Doktorské studium

Studijní obor Obecné otázky fyziky

Stručná charakteristika oboru

Doktorské studium v oboru Obecné otázky fyziky je určeno absolventům odborného i učitelského studia fyzikálních oborů matematicko-fyzikálních, přírodovědeckých a pedagogických fakult univerzit a absolventům fyzikálně zaměřených studijních oborů vysokých škol technického směru. Pokrývá široké spektrum obecných fyzikálních problémů, zejména teoretických, spadajících především do oblasti disciplín: mechanika hmotných bodů a jejich soustav, mechanika kontinua, teorie relativity, teorie pole, kvantová fyzika, statistická fyzika. Zasahuje i do problematiky interdisciplinárního charakteru: interakce elektromagnetického pole s látkou, interakce nabitých částic s látkou, aplikace geometrické analýzy v mechanice a teorii pole. Studium těchto disciplín může být, podle zájmu uchazeče, zaměřeno i na výstup získaných výsledků do oblasti fyzikálního vzdělávání.

Profil absolventa oboru

Absolvent má hluboké znalosti problematiky obecných matematicko-fyzikálních disciplín. Je schopen samostatně a tvůrčím způsobem přistupovat k řešení problémů obecného charakteru, od jejich formulace a řešení s použitím přiměřeného matematického aparátu k interpretačním závěrům, včetně návrhu případných experimentů. Je kvalifikovaným tvůrčím pracovníkem se schopností stát se odbornou individualitou. Uplatní se jako samostatný vědecký pracovník v ústavech AVČR, na vysokých školách a v dalších institucích zabývajících se řešením komplexně pojatých fyzikálně-matematických problémů i problémů nestandardního charakteru. Absolventi magisterského studia učitelství, kteří své doktorské studium a disertační práci zaměřili do oblasti fyzikálního vzdělávání, jsou vysoce kvalifikovanými učiteli fyziky resp. matematiky na středních školách, kteří své vzdělání a tvůrčí schopnosti uplatní mj. i při práci s nadanými žáky.

Vstupní požadavky na uchazeče o přijetí ke studiu

(A) Odborné požadavky:

Bezpečná orientace v problematice základního univerzitního kurzu obecné a teoretické fyziky, vědomí souvislostí jejich disciplín.
Zvládnutí matematického aparátu přiměřeného formulaci problémů disciplín obecné a teoretické fyziky.

Tématické okruhy pro přijímací řízení:

  1. Fyzikální systém a jeho popis.
  2. Děje probíhající ve fyzikálních systémech.
  3. Časový vývoj fyzikálního systému.
  4. Fyzikální pole a jejich popis.
  5. Úloha vztažné soustavy při popisu fyzikálních systémů a polí.
  6. Axiomatická výstavba fyzikálních teorií.
  7. Úloha experimentu ve fyzice, klíčové experimenty.
  8. Symetrie a její důsledky.
  9. Aproximativní metody při popisu fyzikálních systémů.
  10. Periodické děje.

(B) Jazykové požadavky:

Porozumět anglickému odbornému textu a hovořit o jeho obsahu.

Studijní povinnosti a podmínky ukončení studia

individuální studijní plán

Individuální studijní plán sestavuje školitel zejména s ohledem na téma disertační práce. V rámci studijního plánu absolvuje doktorand:
  1. Přednášky a semináře s obecnou fyzikální tématikou, jejichž cílem je rozšíření jeho fyzikálně-matematického vzdělání a prohloubení fyzikálního myšlení, umožňující kvalifikovaný přístup k řešení obecné fyzikální problematiky,
  2. Specializované semináře a konzultace vztahující se k tématu disertační práce,
  3. Vlastní pedagogickou činnost v kurzech pregraduálního studia, jejímž cílem je získání praktických zkušeností při formulaci a řešení širšího spektra fyzikálních problémů a adekvátní elementarizaci použitých postupů.

obsah a rozsah státní doktorské zkoušky, požadované znalosti

Státní doktorská zkouška prověřuje rozsah a hloubku uchazečových znalostí problematiky obecných matematicko-fyzikálních disciplín souvisejících s tématem disertační práce a jeho schopnost přistupovat tvůrčím způsobem k řešení problémů obecného charakteru, od jejich fyzikální formulace a řešení s použitím přiměřeného matematického aparátu k interpretačním závěrům, včetně návrhů případných experimentů. V souladu s tím jsou okruhy zkoušky, spadající tematicky do oblastí studovaných v rámci individuálních plánů, formulovány pro jednotlivého uchazeče tak, aby tvořily skutečnou nadstavbu magisterského studia.

