Dionýz Ilkovič: Fyzika

Fyzika 1

Fyzika 2

Úvod

0.1. Obsah fyziky a jej vzťah k iným prírodným vedám
0.2. Hlavné metódy fyziky
0.3. Základné pojmy a rozdelenie fyziky
0.4. Fyzikálne veličiny a ich meranie
0.5. Sústavy jednotiek
0.6. Obsah a rozsah platnosti fyzikálnych zákonov
0.7. Jednotky dĺžok, plošných obsahov a objemov
0.8. Jednotky rovinných a priestorových uhlov
0.9. Jednotky a meranie času
0.10.Jednotky a meranie hmotnosti

1. Kinematika bodu a tuhého telesa

1.1. Polohový vektor a pohyb bodu
1.2. Rýchlosť a zrýchlenie pri pohybe bodu
1.3. Uhlová rýchlosť a uhlové zrýchlenie
1.4. Rozklad rýchlosti a zrýchlenia na zložku radiálnu a priečnu
1.5. Tangenciálne a dostredivé zrýchlenie
1.6. Určenie polohy a pohybu tuhého telesa
1.7. Otáčanie sa tuhého telesa okolo pevnej priamky
1.8. Pohyb tuhého telesa upevneného v jednom bode
1.9. Pohyb úplne voľného tuhého telesa
1.10. Absolútna a relatívna derivácia vektora
1.11. Zložený pohyb

2. Dynamika hmotného bodu

2.1. Zákon zotrvačnosti
2.2. Zákon sily
2.3. Jednotky sily a hmotnosti
2.4. Zákon akcie a reakcie. Moment sily vzhladom na bod
2.5. Skladanie síl pôsobiacich v jednom bode
2.6. Podmienky rovnováhy hmotného bodu
2.7. D’Alembertov princíp
2.8. Mechanický princíp relativity
2.9. Impulz sily a hybnosť
2.10. Práca a kinetická energia
2.11. Výkon a výkonnosť
2.12. Newtonov gravitačný zákon
2.13. Intenzita a potenciál v gravitačnom poli
2.14. Vzťah medzi intenzitou a potenciálom v gravitačnom poli
2.15. Pohyb hmotného bodu v silovom poli zemskom
2.16. Pohyb za účinku stálej sily, voľný pád a šikmý vrh
2.17. Stredové pohyby
2.18. Harmonický pohyb
2.19. Tlmený harmonický pohyb
2.20. Vynútené kmity, rezonancia
2.21. Skladanie rovnobežných kmitov
2.22. Planetárny pohyb

3. Dynamika sústavy hmotných bodov

3.1. Ťažisko
3.2. Pohybové rovnice sústavy hmotných bodov
3.3. Potenciálna energia sústavy hmotných bodov
3.4. Zákon o zachovaní energie
3.5. Klasifikácia väzieb v sústave hmotných bodov
3.6. Princíp virtuálnych posunutí
3.7. Lagrangeove rovnice prvého druhu
3.8. Lagrangeove rovnice druhého druhu
3.9. Hamiltonove rovnice
3.10. Hamiltonov princíp

4. Dynamika tuhého telesa

4.1. Pojem tuhého telesa
4.2. Skladanie síl v tuhom telese
4.3. Dvojica síl
4.4. Redukcia síl v tuhom telese
4.5. Pohybové rovnice a podmienky rovnováhy tuhého telesa
4.6. Tenzor hybnosti
4.7. Pohyb telesa uloženého na pevnej osi. Moment sily vzhľadom na os. Moment zotrvačnosti
4.8. Deviačný moment
4.9. Vyjadrenie tenzora hybnosti pomocou hlavných momentov zotrvačnosti
4.10. Kyvadlo
4.11. Pohyb telesa upevneného v jednom bode
4.12. Trenie

5. Pružnosť a pevnosť tuhých látok

5.1. Všeobecné vlastnosti tuhých telies
5.2. Tenzor napätia a deformácie
5.3. Modul pružnosti v ťahu a šmyku
5.4. Meranie modulov pružnosti v ťahu a šmyku
5.5. Ohyb pružnej laty
5.6. Pevnosť v ohybe
5.7. Pevnosť v krútení
5.8. Zraz telies a nárazové sily
5.9. Zraz pružných a nepružných gúľ
5.10. Balistické kyvadlo

