Akustické aplikace
Kódy předmětu: A0B02AKA, A0M02AKA, B02AKA
Rozsah výuky: 2+2, klasifikovaný zápočet
Semestr: zimní
Vyučující: Jiříček, Bálek, Brothánek, Jandák, Plocek
Nároky na studenta: střední
Web: acs.feld.cvut.cz
Čemu se předmět věnuje: poskytuje přehled aplikací z různých oblastí akustiky. Úvod je věnován základům měření akustických veličin a jejich využití pro hodnocení zvukových polí, charakteristiky zdrojů zvuku, stavební a prostorovou akustiku, hodnocení hlukové zátěže a urbanistickou akustiku. Probírány jsou principy snižování hluku a vibrací. Závěrečná část je věnována ultrazvuku.
Co nabízíme: přehled nejběžnějších aplikací akustiky, které se vyskytují kolem nás; návštěvu špičkových laboratoří akustiky a ultrazvuku.
Co se naučíte: měření akustických veličin, co z výsledků měření plyne, jak se dosahuje dobrých poslechových vlastností sálů, jak vzniká hluk a jak se snižuje, k čemu je dobrý ultrazvuk v diagnostice a medicíně.
Astrofyzika
Kódy předmětu: A0M02ASF, M02ASF, A0B02ASF
Rozsah výuky: 2+2, klasifikovaný zápočet
Semestr: letní
Vyučující: Kulhánek
Nároky na studenta: pro zvídavé a nenáročné
Web: aldebaran.cz/astrofyzika/
Čemu se předmět věnuje: dozvíte se současné představy o stavbě vesmíru, jeho vzniku a osudu. A pokusíme se odpovědět alespoň na některé z otázek, které trápí lidstvo odjakživa: Je vesmír konečný nebo nekonečný? Má nějakou hranici a co je za ní? Jak vesmír vznikl? A co tu bylo před vesmírem? A z čeho je vesmír složený?
Co nabízíme: cvičení, na kterých se bude pozorovat Slunce a samozřejmě počítat příklady. Součástí je také „Astrosoustředění“, kde se můžete naučit pozorovat s dalekohledy objekty noční oblohy.
Co se naučíte: lehce zabrousíme do světa kvantové teorie, který je nutný k pochopení procesů v raném vesmíru a povíme si i o obecné relativitě, bez které nedokážeme popsat vesmír jako celek.
Biofyzika
Kód předmětu: A6M02BFY
Rozsah výuky: 2+2, zkouška
Semestr: zimní
Vyučující: Fabián, Jíra
Nároky na studenta: střední
Web: aldebaran.feld.cvut.cz/vyuka/biofyzika/
Čemu se předmět věnuje: je zaměřen zejména na fyzikální procesy spojené s prouděním krve a na měření hemodynamických parametrů. Dále budou probírány vlastnosti lidské tkáně a tělních tekutin včetně metod jejich měření. Tyto znalosti budou doplněny o základy optiky a akustiky, vždy ve vztahu k biologickým systémům.
Co nabízíme: laboratorní úlohy ve špičkově vybavené laboratoři, ve které se studenti mohou setkat a naučit pracovat s moderními přístroji a technologiemi. Doprovodné exkurze na specializovaných pracovištích doplní fyzikální teorii o poznatky z reálné praxe.
Co se naučíte: chápat fyzikální procesy v biologických systémech, metody měření fyziologických parametrů a možnosti jejich praktické aplikace v praxi.
Diagnostika plazmatu
Kód předmětu: XP02DP
Rozsah výuky: 2+2, zkouška
Semestr: letní
Vyučující: Kubeš, Klír, Řezáč, Mlynář a další
Nároky na studenta: pro hloubavé
Čemu se předmět věnuje: zaměřuje se na diagnostiku horkého plazmatu. Takovéto plazma můžeme nalézt v tokamacích, může být generováno výkonnými lasery nebo elektrickými výboji typu Z-pinč. Studenti budou seznámeni s různými diagnostickými detektory, přístroji, technikami a metodami.
