (transformace energie, vedení tepla, přenos vlhkosti atd.).

[1] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997
[2] Kapičková O., Vodák F. Fyzika 20 - Termodynamika ČVUT Praha 1998
[3] Horák Z., Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzika 32

Termika - kalorimetrie, základy termodynamiky, přenos tepla. Klasická mechanika pro G (Keplerovy zákony, gravitační pole, pohyb v silovém poli, družice). Relativistická mechanika (Lorenzovy transformace, hmotnost a energie). Principy vlnové a kvantové mechaniky. Atomistika - atom (modely) jádro, el.obal, emise samovolná a stimulovaná, radioaktivita přirozená, umělá, reaktory, urychlovače, detekce a využití záření.

[1] Kapičková O., Vodák F. Fyzika 20 - Termodynamika ČVUT Praha 1998
[2] Horák Z., Krupka F., Šindelář V. Technická fyzika SNTL Praha 1960
[3] Binko J., Kašpar I. Fyzika stavebního inženýra SNTL Praha 1983

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989
[2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989
[2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992

Physics

Anotace stejná jako 102FYZB

Physics

The microscopic and macroscopic (continuous) description of matter. Motion of particles and rigid bodies. Gravitation field. Deformation of materials. Vibrations and waves. Acoustics. Hydrodynamics.

[1]  [1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989 , [2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992 , [3] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Physics 20

The course covers the basic concepts of thermodynamics and kinetic theory of gases: solids and fluids, temperatures and heat tranfer, the first law of thermodynamics, kinetic theory of gases, the second law of thermodynamics and entropy.

[1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J. Physics Classical and Modern Mc GRAW-HILL BOOK COMPANY 1989
[2] Vydra V., Hošková Š. Laboratory Experiments in Physics ČVUT Praha 2000

Stavební fyzika 10

Šíření zvuku, měření zvuku v prostoru a jeho analýza. Zhodnocení komplexního negativního dopadu stavebních materiálů na životní prostředí během jeho životního cyklu. Degradace stavebních materiálů vlivem vnějších klimatických podmínek. Recyklace stavebních materiálů a druhotná výroba.

[1] Michalko O., Mikš A., Semerák P., Klečka T. Fyzikální a mechanické zkoušení stavebních materiálů ČVUT Praha 1998

Elektrotechnika na stavbách

Elektrický náboj, elektrostatické a magnetické pole, proudy a obvody, měřící přístroje a systémy, elektrické stroje a rozvody, speciální spínače a zapojení, základy elektroniky a její aplikace.

[1] Toman J. Elektrotechnika a elektronika pro stavaře ČVUT Praha 1994

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky a termodynamiky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 2001, [2] Demo P.Fyzika ČVUT Praha 2008, [3] Horák Z.,Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 1

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů v oblasti mechaniky. Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 ,
[2]  [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 ,
[3]  [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Počítačové modelování v Matlabu 1

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. 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.

Počítačové modelování v Matlabu 2

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Pokročilejší 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.

Fyzikální a mechanické zkoušení staveb

Význam měření a matematické zpracování výsledků měření. Zkušební metody měřící techniky. Přístroje pro měření statických a dynamických vlastností stavebních materiálů. Mechanické nedestruktivní metody. Dynamické nedestruktivní metody (rezonance, ultrazvuk). Měření vlhkosti materiálu, teploty a součinitele tepelné vodivosti.

[1] Michalko O.,Mikš A.,Semerák P.,Klečka T. Fyzikální a mechanické zkoušení stavebních materiálů ČVUT Praha 1998

Fyzikální praktikum

Na praktických laboratorních úlohách si studenti osvojí potřebné dovednosti pro měření základních fyzikálních veličin a materiálových parametrů (zjišťování elastických a deformačních vlastností stavebních materiálů a konstrukcí, měření hluku a vibrací konstrukcí, spektrální propustnost a odrazivost materiálů, fotometrické parametry světelných zdrojů, měření termofyzikálních parametrů stavebních materiálů), které jsou důležité pro určování spolehlivosti a jakosti - hlavně v oblasti posuzování stavebních konstrukcí a materiálů. Důraz je kladen na modernizaci měření a využití elektrických metod pro měření neelektrických veličin, což usnadňuje počitačové zpracování naměřených výsledků.

[1]  [1] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001 [2] Brož J.: Základy fyzikálních měření I. SPN, Praha 1967.

Fyzikální seminář

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FYZI, K102FYZA, K102FY1 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (mechanika hm.bodů a těles, teorie pružnosti, hydromechanika, molekulová fyzika, termodynamika, vedení tepla,atd.). Cvičení má charakter početního semináře.

[1]  [1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004 , [2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997 , [3] Halliday D., Resnick R., Walker J.: Fyzika, Prometheus Praha 2001

Fyzikální seminář 1

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY2 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (transformace energie, vedení tepla, přenos vlhkosti, elektrické obvody, elektromagnetická zařízení, atd.). Cvičení má charakter početního semináře.

