U"cni program za Uvod v teoreti"cno fiziko
Predmet naj seznani "studenta z osnovami pomembnih fizikalnih teorij,
zlasti tistih, ki jih bo potreboval pri pouku v srednji "soli. Navadi naj
se sklepanja s fizikalnimi pojmi, matemati"cnega opisovanja fizikalnih
pojavov in zakonov ter samostojnega resevanja preprostih problemov.
"Student naj tudi izve, kaj in kako bo uporabil pri pouku v "soli.
TEORETI"CNA FIZIKA I
- O definicijah fizikalnih koli"cin in obliki fizikalnih zakonov.
Definicije in opis koli"cin, izbira enot, zapis fizikalnih ena"cb,
zakoni,izreki, aproksimacije, makroskopski in mikroskopski opis
pojavov, ireverzibilnost, simetrije fizikalnih zakonov.
- Osnove mehanike. Newtonov zakon, o silah, osnovni izrek mehanike,
Keplerjevo gibanje, gibanje togega telesa, gibanje v vrte"cem se
koordinatnem sistemu, Lagrangove in Hamiltonove enacbe, fazni prostor,
Liouvillov izrek.
- Mehanika kontinuov. Opis gibanja, premiki, poti, tokovnice, tokovne niti,
napetosti, mikroskopska slika, Newtonov zakon za kontinuum, deformacija,
Hookov zakon, deformacijska hitrost, zakon viskoznosti, pojavi viskozne
elasti"cnosti in plasti"cnosti, osnove elastomehanike in hidrodinamike,
povr"sinska napetost.
- Elektromagnetno polje. Maxwellove ena"cbe za prazen prostor,
elektrostatika, polje stacionarnih tokov, zakasneli potenciali, dipolno
sevanje, polarizacija in magnetizacija snovi, Maxwellove ena"cbe za polje v
snovi, absorpcija, ko"zni pojav, EM valovanje v plazmi, robni pogoji, odboj
EM valovanja, lom, sipanje, disperzija, nelinearni in histerezni pojavi.
- Optika. Matemati"cni opis nihanja in valovanja. Fourierova
analiza - pojem spektra, interferenca, Huygensovo na"celo,
uklon na odprtini in na mre"zici, utemeljitev geometrijske
optike, teorija upodobitve, dvolomnost, pojavi s polarizirano
svatlobo, nepopolna koherenca, nelinearni pojavi.
- Relativnost. Invariantnost svetlobne hitrosti, relativnost
"casa, "cetverci, Lorentzova transformacija, podalj"sanje "casa,
skr"cenje dol"zin, "cetverec gibalne koli"cine in energije, sila
in moc, relativisti"cni opis elektromagnetnega polja.
TEORETI"CNA FIZIKA II
- Kvantna mehanika. Pojavi, ki se ne dajo klasi"cno razumeti, osnovne zamisli
kvantne mehanike, Schroedingerjev na"cin opisovanja, operatorja za gibalno
koli"cino in energijo, stacionarna stanja, Schroedingerjeva ena"cba, valovni
paket, Heisenbergova relacija, tunelski pojav, kvaziklasi"cna aproksimacija,
analogija s klasi"cnim opisom in geometrijsko optiko, delec v centralnem
polju, obhodna vrtilna koli"cina, harmonski oscilator, vodikov atom,
kvaziklas"icna razlaga sevanja, laser sipanje (samo kvalitativno), spin,
bozoni in fermioni, sistemi z ve"c delci, atomi, jedra, kemijska vez, trdna
snov.
- Termodinamika. Termodinami"cno ravnovesje, lokalno ravnovesje,
opis s termodinami"cnimi koli"cinami, ena"cba stanja, delo, toplota, energija,
entropija, zgledi sa entropijski zakon.
- Statisti"cna fizika. Opis nenatan"cno znanega stanja z verjetnostno
porazdelitvijo v faznem prostoru, verjetnostna porazdelitev po stacionarnih
stanjih v kvantni mehaniki, stacionarne porazdelitve, kanoni"cna
porazdelitev, izpeljava termodinami"cnih koli"cin, pribli"zna utemeljitev
entropijskega zakona, fluktuacije; zgledi iz klasi"cne in kvantne mehanike:
molekula v te"znem polju, oscilator, rotator, idealni plin (klasi"cni,
Bosejev, Fermijev), sevanje, paramagnet, Isingov model (kvalitativno)