Co nabízíme: zabýváme se diagnostikou elektrických veličin, RTG záření, XUV spektroskopií, interferometrií, detekcí energetických elektronů a iontů. Unikátní částí výuky je laboratorní měření fúzních neutronů s časovým a energetickým rozlišením. Na výuce se podílí též odborníci z dalších pracovišť.
Co se naučíte: seznámíte se teoreticky i prakticky s aktuálně používanými přístroji a metodami k diagnostice horkého plazmatu. Znalosti poslouží jako základ pro zapojení se do práce na zařízeních jako jsou například: laser PALS, ELI, HiLASE, tokamak COMPAS.
Ekologie a ekotechnika
Kódy předmětu: M02EKE, A0B02EKE, A0M02EKE
Rozsah výuky: 2+1, klasifikovaný zápočet
Semestr: letní
Vyučující: Bálek, Staněk
Nároky na studenta: střední
Čemu se předmět věnuje: přírodním a fyzikálním složkám životního prostředí, například půdě, vodě, slunečnímu záření, mechanickým, elektrickým, magnetickým polím, excitovaným a ionizovaným částicím, odpadům. Probírají se měřicí systémy environmentálních veličin. V laboratořích dochází k praktickému procvičení celé řady těchto měřicích metod.
Co nabízíme: seznámení se stavem životního prostředí ve světě a v České republice, porozumění základním pojmům, vztahům a zákonitostem v ekologii. Pozornost je zaměřena na senzory a měřicí systémy environmentálních veličin a na toky energie v životním prostředí. Diskutuje se řada technologií a trendů, které mohou ovlivnit světový vývoj. Úspěšná řešení z hlediska environmentální udržitelnosti jsou ilustrována formou případových studií.
Co se naučíte: základy environmentální vědy, zvýšíte si gramotnost v rychle se vyvíjejícím oboru. Pochopíte princip senzorů a měřicích systémů pro měření environmentálních veličin. Dokážete vyhodnocovat environmentální problémy, navrhovat jejich možná řešení a hledat kompromisy.
Elektrické výboje a jejich aplikace
Kód předmětu: XP02EVA
Rozsah výuky: 3+0, zkouška
Semestr: zimní
Vyučující: Kubeš, Rosenkranz
Nároky na studenta: střední
Čemu se předmět věnuje: seznamuje posluchače s přehledem základních elektrických výbojů v plynech, zejména s výbojem doutnavým, korónovým, obloukovým a jiskrovým. Seznamuje posluchače s jevy v plazmatu, podmínkami průboje, vývojovými fázemi jiskry, vlastnostmi bleskového výboje a problémy termonukleární fúze.
Co nabízíme: popis základních vlastností jednotlivých výbojů a jejich aplikací. Jedná se o Townsendův model doutnavého výboje, streamerový charakter jiskry a vývoj jiskrového kanálu, popis bouřkové činnosti, vlastnosti kulových blesků a popis inerciálního a magnetického udržení horkého plazmatu.
Co se naučíte: rozlišovat výboje podle velikosti procházejícího proudu a tlaku okolního prostředí, zákonitosti ionizovaného, plazmatického stavu hmoty a silných magnetických polí ve vesmíru i v laboratoři.
Fyzika pevných látek
Kódy předmětu: A0B02FPL, A0M02FPL, XP02FPL
Rozsah výuky: 2+2, zkouška
Semestr: zimní
Vyučující: Kříha, Píchal, Žáček
Nároky na studenta: pro zvídavé a cílevědomé
Čemu se předmět věnuje: přibližuje fyzikální principy struktury a vlastností pevných látek. Výuku doplňují exkurze na unikátní výzkumná pracoviště.
Co nabízíme: teoretický i praktický náhled do světa atomů, molekul a krystalů.