Základní okruhy zkoušky:

  1. Mechanika soustav hmotných bodů a kontinua.
  2. Teorie relativity a teorie pole.
  3. Kvantová fyzika a statistická fyzika.
  4. Interakce elektromagnetického pole s látkou.
  5. Interakce nabitých částic s látkou.
  6. Matematická fyzika (aplikace moderní analýzy a diferenciální geometrie v mechanice a teorii pole).

požadavky na doktorskou disertační práci

Práce je zaměřena zpravidla na vymezení dosud neřešených nebo neuspokojivě řešených problémů zvolené disciplíny, důslednou fyzikální a matematickou formulaci těchto problémů a jejich řešení s důrazem na interpretační aspekty, možnosti elementarizace výkladu získaných původních výsledků, včetně aplikace ve fyzikálním vzdělávání (především u doktorandů se vzděláním v oborech učitelství). Těžištěm práce je řešení matematicko-fyzikální problematiky tématu s původními výsledky publikovanými v recenzovaném odborném tisku.

Okruhy témat disertačních prací (ukázky stručných verzí zadání):

  • Invariantní variační principy a jejich aplikace ve fyzice - Prof.RNDr.Demeter Krupka,DrSc.
    Práce je zaměřena na studium základních vlastností invariatních variačních principů z hlediska teorie zákonů zachování.Úkolem je zvládnutí fyzikální problematiky a matematického aparátu pro formulaci invariantních variačních principů OTR, vybudovat matematický aparát pro formulaci obecných invariantních principů a zaměřit se na jejich studium z hlediska zákonů zachování.
    Literatura:
    1. Krupka D.,Janyška J.:Lectures on Differential Invariants. J.E.Purkyně Univ.Brno 1991.
    2. Anderson M.: Invariant Variational Principles for the Metric Field. Bull. Am. Soc.
    3. Krupka D.: Natural Lagrangian Structures. Banach Center Publications 12, 1984, 185-210.
  • Nestandardní fyzikální aplikace diferenciální geometrie a variačního počtu - Doc. RNDr. Jana Musilová, CSc. (konzultant: Doc.RNDr.Olga Krupková, CSc.)
    Diferenciální geometrie a variační počet představují matematický aparát používaný při řešení řady problémů mechaniky. Tato problematika zahrnuje však i některé nestandardní oblasti, např. obtížnou teorii systémů podrobených neholonomním vazbám nebo silám tření. Cílem práce je rozšířit aplikace diferenciální geometrie a variačního počtu do těchto oblastí. Práce umožňuje výstupy výsledků do fyzikálního vzdělávání. Je vhodná pro absolventa oboru Učitelství fyziky pro střední školy.
    Literatura:
    1. Abraham R.,Marsden J.E.: Foundations of Mechanics. Benjamin/Cummings, 1978.
    2. Arnold V.I.: Matematičeskije metody klassičeskoj mechaniki. Nauka, Moskva 1979.
    3. Krupková O.:Mech. systems with non-holonomic constraints.J.Math.Phys.38(1997),5098-5126

Seznam aktuálních témat disertačních prací pro daný akademický rok je uveden níže na stránce.

Informace o individuálním studijním plánu

Individuální plán vypracovává student společně se svým školitelem. Předkládá ho při zápisu do dalšího ročníku studia.

Seznam členů oborové komise

Seznam školitelů

Komise pro státní doktorské zkoušky a obhajoby

Seznam aktuálních témat doktorských prací

Odkaz na vlastní stránky oboru


login
© 2011 Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity. tel: +420 549 49 1111, e-mail:
Všechna práva vyhrazena.
Webmaster: Alan Kuběna,
Grafický design: © 2011 Mgr. Pavel Brabec,
Obsahová struktura: © 2011 Mgr. Zuzana Kobíková
Počet přístupů: 765002 od 2.8.2011