Předmět: Fyzika pro biology

» Seznam fakult » PRF » KEF
Název předmětu Fyzika pro biology
Kód předmětu KEF/FBIO
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný, Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Hrouzková Tereza, Mgr.
  • Richterek Lukáš, Mgr. Ph.D.
  • Smrčka David, Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
Úvod do studia fyziky 1. Fyzikální veličiny a jednotky - Základní a vedlejší jednotky soustavy SI, skalární a vektorové veličiny. Vybrané kapitoly z elektřiny a magnetismu 2. Stacionární elektrické pole, elektrický náboj, Coulombův zákon, elektrický potenciál, napětí, kapacita vodičů, kondenzátory. Elektrostatická indukce, polarizace dielektrika. 3. Jednoduchý obvod, elektrický proud, elektromotorické napětí, Ohmův zákon, Kirchhoffovy zákony a jejich užití při řešení jednoduchých elektrických sítí. 4. Ustálený elektrický proud v kovových vodičích, polovodičích, elektrolytech, plynech a ve vakuu, zákony elektrolýzy. Elektroforéza, pohyb nabitých molekul v elektrickém poli. Termoelektrický jev, Peltierův článek 5. Stacionární magnetické pole, pole vodiče s proudem, síly působící v magnetickém poli na nabité částice, ionty a vodič s proudem, hmotnostní spektroskopie. Magnetické pole v látkovém prostředí, magnety. 6. Nestacionární elektromagnetické pole: Faradayův zákon elektromagnetické indukce, vlastní a vzájemná indukce. Střídavé proudy, výroba elektrické energie. Elektromagnetické kmity a vlny. 1. test Vybrané kapitoly z optiky a fyziky mikrosvěta 7. Elektromagnetické záření a jeho vlastnosti, vznik a šíření optického záření. Absorbce elektromagnetického záření, Lambertův-Beerův zákon. Vlastnosti a klasifikace optických prostředí, disperze, absorpce a rozptyl světla. Klasifikace anizotropních materiálů a jejich využití. Polarizace světla. Základy teorie barev. Zdroje světla (srovnání žárovky, LED a laseru, dosažitelná intenzita světla, odpadní teplo), spojité a čárové spektrum, fotoreceptory reagující na specifickou vlnovou délku. 8. Zákony geometrické optiky, paprskové zobrazování, lom a odraz světla. Základní typy optických systémů, zobrazení zrcadlem, tenkou čočkou, optické přístroje. 9. Základy vlnové optiky, interference a koherence světla, difrakce, tenké vrstvy, mřížky. Mez rozlišení přístrojů, monochromátor (mřížka, hranol), interferenční filtr. Lasery, princip optické holografie. 10. Korpuskulárně-vlnový dualismus, fotony, částice, de Broglieho vlny. Fotoefekt, princip fungování fotonásobiče, CCD čipu. Vlnová funkce, relace neurčitosti, tunelový jev. Atomový obal, modely atomu. Bohrův model atomu vodíku. Rentgenové záření a jeho k využití v medicíně, Jablonského diagram, fluorescence, fosforescence, doba života excitované molekuly. Nukleární magnetická rezonance, magnetický dipólový moment. 11. Jádro atomu, složení, vlastnosti, modely. Radioaktivní rozpad, ionizující záření, dozimetrie. Jaderné procesy (štěpení, termojaderná fúze) a energetika. 2. test

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení
Výstupy z učení
Vybrané okruhy obecné fyziky se zaměřením na elektřinu a magnetismus, optiku a základy moderní fyziky.
Předmět zaměřený na získání znalostí. Definovat hlavní pojmy, popsat hlavní přístupy, prokázat teoretické znalosti pro řešení modelových problémů.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Známkou

Znalosti v rozsahu přednášené problematiky, aktivní účast na cvičení a absolvování dvou testů. Získání kreditů i klasifikace jsou založeny na bodování dílčích úkolů, body získané ve cvičení se započítávají do celkového hodnocení. Na každý z obou testů jsou povoleny nejvýše 3 pokusy, body se započítávají z nejúspěšnějšího. Náhradní, opakované testy se budou psát v termínech po skončení výuky v semestru. Body za aktivní účast ve cvičení: - účast na cvičení: max. 5 bodů, za každou neúčast 1 bod (tzn., že např. při 8 neúčastech se započítávají 3 body) - výpočet úlohy u tabule: 5 bodů - 2× DCV v systému Moodle: 2 × 20 = 40 bodů Domácí cvičení jsou systému Moodle na adrese http://moodle.upol.cz. Body ke zkoušce: - 2 testy: celkem max. 80 bodů - případná ústní zkouška: zlepšení klasifikace o 1 stupeň Hodnocení 119 a více bodů ....... A 107 - 118 bodů ....... B 95 - 106 bodů ....... C 83 - 94 bodů ....... D 71 - 82 bodů ....... E 70 a méně bodů ....... F, nevyhověl(a)
Doporučená literatura
  • Feynman, R. P. (2002). Feynmanovy přednášky z fyziky. Fragment Praha.
  • Franklin, K. (2010). Introduction to Biological Physics for the Health and Life Sciences. John Willey and Sons, Ltd.
  • Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. (2013). Fyzika 2. Brno: VUTIUM.
  • Kubínek, R. (1999). Rychlokurz fyziky. Rubico Olomouc.
  • Láska, M.; Kubínek, R. (2003). Fyzika - středoškolský přehled s řešenými příklady. Rubico Olomouc.
  • Muller, R. A. (2010). Physics and Technology for Future Presidents: An Introduction to the Essential Physics Every World Leader Needs to Know. Princeton University Press.
  • Svoboda, E. a kol. (2002). Přehled středoškolské fyziky. Praha, Prometheus.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Experimentální biologie - specializace Experimentální biologie rostlin (2021) Kategorie: Biologické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Experimentální biologie rostlin (2021) Kategorie: Biologické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Experimentální biologie - specializace Experimentální biologie (2021) Kategorie: Biologické obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Letní