Preskoči na glavno vsebino

Klasična fizika

2024/2025
Program:
Univerzitetni študijski program 1. stopnje Fizika
Smer:
Astronomska smer
Letnik:
1 letnik
Semester:
prvi in drugi
Vrsta:
obvezni
ECTS:
20
Jezik:
slovenski
Nosilec predmeta:
Izvajalec (kontaktna oseba):
Ure na teden – 1. semester:
Predavanja
3
Seminar
1
Vaje
3
Laboratorij
0
Ure na teden – 2. semester:
Predavanja
5
Seminar
1
Vaje
5
Laboratorij
0
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik študija.
Opravljena kolokvija iz vaj ali pisni izpit so pogoj za pristop k ustnemu izpitu.

Vsebina

Mehanika: Kinematika in dinamika točkastih teles, sila, masa, Newtonovi zakoni, primeri statika in dinamika, delo sil, moč, energija, gibalna količina. Inercialni in neinercialni sistemi, Galilejeva transformacija, sistemske sile. Navor, gibanje in mirovanje togih teles. Vrtenje, vrtilna količina. Deformacije,  prožnost. Nihanje in nihala, dušeno in vsiljeno nihanje. Gravitacija. Statika tekočin, tok neviskozne in viskozne tekočine, Bernoullijeva enačba,  gibanje v tekočini.
Mehansko valovanje: Širjenje motenj v prožnih sredstvih, valovna enačba. Valovanje v eni in več razsežnostih, odboj, lom, uklon, interferenca. Superpozicija valovanj, stojno valovanje. Energija valovanja. Dopplerjev pojav. Disperzija valovanj.
Toplota: Termodinamični sistemi in spremenljivke, ravnovesna stanja. Temperatura, toplota, specifična in latentna toplota, prenos toplote. Enačba stanja, fazne spremembe, fazni diagrami. Notranja energija in entalpija, 1. in 2. zakon termodinamike, entropija. Obrnljivi, neobrnljivi, krožni procesi. Toplotni stroji in hladilniki. Idealni plin. Kinetična teorija plinov. Statistični opis plina. Maxwell-Boltzmannova porazdelitev.
Elektrika: Električni naboji. Električno polje, električna poljska jakost, električni potencial. Gaussov zakon. Prevodniki in dielektriki v električnem polju. Gostota električnega polja. Kondenzator. Energija električnega polja. Električni tok, električni tok v kovinah, Ohmov zakon, Kirchoffova izreka, električna moč. Časovno odvisen električni tok. Električna merjenja. Magnetno polje trajnih magnetov in električnega toka. Gostota magnetnega polja. Sile in navori v magnetnem polju. Magnetni pretok. Amperov zakon in Biot-Savartov zakon. Indukcija, lastna indukcija, tuljava. Impedanca, električni nihajni krog. Energija magnetnega polja. Snov v magnetnem polju, feromagnetne snovi. Maxwellove enačbe.
Elektromagnetno valovanje: Koaksialni vodnik, elektromagnetno valovanje. Dipolno sevanje. Vidna svetloba. Odboj in lom svetlobe, lomni količnik, disperzija svetlobe. Svetlobni spektri, svetlobni tok, sevanje teles. Interferenca svetlobe. Uklon svelobe, uklonska mrežica. Polarizacija svetlobe, optično anizotropne snovi. Geometrijska optika, zrcala, leče, oko, optične naprave.

Temeljni literatura in viri

J. Strnad, Fizika I. DZS.
J. Strnad, Fizika II. DZS.
D. Halliday, R. Resnick and J. Walker, Fundamentals of Physics. John Wiley & Sons.
H.D. Young, R.A. Freedman, Sears and Zemansky's University Physics. Addison-Wesley.
J. Seliger, Zapiski predavanj iz Fizike I: Mehanika, Valovanje.  Dosegljivo na spletnem naslovu: http://www.fmf.uni-lj.si/~seliger.

Cilji in kompetence

Cilji: Poglobljena obravnava osnov klasične fizike, ilustrirana z značilnimi eksperimenti. Predstavitev metod merjenja fizikalnih količin. Spoznavanje z osnovnimi metodami izračunavanja, ocenjevanja in modeliranja v fiziki.
Kompetence:
Sposobnost modeliranja in reševanja fizikalnih problemov;
Poznavanje najpomembnejših področij fizike;
Sposobnost iskanja po strokovni literaturi;
Zavedanje etičnih načel v fiziki.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje
Poznavanje osnovnih pojmov in zakonov klasične fizike. Razumevanje povezav med posameznimi fizikalnimi količinami (izpeljave enačb iz osnovnih zakonov). Konceptualno razumevanje izsledkov predstavljenih poskusov.
Uporaba
Uporaba fizikalnih principov in zakonitosti ter metod izračunavanja, ocenjevanja in modeliranja na praktičnih primerih. Aplikacija poenostavljenih modelov z utemeljitvijo poenostavitev.
Refleksija
Razumevanje procesov v naravi in tehnologiji
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Spretnost uporabe domače in tuje literature ter interneta. Prepoznavanje problemov, ocenjevanje uporabljenih približkov, reševanje tako zastavljenih problemov.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, vaje, seminar, individualne naloge, konzultacije

Načini ocenjevanja

4 kolokviji iz vaj ali pisni izpit
Ustni izpit
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Reference nosilca

ATLAS Collaboration, AAD, G., ... MIKUŽ, Marko et al.: Observation of a new
particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS
detector at the LHC. Phys. lett., Sect. B. [Print ed.], 2012, vol. 716, no. 1, str. 1-
29.
The ATLAS Collaboration, AAD, G.,... MIKUŽ, Marko et al.: The ATLAS
experiment at the CERN large hadron collider. Journal of instrumentation, 2008,
vol. 3, str. S08003-1-S08003-406.
ROSE Collaboration, LINDSTRÖM, G,... MIKUŽ, Marko et al.: Radiation hard
silicon detectors - developmentns by the RD 48. Nucl. instrum, methods phys
res., Sect. A, Accel.. [Print ed.], 2001, vol. 466, str. 308-326.
CPLEAR Collaboration, ANGELOPOULOS, A.,... MIKUŽ, Marko et al.: First direct
observation of time-reversal non-invariance in the neutral-kaon system. Phys.
lett., Sect. B. [Print ed.], 1998, vol. 444, str. 43-51.
MAJARON, Boris, MIKUŽ, Marko, RAMŠAK, Anton. Kolokvijske naloge iz fizike I,
(Zbirka izbranih poglavij iz fizike, 32). 4. popravljena izd. Ljubljana: DMFA -
založništvo, 2010. 74 str., ilustr. ISBN 978-961-212-226-3.