Fakulta pedagogická

Oddělení fyziky

•  Permanentní magnety a magnetické obvody s permanentními magnety – využití ve středoškolské a vysokoškolské fyzice

školitel: Doc. PaedDr. Václav Havel, CSc.

anotace:

Podstata procesu magnetování feromagnetika (vratné a nevratné posuvy Blochových stěn, stáčení vektoru magnetizace a paraproces). Příčiny vzniku koercitivity a hysterézních jevů. Parametry charakterizující kvalitu permanentního magnetu. Historický vývoj magneticky tvrdých materiálů Moderní magneticky tvrdé materiály. Pracovní bod magnetu, demagnetizační pole. Elementární výpočty magnetických obvodů s permanentními magnety s využitím výpočetní techniky. Soubor pokusů s permanentními magnety. Měření základních parametrů permanentních magnetů. Magnetické obvody a měření jejich parametrů. Využití magnetů při demonstračních pokusech a návrhy úloh pro fyzikální praktikum.

Literatura:

Dědek, J. a kol.: Trvalé magnety, SNTL, Praha 1961

Brož, J.: Moderní problémy feromagnetismu, NČSAV, Praha 1962

O´Handley: Modern Magnetics Materials, J. Willey a S., New York 2000

•  Vytváření magnetických polí a měření magnetické indukce ve školské fyzice

školitel: Doc. PaedDr. Václav Havel, CSc.

anotace:

Zdroje magnetického pole (cívky, elektromagnety, permanentní magnety). Vytváření velmi silných magnetických polí. Zdroje magnetického pole ve školské fyzice. Elementární výpočty cívek a elektromagnetů. Přehled metod pro měření magnetické indukce. Výběr metod vhodných pro školskou fyziku. Návrh demonstračních pokusů s magnetickými poli. Demonstrační měření magnetické indukce ve středoškolské fyzice a úvodním kurzu fyziky na VŠ. Návrh úloh do fyzikálního praktika ve vysokoškolském kurzu fyziky.

Literatura:

Brož, J. a kol.: Základy fysikálních měření IIb, SPN, Praha 1974

O´Handley: Modern Magnetics Materials, J. Willey a S., New York 2000

Zijlstra,H.: Experimental metods in magnetism, North.Hollland, 1967

Tipler,P.A.: Physik, Spektrum, Heidelberg 1994

•  Ewingův model feromagnetismu a jeho užití v základním kurzu vysokoškolské fyziky

školitel: Doc. PaedDr. Václav Havel, CSc.

anotace:

Termodynamický výklad možnosti vzniku uspořádaného stavu částic s magnetickými momenty. Podstata Ewingova modelu ve dvourozměrné a třírozměrné soustavě. Vlastnosti E. modelu a možnosti vysvětlení různých jevů ve feromagnetikách. Vytvoření jednoduchého modelu a pokusy s ním. Jednoduché výpočty v Ewingově modelu a porovnání s reálnými vlastnostmi feromagnetik. Nedostatky a přednosti E. modelu z hlediska školské fyziky.

Literatura:

Bozorth, R.: Ferromagnetism, Nostrand Co, Toronto 1957

Jäger, E., Perthel, R.: Magnetische Eigenschaften von Festkörpern, A. Verlag, Berlin 1983

O´Handley: Modern Magnetics Materials, J. Willey a S., New York 2000

•  Vytváření výukových modelů z kvantové mechaniky a jejich využití ve vyučování fyziky

školitel: Doc. Dr. Ing. Karel Rauner

anotace:

Vytvoření počítačových modelů: kvantově mechanický model atomu vodíku (rozložení hustoty pravděpodobnosti, radiální hustota pravděpodobnosti výskytu elektronu v základním i v excitovaných stavech), systém dvou částic, molekula vodíku (animace vzniku), dva atomy vodíku se symetrickými spiny, atom hélia, harmonický oscilátor, potenciálová bariéra, pravoúhlá potenciálová jáma, tunelový jev, třírozměrné modely, využití ve středoškolské výuce, využití ve vysokoškolském kurzu obecné fyziky, využití ve speciální přednášce z kvantové mechaniky.