6. Vnútorná stavba tuhých látok

6.1. Základy štruktúrnej kryštalografie
6.2. Kryštalografické odvodzovacie čísla a Millerove indexy
6.3. Typy kryštálov

7. Hydromechanika a aeromechanika

7.1. Všeobecné vlastnosti kvapalín a plynov
7.2. Základná rovnice hydrostatiky
7.3. Eulerova rovnica
7.4. Základy hydrodynamiky ideálnej kvapaliny, Bernoulliho rovnica
7.5. Pitotova a Venturiho trubica
7.6. Veta o hybnosti pri ustálenom prúdení kvapalín
7.7. Vnútorné trenie
7.8. Povrchové napätie kvapalín
7.9. Laplaceova rovnica
7.10. Styk povrchu kvapaliny s pevnou stenou
7.11. Meranie povrchového napätia
7.12. Význačné vlastnosti plynov
7.13. Zákon Boyle-Mariottov
7.14. Daltonov zákon parciálnych tlakov
7.15. Jednotky a meranie tlaku
7.16. Vývevy
7.17. Pohyb pevných telies v kvapalinách a plynoch
7.18. Pohyb kvapalín a plynov okolo pevných prekážok
7.19. Odpor a vztlak pri nosných plochách lietadiel

8. Vlnový pohyb hmotného prostredia

8.1. Spriahnuté kyvadlá
8.2. Základné vlastnosti vlnivého pohybu
8.3. Chvenie struny
8.4. Pozdĺžne chvenie pružnej tyče upevnenej na jednom konci
8.5. Chvenie vzdušného stĺpca vo valci uzavretom na jednom konci
8.6. Hustota energie a intenzita vlnenia
8.7. Guľové vlny v kvapalinách a plynoch
8.8. Vplyv vetra na rýchlosť a intenzitu zvuku
8.9. Dopplerov jav
8.10. Interferencia vlnení
8.11. Huygensov princíp
8.12. Odraz a lom rovinnej vlny na rovinnom rozhraní

9. Akustika

9.1. Obsah a rozdelenie akustiky
9.2. Hladina intenzity a hlasitosti zvuku
9.3. Detektory a prístroje na meranie intenzity zvuku
9.4. Základy hudobnej akustiky
9.5. Niektoré zdroje hudobných zvukov
9.6. Vznik, vlastnosti a použitie ultrazvuku
9.7. Odraz a pohlcovanie zvuku
9.8. Akustičnosť sál
9.9. Vznik a zloženie ľudského hlasu

10. Termometria

10.1. Stupnice teploty
10.2. Gay-Lussacov zákon
10.3. Stavová rovnica zriedeného plynu
10.4. Brownov pohyb
10.5. Princíp štatistickej pravdepodobnosti
10.6. Rozdelenie molekúl podľa rýchlosti v jednoatómovom plyne
10.7. Tlak plynu na stenu
10.8. Počet zrážok a stredná voľná dráha molekúl zriedeného plynu
10.9. Stredná energia slabo spriahnutých harmonických oscilátorov
10.10. Difúzia
10.11. Praktické meranie teploty
10.12. Teplotná rozťažnosť pevných a kvapalných látok

11. Kalorimetria

11.1. Definícia tepelného množstva, merné a latentné teplo
11.2. Kalorimetre
11.3. Vedenie tepla
11.4. Prenos tepla prúdením, prestup tepla
11.5. Zdroje tepla

12. Termodynamika

12.1. Sústava látok
12.2. Parciálne molárne veličiny
12.3. Vzťah medzi mechanickými a tepelnými jednotkami energie
12.4. Prvá termodynamická veta
12.5. Vnútorná energia telesa a sústavy látok
12.6. Tepelné kapacity za stáleho objemu a za stáleho tlaku
12.7. Niekoľko vzťahov platných pre ideálny plyn
12.8. Merné teplá pevných, kvapalných a plynných látok
12.9. Práca pri izotermickej a adiabatickej expanzii plynu
12.10. Vratné a nevratné deje
12.11. Camotov kruhový dej
12.12. Druhá termodynamická veta
12.13. Termodynamická definícia teploty
12.14. Entropia
12.15. Entropia pri nevratných dejoch
12.16. Voľná a potenciálna termodynamická energia
12.17. Gibbsove a Helmholtzove rovnice
12.18. Gibbsove pravidlo fáz

13. Sústavy látok s jednou zložkou

13.1. Tri skupenstvá látok
13.2. Fázové diagramy
13.3. Nasýtené a prehriate pary
13.4. Skvapalňovanie plynov
13.5. Van der Waalsova rovnica

14. Sústavy látok s dvoma zložkami

14.1. Všeobecné pripomienky
14.2. Napätie nasýtených pár nad roztokom dvoch kvapalín
14.3. Raoultov zákon
14.4. Osmotický tlak
14.5. Závislosť bodu varu a mrazu roztoku od jeho koncentrácie
14.6. Tuhnutie roztokov a zliatin

1. Elektrostatické pole

1.1. Základné elektrické javy
1.2. Coulombov zákon
1.3. Intenzita a potenciál v elektrostatickom poli
1.4. Siločiary a ekvipotenciálne hladiny v elektrostatickom poli
1.5. Pole dipólu a elektrickej dvojvrstvy
1.6. Vodič v elektrickom poli
1.7. Polarizácia dielektrika
1.8. Seignettoelektrické, piezoelektrické a pyroelektrické látky
1.9. Vektor indukcie v elektrickom poli
1.10. Lom siločiar na rozhraní dvoch izotropných nevodičov
1.11. Absolútna kapacita vodiča, kapacita kondenzátora
1.12. Kapacitné koeficienty, vlastná kapacita vodiča
1.13. Energia sústavy zelektrizovaných vodičov
1.14. Hustota energie v elektrostatickom poli
1.15. Absolútny elektrometer
1.16. Millikanova metóda určenia náboja elektrónu

2. Ustálený elektrický prúd vo vodičoch

2.1. Elektrický prúd a vektor prúdovej hustoty
2.2. Ohmov zákon
2.3. Práca a výkon elektrického prúdu
2.4. Kirchhoffove zákony
2.5. Elektronová a dierová vodivosť polovodičov

3. Galvanické články a termočlánky

3.1. Kontaktné potenciály
3.2. TermoČlánky
3.3. Vedenie elektrického prúdu v roztokoch
3.4. Faradayove zákony o elektrolýze
3.5. Galvanické články

4. Magnetostatické pole

4.1. Základné magnetické javy
4.2. Vektor indukcie v magnetickom poli
4.3. Vodič prúdu v magnetostatickom poli
4.4. Biotov a Savartov zákon
4.5. Ekvivalencia prúdu a magnetickej dvojvrstvy
4.6. Intenzita v magnetickom poli
4.7. Feromagnetizmus
4.8. Permanentné magnety
4.9. Lom magnetických siločiar
4.10. Ohmov zákon pre magnetický indukčný tok

5. Vedenie eletriny v plnyoch a vo vákuu

5.1. Emisia elektrónov z povrchu rozžeravených kovov
5.2. Ionizácia plynov
5.3. Nesamostatné a samostatné elektrické výboje v plynoch
5.4. Katódové, kanálové a Róntgenove lúče
5.5. Elektrónky
5.6. Polovodičové diódy a tranzistory
5.7. Merný náboj elektrónu
5.8. Meranie merných nábojov plynných iónov

6. Elektromagnetická indukcia

6.1. Indukovaná elektromotorická sila
6.2. Koeficienty vlastnej a vzájomnej indukcie
6.3. Energia sústavy lineárnych vodičov s ustálenými elektrickými prúdmi
6.4. Hustota energie v magnetickom poli
6.5. Galvanometer s pohyblivou cievkou
6.6. Tlmené elektrické kmity
6.7. Vznik striedavého prúdu, striedavý prúd harmonický
6.8. Generátory jednosmerného prúdu
6.9. Motory na jednosmerný prúd
6.10. Striedavý harmonický prúd v okruhu s ohmickým odporom, kapacitou a samoindukciou
6.11. Výkon a efektívna hodnota striedavého prúdu a napätia
6.12. Transformátor
6.13. Dvojfázové a trojfázové systémy prúdov

7. Elektromagnetické vlnenie

7.1. Maxwellove rovnice elektromagnetického poľa
7.2. Rovinná elektromagnetická vlna
7.3. Poyntingov žiarivý vektor

8. Základy Špeciálnej teórie relativity

8.1. Historický úvod
8.2. Minkowského štvorrozmerný priestoro-čas
8.3. Deformácia priestoru a času pohybom
8.4. Základy relativistickej elektrodynamiky
8.5. Základy relativistickej mechaniky

