Díky pokrokům v experimentální manipulaci s mikroskopickými systémy zažíváme v dnešní době žeň nových objevů ve výzkumu tepelných motorů. Získané výsledky ukazují, jak konstruovat tepelné motory pracující při maximální dovolené termodynamické účinnosti dané účinností Carnotova cyklu a dodávající nenulový a stabilní výkon, což je ve standardních učebnicích termodynamiky považováno za nemožné., The recent advent of novel micro-manipulation techniques has harvested many new results in the field of heat engines. It is now possible to construct heat engines operating at the maximum allowable thermodynamic efficiency determined by the Carnot efficiency and delivering non-zero stable output power, something which is considered impossible in standard thermodynamics textbooks., Viktor Holubec, Artem Ryabov., and Obsahuje bibliografické odkazy
Ultrakrátké světelné pulzy, tedy pulzy pikosekundové nebo kratší časové délky, jsou velmi významné ve vědě i ve stále větším počtu aplikací. Uvádíme základní vlastnosti světelných pulzů, způsob jejich generace lasery se synchronizací módů a připomínáme některé oblasti jejich použití., Ultra-short light pulses, with pulses of a picosecond or shorter duration, are very important in science as well as in a growing number of applications. We review the basic properties of these light pulses and techniques for their generation by modelocked lasers. We also describe some of their application areas., Petr Malý., and Obsahuje seznam literatury
Ultraslabá emise fotonů se vyskytuje prakticky u všech metabolicky aktivních biologických systémů. Jejím zdrojem jsou elektronově excitované stavy molekul vznikající v průběhu oxidativních reakcí biomolekul. Ultraslabá emise fotonů detekovatelná citlivými a nízkošumovými fotonásobiči a CCD kamerami může najít uplatnění v neinvazivních diagnostických metodách v zemědělství a biomedicíně., Ultra-weak photon emission is present in virtually all metabolically active biological systems. Its source is electronically excited states of molecules produced during the oxidation reactions of biomolecules. Ultra-weak photon emission detected with sensititive and low noise photomultipliers and CCD cameras can be exploited in non-invasive diagnostics in biomedicine and agriculture., Michal Cifra, Pavel Pospíšil., and Obsahuje seznam literatury
Říká se, že jedním ze znaků správné fyzikální teorie je její krása. Máme-li na mysli estetičnost matematickou, patří variační počet k matematickým metodám, které naplňují tento požadavek vrchovatě. Je také pravda, že správné (zkušeností a experimentem prověřené) fyzikální teorie bývají variační, tj. odvoditelné z variačního principu: Klasická mechanika, relativistická mechanika, kvantová mechanika, klasická elektrodynamika... Na zcela elementární úrovni předkládáme základní myšlenku a klasické postupy variačního počtu, s ukázkami použití v geometrii a fyzice. Zaměříme se pouze na variační princip prvního řádu, s důrazem na mechaniku, kde na rozdíl od teorie pole závisí řešené úlohy pouze na jedné nezávisle proměnné, ve fyzice obvykle na čase., It is said that one of the characteristic features of physical theories is their beauty. Having in mind the "mathematical aesthetic appearance" one can say that the calculus of variations highly fulfils this requirement! It is also well known that correct physical theories (those verified experimentally), are often variational, i.e. based on a variational principle: classical mechanics, relativistic mechanics, quantum mechanics, classical electrodynamics, etc. We present, at a very basic level, the fundamental ideas and classical approaches of the calculus of variations, including examples of their use in geometry and physics. We focus on the first order variational principle, emphasizing mechanics, because contrary to field theories, the variational problems in mechanics depend on one independent variable only (usually time in physics)., Jana Musilová, Pavla Musilová., and Obsahuje bibliografii
Ernst Mach was already an internationally recognised experimental physicist, when he, after professorships for Mathematics and Physics in Graz and Experimental Physics in Prague, took over the chair for "Philosophy, particularly for the History and Theory of the Inductive Sciences", at the University of Vienna in 1895. This turn from natural sciences to philosophy was really an exception in the academic field. Although he was not a specialist in philosophy his ideas exhibited a remarkable influence. Here is the first part of the author's text, the second, closing part (Mach and Philosophy) will be published in the next issue of this Journal., Friedrich Stadler ; z angličtiny a němčiny přeložil M. Černohorský., and Obsahuje bibliografii
Optická vlákna nemusejí sloužit jen pro přenos informace. Pokud do tenkého jádra ve středu vlákna umístíme chemické prvky schopné laserové akce (stimulované emise záření), můžeme generovat velmi intenzivní a přitom kvalitní svazek záření. Vláknové lasery začínají nahrazovat starší typy laserů a otevírají zcela nové obzory v řadě oborů: od lékařství, řezání a sváření v průmyslu až po obranné systémy., Optical fibres also have applications outside the optical telecommunications sphere. If the thin core inside the optical fibre is doped with chemical elements capable of laser action (stimulated emision of radiation), one can generate a very intense and high quality beam of radiation. Fibre lasers have begun to replace older types of lasers and therefore, opens up new horizons in many fields ranging from medicine, industrial cutting and welding to defence., Pavel Peterka, Pavel Honzátko, Ivan Kašík., and Obsahuje seznam literatury
Želatinové optické prvky vyrobené přímo žáky lze využít k naplnění cílů badatelsky orientované výuky v oblasti paprskové optiky. Článek popisuje podrobný návod na výrobu želatinových optických prvků a poskytuje námět na experimenty, při kterých žáci popíšou základní fyzikální zákonitosti paprskové optiky. Čtenář se také seznámí s výsledky předvýzkumu zabývajícího se dopadem neformálního vzdělávání na žáky., Gelatine optical elements made by pupils, can be used to achieve targets for inquiry-based science education in the field of ray optics. This article gives detailed instructions for the preparation of gelatine optical elements and provides a topic for experiments in which pupils describe the basic physical laws of ray optics. Additionally, we describe results from preliminary research dealing with the impact of extra-curricular education on pupils., Roman Chvátal., and Obsahuje bibliografické odkazy
Na modelové situace a jejich řešení jsme si v podstatě zvykli v běžném životě. Ukazuje se však, že v rámci výuky fyziky, a to jak při výkladu fyzikálních jevů a dějů, tak i při řešení úloh, se bez nich neobejdeme. Článek uvádí několik příkladů z výuky fyziky, pomocí nichž si tuto skutečnost můžeme uvědomit., We used to model situations and their solutions in our life. lt appears that they are necessary for teaching and studying physics, on the one hand for explanation of physical phenomena, and for solving problems. The paper presents some examples appropriate to realize this fact., Ivo Volf., and Obsahuje seznam literatury
Článek pojednává o principech a provedení koherentních difrakčních metod pro účely zobrazování mikroskopických objektů. Donedávna šlo o techniky využívané spíše jen výjimečně. S rozvojem a stále rostoucí dostupností výkonových zdrojů koherentního krátkovlnného záření, především vysokých harmonických (high-order harmonics) a rentgenových laserů různých typů. však nachází stále širší uplatnění., In the last decade, the field of microscopy has experienced a revolution in the application of coherent diffractive imaging (CDI) methods. In particular, thanks to the availability of high brilliance short wavelength sources, CDI is now used for a large number of applications such as biological imaging, material research or nanoscale investigation of magnetic domains. Furthermore, the recent development of high brightness X-ray and EUV laboratory sources will extend the applications of short wavelength CDI from large facilities, such as synchrotrons, to small laboratories and universities., Michal Odstrčil., and Obsahuje seznam literatury