Fizika

Kroz ovaj predmet student će, uz primjenu matematičke analize, upoznati osnove mehanike, načela specijalne teorije relativnosti, te osnove elektromagnetizma i valne optike. Teme iz mehanike uključuju kinematiku i dinamiku čestice u trodimenzionalnom prostoru, načela očuvanja energije i količine gibanja, oscilatorno gibanje i mehaničke valove. Iz područja elektromagnetizma obrađuju se Maxwellove jednadžbe i elektromagnetski valovi.

Fizika 1

Fizikalne metode, veličine i mjere. Kinematika sitnog tijela, pravocrtno, kružno i krivocrtno gibanje. Newtonovi zakoni. Sustav čestica, centar mase, zakon očuvanja količine gibanja. Rad, energija, snaga. Konzervativne i nekonzervativne sile. Statika. Mehanika krutog tijela. Gravitacija. Inercijalni i neinercijalni sustavi. Relativistička mehanika. Statika tekućina, strujanje idealne i realne tekućine. Toplina i termometrija. Kinetičko-molekularna teorija topline. Termodinamika, kružni procesi, entropija.

Fizika 2

Elastičnost krutih tijela. Mehaničko titranje i mehanički valovi. Valovi zvuka. Dopplerova pojava. Elektromagnetski valovi. Maxwellove jednadžbe. Valna jednadžba, širenje valova. Geometrijska optika, zrcala, leće i prizme. Fizikalna optika. Interferencija, ogib i polarizacija. Fotometrija. Kvantna priroda svjetlosti. Zračenje crnog tijela, kvantizacija. Fotoefekt i Comptonov efekt. Struktura atoma. Atomski spektri. Rentgenske zrake. Atomska jezgra. Radioaktivni raspadi. Fisija i fuzija. Temeljne prirodne sile i elementarne čestice.

Fizika 2R

Harmonički oscilator, jednadžba gibanja, rješenje, energija titranja. Fizičko njihalo, linearizacija jednadžbe gibanja. Prigušeno titranje, jednadžba gibanja, tri rješenja, energija. Prisilno titranje, amplituda i faza, pojava rezonancije. Transverzalni valovi. Izvod valne jednadžbe transverzalnog vala, opće rješenje, harmonički val. Transmisija i refleksija na granici medija. Stojni valovi. Energija i snaga transverzalnog vala. Tok električnog polja. Tok magnetskog polja. Rotacija električnog i magnetskog polja. Lorentzova sila. Maxwellove jednadžbe u vakuumu. Ravni elektromagnetski val, polarizacija elektromagnetskog vala. Poyntingov vektor, gustoća energije elektromagnetskog polja. Zakoni geometrijske optike. Princip najmanjeg vremena. Interferencija koherentnih izvora, Youngov pokus. Difrakcija. Polarizacija. Zračenje crnog tijela. Fotoelektrični efekt. De Broglieve relacije. Difrakcija elektrona. Schrödingerova jednadžba. Valna funkcija. Slobodna čestica. Pravokutna 1-dimenzionalna jama. Potencijalna barijera. Relacije neodređenosti.

Kvantna računala

Razmatraju se kvantnomehanički principi koji se primijenjuju u teoriji kvantnih racunala i kvantnih informacija koje se na nizu razina razlikuju od klasičnih informacija. Studiraju se kvantnomehanicka stanja u Hilbertovom prostoru, Hermitski i unitarni operatori, principi kvantnomehaničkog mjerenja i problemi dekoherencije. Uvodi se pojam qubita, visequbitnih stanja, tenzorskoih produkata, kvantne informacije i kodiranja te se razmatraju kvantni računalni algoritmi. Razmatra se kvantna Fourierova transformacija. Razmatra se formalno-logička i fizikalna realizacija kvantnog računala.