9. Základné vlastnosti svetla

9.1. Pojem a fyzikálne vlastnosti svetla
9.2. Hlavné veličiny a fotometrické zákony
9.3. Absorpcia svetla
9.4. Tepelné žiarenie, žiarenie absolútne čierneho telesa

10. Základy geometrickej optiky

10.1. Základné zákony geometrickej optiky
10.2. Vektorové vyjadrenie zákona odrazu a lomu svetla
10.3. Fermatov princíp
10.4. Lom svetelného lúča hranolom
10.5. Fázová a grupová rýchlosť svetla

11. Zobrazovanie pomocou zrkadiel a šošoviek

11.1. Odraz na rovinnom zrkadle
11.2. Duté a vypuklé guľové zrkadlo
11.3. Lom na guľovej ploche
11.4. Zväčšenie obrazu
11.5. Zobrazovacie rovnice v ohniskových súradniciach
11.6. Ohniskové roviny, hlavné roviny a uzlové body
11.7. Dve zobrazovacie centrované sÚstavy
11.8. Hrubá šošovka
11.9. Sústava dvoch šošoviek
11.10. Zobrazovacie chyby šošoviek

12. Hlavné optické prístroje

12.1. Niektoré vlastnosti ľudského oka
12.2. Drobnohľady a dalekohľady
12.3. Vplyv cloniek na svetelnosť a kvalitu obrazu
12.4. Spektrometre a spektrografy

13. Interferencia a ohyb svetla

13.1. Základné poznatky
13.2. Fresnelove zrkadlá
13.3. Interferencia svetla pôsobením tenkej vrstvy
13.4. Ohyb svetla

14. Polarizácia a dvojlom svetla

14.1. Fresnelove vzorce pre odraz a lom svetla
14.2. Polarizácia svetla odrazom a lomom
14.3. Polarizácia svetla dvojlomom

15. Základné poznatky

15.1. Vývoj názorov na zloženie atómu
15.2. Periodická Mendelejevova sústava
15.3. Rozptyl alfa častíc v kovových fóliách

16. Z fyziky atómového jadra

16.1. Prirodzená rádioaktivita
16.2. Prístroje slúžiace na detekciu a výskum rádioaktívneho žiarenia
16.3. Absorpcia rádioaktívneho žiarenia
16.4. Druhy a kinetika rádioaktívnych premien
16.5. Dozimetria rádioaktívneho žiarenia
16.6. Rádioaktívne rady
16.7. Rádioaktívna rovnováha
16.8. Izotopia
16.9. Umelá premena prvkov, objav neutrónu a pozitrónu
16.10. Objav kozmického žiarenia a umelá rádioaktivita
16.11. Zloženie atómových jadier
16.12. Reťazové nukleárne reakcie a možnosti využitia atómovej energie

17. Z fyziky atómového obalu

17.1. Bohrov a Sommerfeldov model vodíkového atómu
17.2. Emisné a absorpčné spektrá
17.3. Stavba vodíkového spektra
17.4. Vplyv spolupohybu jadra na vlnové dĺžky čiar vodíkového spektra
17.5. Mechanický a magnetický moment elektrónu
17.6. Stavba zložitejších atómov
17.7. Niektoré zákonitosti v čiarových optických a rôntgenových spektrách
17.8. Fotoelektrický a Comptonov jav
17.9. Vznik a niektoré výsledky vlnovej mechaniky
17.10. Schrôdingerova rovnica
17.11. Heisenbergov princíp neurčitosti
17.12. Boseho—Einsteinova štatistika
17.13. Fermiho—Diracova štatistika

18. Základy fyziky tuhých látok

18.1. Všeobecné poznámky k skúmaniu tuhých látok
18.2. Vlnovomechanická pohybová rovnica pre kryštál
18.3. Adiabatické priblíženie
18.4. Jednoelektrónové priblíženie
18.5. Pásová štruktúra energetických hladín elektrónov v kryštáli
18.6. Efektívna hmotnosť elektrónu
18.7. Periodické hraničné podm ienky
18.8. Charakteristické vlastnosti elektrónov v blízkosti horného a dolného okraja pása
18.9. Mechanizmus vedenia prúdu a tepla v kryštáli, pojem diery
18.10. Tepelné kmity iónov, pojem fonónu
18.11. Koncentrácia elektrónov a dier vo vlastnom polovodiči
18.12. Hallov jav v polovodiči