Literatura:

Brandt, S., Dahmen, H. D.: Quantum Mechanics on the Personal Computer, Springer, Berlin1994

Brandt, S., Dahmen, H., D.: Kvantová mechanika v obrazoch. Vydavateľstvo Alfa, Bratislava 1990.

Danby, J., A., M.: Computing Applications to Differential Equations: Modelling in the Physical and Social Sciences . Reston Publ. Co., Reston, VI, 1985.

•  Formy demonstrací ve středoškolské výuce elektroniky

školitel: Doc. Dr. Ing. Karel Rauner

anotace:

Teoretický rozbor forem demonstrací, použitelných ve výuce středoškolské elektroniky, vytváření materiálních modelů a demonstračních pomůcek, praktické zkoušky didaktické účinnosti vytvořených demonstrací.

Literatura:

Bloomfield, L.,A.: How Things Work: The Physics of Everyday Life. Wiley, New York 1997.

Rauner, K.: Elektronika (fyzikální a analogová část), učebnice, ZČU, Plzeň 2001

•  Počítačové modelování některých úloh z mechaniky a teoretické mechaniky a jejich

využití ve školské fyzice

školitel: Doc. RNDr. Jan Slavík, CSc.

anotace:

Vytváření počítačových modelů, simulací a animací pro demonstraci a řešení příkladů z mechaniky, zařazených do výuky fyziky na základní a střední škole i do výuky teoretické mechaniky na vysoké škole.

Literatura:

De Jong, M. L.: Introduction to Computational Physics. Addison-Wesley, Reading, MA, 1991.

Brdička, M., Hladík, A.: Teoretická mechanika . Academia, Praha, 1987

Záškodný, P., Sklenák, L.: Teoretická mechanika v příkladech, volume II.
Pedagogická fakulta v Ostravě, Ostrava, 1st edition, 1987

Slavík, J.: Teoretická mechanika 1+2, ZČU, Plzeň 1998

Horák, Krlín : Deterministický chaos a matematické modely turbulence, Academia, Praha 1996

•  Demonstrace funkce digitálního zpracování zvukového a obrazového signálu

školitel: Dr. Ing. Josef Petřík

anotace:

Práce by měla obsahovat především softwarovou, textovou a obrazovou podporu výuky digitálního zpracování signálů tj.: demonstraci funkce některých používaných metod digitálního zpracování signálu, demonstrační programy realizace digitálních filtrů, hypertextový dynamický model digitálního signálového procesoru, demonstraci funkce kompresních programů pro audio i video signály, demonstraci funkce kodérů pro zpracování audio i video signálu, demonstraci funkce digitálních efektů především audiosignálu.

Literatura:

Hlaváč, V., Sedláček M.: Zpracování signálů a obrazů, skriptum FEL, Vydavatelství ČVUT, 220 stran, 2002

Krtička, A. a kol.: Číslicové zpracování signálů. S-2222, 1993.

Sedláček, M.: Zpracování signálů v měřicí technice. VČVUT 1998.

A.v.d.Enden, A.M.Vehoeckx: Discrete signal processing. Prentice Hall,1989

•  Počítačová podpora výuky astronomických poznatků na všech stupních škol

školitel: RNDr. Miroslav Randa, CSc.

anotace:

Výuka astronomických poznatků na základních, středních a vysokých školách u nás a v zahraničí, možnosti počítačové podpory výuky astronomických poznatků – rozbor, srovnání jednotlivých prostředků, vytvoření materiálů vhodných jednak pro počítačovou podporu kontaktní výuky, jednak pro distanční výuku či pro doplnění znalostí a samostudium

Literatura:

W . K. Pratt: Digital Image Processing . Wiley, New York 1991.

Nezbeda, J. Kolafa, M. Kotrla: Počítačové simulace . Skripta MFF UK, Praha 1998.

C. J. Hansen, S. D. Kawaler: Stellar Interiors: Physical Principles, Structure and Evolution . Springer-Verlag, New York 1994.

J. Binney, M. Merrifield: Galactic Astronomy . Princeton Series in Astrophysics 1998.

C. Misner , K. S. Thorne, J. Wheeler: Gravitation . Freeman, San Francisco 1973.

zahraniční a české učebnice astronomie a fyziky pro různé stupně škol.