[1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004
[2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997
[3] Horák Z., Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Fyzikální seminář 2

Obsahem semináře je prohloubení znalostí ze základního kurzu fyziky K102FY3 a aplikace těchto znalostí na řešení konkrétních fyzikálních problémů (elmag.vlnění, fyzikální optika, atomová fyzika, fyzika pevných látek, teorie relativity, atd.). Cvičení má charakter početního semináře.

[1] Novák J., Fyzikální seminář. ČVUT Praha 2004
[2] Drchalová J. Fyzika - Příklady ČVUT Praha 1997
[3] Horák Z., Krupka F. Fyzika SNTL Praha 1976

Měřicí metody ve stavebnictví

Měření základních fyzikálních veličin aplikovaných na problematiku stavebních materiálů. Měření rozměrů, ploch, času, vážení, měření teploty a dalších veličin pomocí moderní měřicí techniky. Základy metrologie. Předmět má charakter praktických laboratorních cvičení.

[1] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 10 - Mechanika, ČVUT Praha, 2000
[2] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 20 - Termodynamika, ČVUT Praha, 1998
[3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Poč. mod. fyzikálních jevů v Matlabu

Seznámení s možnostmi a metodami matematického modelování jednodušších fyzikálně-inženýrských úloh pomocí počítače. Základy programování ve výpočetním systému Matlab, numerické metody řešení technických úloh na počítači a jejich aplikace na vybraných příkladech.

[1] Novák J., Pultarová I., Novák P.: Základy informatiky: Počítačové modelování v Matlabu. Vydavatelství ČVUT Praha, 2005
[2] Harman T.L., Dabney J.B., Norman J.R.: Advanced Engineering Mathematics with Matlab. Brooks/Cole, 2000.
[3] Přikryl P.: Numerické metody analýzy, SNTL Praha 1988

Základní měřící metody ve stavebnictví

Měření základních fyzikálních veličin aplikovaných na problematiku stavebních materiálů. Měření rozměrů, ploch, času, vážení, měření teploty a dalších veličin pomocí moderní měřicí techniky. Základy metrologie. Předmět má charakter praktických laboratorních cvičení.

[1] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 10 - Mechanika, ČVUT Praha, 2000
[2] Kapičková O., Vodák F.: Fyzika 20 - Termodynamika, ČVUT Praha, 1998
[3] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha, 2001

Základní měřicí metody ve stavebnictví

Měření základních fyzikálních veličin aplikovaných na problematiku stavebních materiálů. Měření rozměrů, ploch, objemů, času, hmotnosti (vážení), měření teploty a dalších termických, hygrických a mechanických materiálových parametrů pomocí moderní měřící techniky. Uplatnění principu měření neelektrických veličin elektrickými měřícími metodami. Základy metrologie a teorie chyb. předmět má charakter praktických laboratorních cvičení.

[1] Toman J., Semerák P.: Fyzika 10 - Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001
[2] Horák Z., Krupka F. : Technická fyzika, SNTL Praha 1960
[3] Binko J., Kašpar I. : Fyzika stavebního inženýra, SNTL Praha 1980

Praktická elektrotechnika pro stavaře

Elektrický náboj, pole eletrostatická a magnetické. Proudy stejnoměrné a střídavé, prace a výkon proudu, elektrické obvody. Elkerické stroje. Elekrické měřící systémy a přístroje, měniče neelektrických veličin v elekrické. Elmg. vlny, spektrum, generace, využití. Polovodiče Základy elektroniky : fyzikální, přenosové, přístojové a měřící, počítačové. Kvantové zářiče, lasery a svítivé diody a jejich využití v tech. praxi.

[1] Toman J.: Elekrotechnika a elektronika pro staveaře, ČVUT Praha 1994
[2] Toman J., Semerák. P.: Fyzika 10- Praktická cvičení, ČVUT Praha 2001

Physics-seminar

The practice in the basic notion of the course PHY1 and solution of exercises and problems of the topics of the lecture: the microscopic and macroscopic (continuous) description of matter, motion of particles and rigid bodies, gravitation field, deformation of materials, vibrations and waves, acoustics, hydrodynamics.

[1] Gettys W.E., Keller F.J., Skove M.J.: PHYSICS, McGraw-Hill 1989
[2] Pekárek S., Murla M.: PHYSICS I, ČVUT Praha 1992

Požár a výbuch

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.

[1]  [1] Binko, J., Kašpar, I.: Fyzika stavebního inženýra. SNTL Praha 1983.
[2]  [2] Bradáčová, I.: Stavby a jejich požární bezpečnost , Praha : ŠEL, 1999
[3]  [3] Kvasnica, J.: Termodynamika. SNTL, Praha 1965.

 

Zpět na:
Stránku ČVUT
Stránku fakulty
Seznam kateder

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