Státnice - Fyzika NMgr: Katedra fyziky kondenzovaných soustav a materiálů
Z ωικι.matfyz.cz
Všechny obory na katedře fyziky kondenzovaných soustav a materiálů mají pro státní závěrečné zkoušky společné požadavky, z nichž dostanou zadané dvě otázky. První z otázek by měla být z první a druhé části (kvantový popis a termodynamika) a druhá ze zbytku. Není příliš pravděpodobné, že když jste na oboru KFES nebo materiálech, tak dostanete otázku z polymerů, takže je spíše dobré se zaměřit na otázky ostatní...
- Společné požadavky
- Principy kvantového mechanického popisu atomu, molekul a kondenzovaných soustav:
- Problém mnoha částic v kvantové mechanice, symetrie vlnové funkce, skládání momentu hybnosti
- Hundova pravidla
- Aproximativní metody, variační princip, poruchový počet, adiabatická aproximace, jednoelektronové přiblížení
- Elektronové stavy v atomech, molekulách a kondenzovaných systémech, vliv symetrie, Blochův teorém
- Typy vazeb v molekulách a kondenzovaných soustavách
- Druhé kvantování
- Kvazičástice v kondenzovaných soustavách
- Interakce elektromagnetického záření s látkou
- Absorpce a emise fotonu, stimulovaná a spontánní emise, výběrová pravidla
- Doba života kvantových stavů, přirozená šířka spektrální čáry
- Termodynamika a statistická fyzika kondenzovaných soustav:
- Termodynamická rovnováha, stavové veličiny a stavové rovnice
- Hlavní termodynamické věty a jejich důsledky, entropie a absolutní teplota
- Termodynamické potenciály, podmínky rovnováhy a stability
- Kritické jevy, fázové přechody, Landauova teorie
- Popis nerovnovážných procesů, lineární nerovnovážná termodynamika
- Statistický popis stavu, distribuční funkce a matice hustoty
- Liouvilleova rovnice
- Gibbsovy stacionární soubory, souborové středování, odvození stavových rovnic
- Klasické a kvantové systémy neinteragujících částic
- Langevinova rovnice
- Brownův pohyb, difuze ve vnějším poli
- Termodynamika polymerních roztoků a tavenin
- Základy fyziky kondenzovaných látek:
- Struktura kondenzovaných soustav
- Meziatomové a mezimolekulární interakce
- Krystalová struktura, bodová a translační symetrie, základy krystalografie
- Reciproký prostor, Brillouinova zóna
- Reálná struktura látek a způsoby jejího popisu, defekty krystalické struktury
- Uspořádání na dlouhou a krátkou vzdálenost
- Struktura amorfních látek a její popis
- Popis topologie, prostorové a elektronové struktury makromolekul
- Základní modely izolovaného polymerního řetězce
- Konformační změny polymerního řetězce
- Amorfní, kapalně-krystalický a krystalický stav polymerních materiálů
- Skelný přechod, princip časově-teplotní superpozice
- Pohyb atomů a molekul v kondenzovaných látkách:
- Difuse
- Kmity mřížky, fonony, měrné teplo
- Elektrické vlastnosti:
- Polarizační mechanismy, dielektrická susceptibilita
- Interakce mřížky iontového krystalu s elektromagnetickou vlnou
- Feroelektrika
- Vedení elektrického proudu: Sommerfeldův model, elektrony v periodickém poli, pásová struktura kovů a polovodičů
- Základní poznatky o supravodivosti
- Magnetické vlastnosti:
- Diamagnetismus a paramagnetismus, magnetizace, magnetická susceptibilita
- Spontánní uspořádání magnetických momentů
- Magnetizační procesy ve feromagnetikách.
- Mechanické silové pole:
- Elastická a plastická deformace, viskozita
- Viskoelasticita polymerů
- Kaučuková elasticita
- Experimentální metody:
- Základní difrakční a zobrazovací metody, difrakce a rozptyl rtg záření, elektronů, neutronů, atomů a iontů
- Metody určování struktury, elektronová mikroskopie
- Makroskopické a mikroskopické metody studia mechanických, tepelných, dielektrických, optických transportních a magnetických vlastností látek
- Základní spektroskopické metody (radiofrekvenční, mikrovlnné, optické, rentgenové, gama, fotoemisní) a jejich použití
- Časové a energetické škály fyzikálních jevů a měřicích metod
- Principy kvantového mechanického popisu atomu, molekul a kondenzovaných soustav:
