Detail předmětu
Matematika III
FCH-MCT_MAT3Ak. rok: 2009/2010
Nekonečné řady - číselné, funkční, kritéria konvergence. Mocninné a Taylorovy řady. Věta o integraci a derivaci člene po členu, využití pro integraci funkcí, které nejsou elementárně integrovatelné. Řešení diferenciálních rovnic technikou mocninných řad. Elementární funkce komplexní proměnné, Eulerovy vzorce. Pojem reálné a komplexní harmonické funkce, trigonometrické polynomy. Fourierovy trigonometrické polynomy, fyzikální význam. Fourierovy trigonometrické řady, podmínky konvergence a regularity. Fyzikální význam. Jednorozměrná rovnice vedení tepla (rovnice difúze) a její řešení s využitím Fourierových řad. Fourierova transformace a její fyzikální význam. Slovník Fourierovy transformace a věta o konvoluci. Diracova funkce, její definice ve smyslu distribuce. Využití pro signály s periodickou složkou. Informace o aplikaci ve spektroskopii (apodizační křivky, metody dekonvoluce, rozlišitelnost). Diskrétní a rychlá Fourierova transformace.
Lineární a kvazilineární parciální diferenciální rovnice 1. řádu a jejich soustavy, fyzikální motivace. Lineární parciální diferenciální rovnice 2. řádu, Rovnice potenciálu, vlnová a tepelná. Dirichletovy, Neumannovy a Newtonovy okrajové podmínky a jejich fyzikální příklady. Numerické metody pro jejich řešení - metoda Ritzova, Galerkinova metoda konečných prvků.
Tensory a tensorová pole, jako prostředek k vyjádření lineární závislost skalární či vektorové veličiny na jiných vektorových veličinách (tensor polarizovatelnosti, napětí, deformace, torze, elektromagnetického pole), tensorový tvar fyzikálních zákonů. Informativně metrický tensor, obecně relativistický časoprostor. Pojem hladké variety a tensorového pole na varietách. Operace na tensorových polích indukované metrickým tensorem, kovariantní derivace, Hamiltonův operátor v obecně relativistickém prostoru.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Elementární komplexní funkce reálné a komplexní proměnné, Eulerovy vzorce
3. Pojem harmonické funkce a trigonometrického polynomu, Fourierův trigonometrický polynom
4. Fourierovy trigonometrické řady, aplikace
5. Fourierova transformace, aplikace ve spektroskopii
6. Základní pojmy z teorie parciálních diferenciálních rovnic, některé typy PDE 1. a 2. řádu.
7. Základní numerické metody pro řešení některých typů PDE.
8. Tensory a tensorová pole, základní operace, fyzikální aplikace, příklady.
8. Informativně pojem hladké variety, kovariantní derivace tensorových polí, aplikace v obecné teorii relativity.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Havelka, J. Veverka, J.: Matematika - Dif. rovnice - Nekonečné řady (CS)
Klíč A., Dubcová M.: Základy tensorového počtu s aplikacemi. VŠCHT v Praze, Praha 1998. (CS)
Klíč A., Volek K., Dubcová M.: Fourierova transformace, VŠCHT v Praze, Praha 2002. (CS)
Koukal S., Křížek M., Potůček R.: Fourierovy trigonometrické řady a metoda konečných prvků v komplexním oboru. Academia, Praha 2002. (CS)
Doporučená literatura
Griffiths P. R.: Chemical Infrared Fourier Transform Spectroscopy. John Wiley, New York 1975. (CS)
Novák, V.: Analýza v komplexním oboru, skripta Přf. MU (CS)
Novák, V.: Nekonečné řady, skripta Přf MU (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program NPCP_CHTOZP magisterský navazující
obor NPCO_CHTOZP , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor NPCO_CHTOZP , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný - Program NPCP_CHTP magisterský navazující
obor NPCO_CHTP , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor NPCO_CHTP , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný - Program NPCP_CHM magisterský navazující
obor NPCO_CHM , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor NPCO_CHM , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný - Program NPCP_SCH magisterský navazující
obor NPCO_SCH , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor NPCO_SCH , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný - Program NKCP_CHTOZP magisterský navazující
obor NKCO_CHTOZP , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor NKCO_CHTOZP , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný - Program NKCP_CHTP magisterský navazující
obor NKCO_CHTP , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor NKCO_CHTP , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný - Program NKCP_CHM magisterský navazující
obor NKCO_CHM , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor NKCO_CHM , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný - Program NKCP_SCH magisterský navazující
obor NKCO_SCH , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný
obor NKCO_SCH , 2 ročník, letní semestr, povinně volitelný - Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)
obor CKCO_CZV , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný