Detail předmětu

Úvod do fyzikálního inženýrství a nanověd

FSI-TUNAk. rok: 2019/2020

Výklad fyzikálních principů klasické a holografické mikroskopie a mikroskopie založené na tunelovém jevu; poznání těchto zařízení. Interakce záření s látkou. Zdroje a detektory světla a svazků nabitých částic.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Garant předmětu

prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Výstupem studia je získání základních fyzikálních znalostí potřebných k pochopení struktury pevných látek, interakce svazků elektromagnetického záření nebo nabitých částic s látkou, funkce zdrojů a detektorů těchto svazků.

Prerekvizity

Středoškolské znalosti z geometrické a vlnové optiky a z fyziky pevných látek.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnocení studenta bude zohledňovat jeho práci ve cvičení a výsledky diskuze nad zadanými tématy při kolokviu (k přípravě povoleny poznámky z přednášek).

Učební cíle

Vytvořit ucelený přehled o současných základních tématech fyzikálního inženýrství se zvláštním zřetelem na nanotechnologie, informovat studenty o odborných problémech, na jejichž řešení je Ústav fyzikálního inženýrství zaměřen a vytvořit motivaci pro výběr vhodně orientovaných studijních a tvůrčích aktivit.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Přítomnost na cvičení je povinná a je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškané výuky ve cvičení bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu a obsahu zmeškané výuky.

Základní literatura

HALLIDAY, D., RESNICK, R. and WALKER, J.: Fyzika. Brno: VUTIUM, 2001.
SALEH, B.E.A., TEICH, M.V.C.: Fundamentals of Photonics. New York: Wiley, 1991. 966 p. (Český překlad: Základy fotoniky. Praha: MATFYZPRESS, 1996. 1055 p.)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-FIN-P bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc.
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D.
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D.
Ing. Stanislav Voborný, Ph.D.
prof. RNDr. Miloslav Ohlídal, CSc.

Osnova

Základní zákonitosti šíření světla. Principy optického zobrazení.
Základní optické přístroje: lupa, mikroskop, dalekohled.
Zdroje a detektory světla. Lasery.
Interference světla. Difrakce světla. Fyzikální princip holografie.
Konfokální mikroskopie. Laserová spektroskopie.
Struktura látek. Zdroje a detektory elektronových a iontových svazků.
Metody a zařízení pro analýzu vlastností povrchů a složených struktur.
Informace o principu fotonového a elektronového tunelového mikroskopu a jejich požití jako analytické nástroje, umožňující nejenom měření, ale i interakci s látkami na atomární úrovni a změnu fyzikálně-chemických vlastností těchto látek.
Praktické seznámení s nejmodernějšími zařízeními z této oblasti v laboratořích.

Cvičení

6 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D.

Osnova

Výpočty podpůrných teoretických příkladů, praktické demonstrace a vyzkoušení probíhají po celý semestr.

Cvičení s počítačovou podporou

7 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D.

Osnova

Viz cvičení.