Co se naučíte: pochopíte, jaké pozoruhodné vlastnosti atomů a molekul jsou důsledkem jejich pravidelného uspořádání v krystalech a poznáte, jakým významným podnětem pro rozvoj fyziky je souhra mezi experimentem a teorií. Zásluhou exkurzí získáte i mnohé praktické zkušenosti.
Fyzika pro elektroenergetiku
Kódy předmětu: A0B02FEN, A0M02FEN, AD0B02FEN, AD0M02FEN
Rozsah výuky: 2+2, zkouška
Semestr: zimní
Vyučující: Kubeš, Cikhardt
Nároky na studenta: nenáročné
Čemu se předmět věnuje: seznamuje studenty se základy silnoproudých výbojů, principy jaderné fúze a experimentální techniky.
Co nabízíme: přednášky vycházející ze současných poznatků a experimentů v oblasti jaderné fúze, fyziky horkého plazmatu, diagnostiky a impulzní elektroniky. Exkurze jaderných fúzních laboratoří: plazmaticky fokus PFZ-200, laserový systém PALS a tokamak COMPASS.
Co se naučíte: seznámíme vás se základními vlastnostmi impulsních silnoproudých výbojů, pinčovým jevem, fyzikou Z-pinče, bleskovými výboji, kulovými blesky, jadernými reakcemi a principy jaderné fúze, principy impulsních generátorů, urychlovačů, výkonných laserů a technickou stránkou fyzikálních experimentů. Studenti získají základní znalosti z diagnostiky rentgenového, neutronového záření, interferometrie a dalších metod užívaných v současné experimentální fyzice.
Fyzika pro terapii
Kód předmětu: A6M02FPT
Rozsah výuky: 2+1, zkouška
Semestr: letní
Vyučující: Fabián, Jíra
Nároky na studenta: střední
Web: aldebaran.feld.cvut.cz/vyuka/fpt/
Čemu se předmět věnuje: je probírána problematika civilizačních chorob pohybového ústrojí, metody rehabilitace a dále léčba bolesti u pacientů s nádorovým onemocněním. Velký prostor bude věnován problematice hemodialýzy.
Co nabízíme: laboratorní úlohy ve špičkově vybavené laboratoři, ve které se studenti mohou setkat a naučit pracovat s moderními přístroji a technologiemi. Doprovodné exkurze na specializovaných pracovištích doplní fyzikální teorii o poznatky z reálné praxe.
Co se naučíte: seznámíte se s fyzikálními procesy při hemodialýze a peritoneální dialýze, při hojení biologických tkání, metodami rehabilitace a jejich praktické aplikace v praxi.
Magnetohydrodynamika
Kód předmětu: XP02MHD
Rozsah výuky: 2+0, zkouška
Semestr: letní
Vyučující: Kubeš
Nároky na studenta: pro hloubavé
Čemu se předmět věnuje: seznamuje posluchače s vlastnostmi magnetických polí ve vodivém prostředí kapaliny nebo plazmatu, s podmínkami difúze a zamrzlých silokřivek. Jsou diskutovány možnosti energetických přeměn a jejich samoorganizující možnosti. Dále jsou probírány podmínky spontánního zesilování magnetických polí a magnetického dynama v plazmatu, nitru hvězd a planet.
Co nabízíme: fenomenologicky jsou uvedeny vlastnosti magnetických polí v silnoproudých výbojích vedoucích ke generaci energetických a netepelných částic. Je popisován Z-pinčový kanál, jehož struktury se transformují při minimalizaci energie rekonekcí magnetických siločar.
Co se naučíte: zákonitosti vývoje slunečních cyklů, slunečních skvrn, protuberancí, erupcí a koronálních transformací a budete se orientovat v současném stavu výzkumu termonukleární fúze.
Praktická typografie
Kódy předmětu: A0B02PT, A0M02PT, B02PT
Rozsah výuky: 2+0, zkouška
Semestr: zimní
Vyučující: Brothánek
Nároky na studenta: pro hloubavé
Web: acs.feld.cvut.cz
Čemu se předmět věnuje: typografii, tj. disciplíně zabývající se písmem, především jeho správným výběrem, použitím a sazbou. Cílem typografie je zajistit čtenáři snazší čtení, efektivnější vnímání čteného textu a případně i vyloučit možné chyby a nejednoznačnosti plynoucí z více možných zápisů téže věty.
Co nabízíme: hlubší poznání typografických zásad, jejich historického vzniku a praktického významu. Znalosti využijete při jakémkoliv psaném projevu (referáty, semestrální projekty, bakalářská a diplomová práce apod.) a ve své další publikační činnosti (sborníky, odborné časopisy).
Co se naučíte: absolvent předmětu dokáže připravit profesionální text, což mu přináší devizu i do budoucího profesního života.
Teoretická fyzika 1 – mechanika
Kódy předmětu: A0B02TF1, A0M02TF1, XP02TF1
Rozsah výuky: 3+1, zkouška
Semestr: zimní jednou za dva roky (v sudé)
Vyučující: Kulhánek
Nároky na studenta: pro zvídavé a cílevědomé
Web: www.aldebaran.cz/studium/tf/
Čemu se předmět věnuje: mechanika je prvním dílem kurzu teoretické fyziky, je odrazovým můstkem k jakémukoli dalšímu studiu přírodních věd. Jejím základem je popis přírody za pomoci variačních principů, tedy výhodnosti určitého řešení oproti ostatním.
Co nabízíme: kurz, ve kterém je veškerá potřebná matematika odvozena, takže se nemusíte bát, pokud jste některé pasáže pozapomněli, nebo vůbec neprobírali. Absolventi kurzu pracují například v CERN, Max Planck Institute nebo jiných špičkových pracovištích.
Co se naučíte: popsat děje v křivočarých souřadnicích, Lagrangeovy a Hamiltonovy rovnice, souvislost zákonů zachování se symetriemi a další důležité věci. Budete umět sestavit diferenciální rovnice popisující daný systém a seznámíte se s vlastnostmi jejich řešení.
Teoretická fyzika 2 – kvantová teorie
Kódy předmětu: A0B02TF2, A0M02TF2, XP02TF2
Rozsah výuky: 3+1, zkouška
Semestr: letní jednou za dva roky (v liché)
Vyučující: Kulhánek
Nároky na studenta: pro zvídavé a cílevědomé
Web: www.aldebaran.cz/studium/tf/
Čemu se předmět věnuje: kvantová teorie je matematickým popisem mikrosvěta, ve kterém neplatí, že AB = BA. Důsledky tohoto faktu jsou dalekosáhlé. Bez kvantové teorie neporozumíte polovodičům, elektronickým součástkám, zápisu informace na hardisk, kvantovým počítačům, ani světu kolem vás.
Co nabízíme: kurz, je druhým dílem kurzu teoretické fyziky, nadaný student ho ale může absolvovat samostatně, veškerá matematika je vysvětlena na přednášce, takže ji schopný student zvládne.
Co se naučíte: základy teorie Hilbertových prostorů a operátorového počtu. Obojí je nezbytným předpokladem pro popis dějů v mikrosvětě. Seznámíte se s kvantováním energie a dalších veličin, relacemi neurčitosti, pravděpodobnostní interpretací, superpozicí kvantových stavů a s dalšími jevy.
Statistická fyzika
Kódy předmětu: A0B02SF, A0M02SF, XP02SF
Rozsah výuky: 3+1, zkouška
Semestr: zimní jednou za dva roky (v sudé)
Vyučující: Kulhánek
Nároky na studenta: pro zvídavé a cílevědomé
Web: www.aldebaran.cz/studium/tf/
Čemu se předmět věnuje: statistická fyzika je třetím dílem kurzu teoretické fyziky, nadaný student ho může absolvovat samostatně, matematika je vysvětlena na přednášce. Ne vždy je možné sledovat pohyb každé částice nebo každého elementu látky. Jedinou možností jsou statistické výpočty, které odhalí nevídanou krásu přírody.
Co nabízíme: seznámíte se s tím, jak se chová látka v bílém trpaslíku, jak září velké množství fotonů pohromadě nebo jak se chovají magnetické látky. Popíšeme si i základní Monte Carlo metody, pomocí kterých se statistické problémy simulují na počítačích.
Co se naučíte: základní matematické metody použitelné pro popis velkého množství systémů. Seznámíte se s partiční funkcí a naučíte se odvodit ze základních zákonů stavovou rovnici velkého souboru systémů, například elektronů, neutronů nebo fotonů.
Teorie zvukového pole
Kód předmětu: XP02TZP
Rozsah výuky: 2+0, zkouška
Semestr: zimní
Vyučující: Červenka, Jiříček
Nároky na studenta: pro hloubavé studenty
Web: acs.feld.cvut.cz
Čemu se předmět věnuje: teoretickým základům fyzikální akustiky, která je východiskem pro řešení mnoha praktických problémů souvisejících se zvukem, jeho vyzařováním a šířením.
Co nabízíme: možnost porozumění nejhlubším zákonitostem spojeným s vyzařováním a šířením zvuku pomocí systematického přístupu zdola nahoru, kdy vše je konzistentně vyvozeno ze základních principů. Otevřeme vám dveře k dalšímu studiu jak teoretických, tak i praktických aspektů akustiky.
Co se naučíte: odvodit a pochopit základní rovnice mechaniky tekutin, v rámci akustické aproximace je konzistentně zjednodušit, řešit, a rozumět mezím platnosti jejich řešení. Naučíte se obecně matematicky formulovat problém vyzařování a difrakce zvuku a početně řešit jednoduché problémy.
Úvod do akustiky
Kód předmětu: A0B02UAK
Rozsah výuky: 2+2, klasifikovaný zápočet
Semestr: letní
Vyučující: Jiříček, Bálek, Brothánek, Jandák, Plocek
Nároky na studenta: střední
Web: acs.feld.cvut.cz
Čemu se předmět věnuje: poskytuje ucelený přehled většiny oblastí akustiky. V úvodních přednáškách jsou probrány základní typy zvukových polí, jejich řešení a základní vlastnosti. Další kapitola se týká základů prostorové a stavební akustiky. Dále je zde úvod do fyziologické akustiky, psychoakustiky, hudební akustiky a hygienické legislativy. Poslední část se zabývá elastickými vlnami v pevných látkách, ultrazvukem, infrazvukem a metodami jejich měření.
Co nabízíme: přehled nejběžnějších oblastí akustiky, které se vyskytují kolem nás. Kromě toho je předmět dobrým základem pro hlubší studium některých partií akustiky vyučovaných na této fakultě.
Co se naučíte: jak se šíří zvukové vlny, co jsou to decibely v akustice, jak se měří akustické veličiny, co je to dobrá akustika sálu, jak slyšíme a vnímáme zvuk, co je to hluk, jak se šíří zvuk v pevných látkách, jak se pozná pohlaví nenarozeného dítěte apod.
Úvod do fyziky laserů
Kódy předmětu: A0B02UFL, A0M02UFL, XP02UFL
Rozsah výuky: 2+2, klasifikovaný zápočet
Semestr: letní
Vyučující: Píchal
Nároky na studenta: pro zvídavé a cílevědomé
Čemu se předmět věnuje: přibližuje fyzikální principy činnosti a konstrukce laserů a možnosti jejich praktického užití. Exkurze vedou na unikátní výzkumná pracoviště i do výrobního závodu.
Co nabízíme: teoretický i praktický náhled na problematiku vzájemného působení hmoty a světla.
Co se naučíte: pochopíte, proč a za jakých podmínek vzniká v různých prostředích laserové záření, zjistíte, co je v mnoha oborech příčinou obtížné nahraditelnosti laserů a zásluhou exkurzí získáte i mnohé praktické zkušenosti.
Vybrané partie z optiky
Kód předmětu: XP02VPO
Rozsah výuky: 2+2, zkouška
Semestr: zimní
Vyučující: Kubeš, Kravárik
Nároky na studenta: střední
Čemu se předmět věnuje: základním vlastnostem světla, vlnové rovnici, rovinné vlně, polarizaci, odrazu a lomu, anizotropii, optickým modulátorům, interferenci, ohybu, disperzi, optickému zobrazování, optickým přístrojům, fotometrii a kolorimetrii, záření atomů, spektrům látek, stimulované emisi a laserům.
Co nabízíme: seznámení s optickými diagnostickými metodami používanými v „Laboratoři silnoproudých výbojů“: interferometrickými měřeními, šlírovou metodou na zviditelnění gradientů indexu lomu (koncentrace plazmatu) a s laserovým systémem sloužícím jako zdroj světla pro tyto metody.
Co se naučíte: aplikovat získané vědomosti v laboratorních měřeních. Sami si sestavíte příslušné laboratorní úlohy: interferometr, šlírovou soustavu, polarizaci odrazem a lomem, měření na Pockelsově cele, měření spekter různých zdrojů světla, stanovení disperzní křivky monochromátoru.
Základy fyziky plazmatu
Kód předmětu: XP02ZFP
Rozsah výuky: 3+0, zkouška
Semestr: letní
Vyučující: Pekárek
Nároky na studenta: pro hloubavé
Čemu se předmět věnuje: fyzice nízkoteplotního plazmatu. Je studován pohyb nabitých částic v silových polích a veličiny jako je rezistivita nebo difúze. Je zdůrazněna souvislost mezi mikroskopickým popisem plazmatu a makroskopickými vlastnostmi plazmatu generovaného různými druhy elektrických výbojů.
Co nabízíme: předností předmětu je, že získané znalosti je možné demonstrovat na výsledcích vlastního výzkumu korónových a dielektrických bariérových výbojů, získaných na katedře fyziky FEL. Dielektrický bariérový a korónový výboj za atmosférického tlaku ve vzduchu jsou ukázány na obrázku.
Co se naučíte: absolvent předmětu „Základy fyziky plazmatu“ by měl mít všeobecný přehled o různých druzích plazmatu, jeho popisu, o reálných velikostech veličin, které různé druhy plazmatu popisují i o aplikacích plazmatu.
Životní prostředí
Kódy předmětu: A0M02ZIP, B02ZIP, A0B02ZIP
Rozsah výuky: 2+0, zkouška
Semestr: zimní
Vyučující: Bálek
Nároky na studenta: mírné
Čemu se předmět věnuje: souvislostem mezi lidskou činností a prostředím, environmentálním problémům a jejich řešením. Ústředním tématem je udržitelnost, závislá zejména na přírodním kapitálu. Popisuje se, jak lidé s tímto kapitálem zacházejí, jak se vyhnout problémům a jak je řešit.
Co nabízíme: seznámení se stavem životního prostředí ve světě a v České republice, porozumění základním pojmům, vztahům a zákonitostem v ekologii. Věnujeme se biodiverzitě, klimatu, potravinové bezpečnosti, odpadům a rizikům pro lidské zdraví. Stručně je probírán vliv fyzikálních složek: hluku, vibrací, elektrických polí, tepla, světla a ionizujícího záření na životní prostředí.
Co se naučíte: základy environmentální vědy a zvýšíte si environmentální gramotnost v rychle se vyvíjejícím oboru. Pochopíte složité environmentální problémy a dokážete vyhodnocovat jejich možná řešení. Z poznání rozdílných přístupů k životnímu prostředí, získáte dostatek inspirace nutné k vytvoření vlastního názoru ve shodě s trvalou udržitelností lidské společnosti.
