Detail předmětu

Úvod do fyzikálního inženýrství a nanověd

FSI-TUNAk. rok: 2023/2024

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)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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


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.

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.

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.

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.

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. Tomáš Šikola, CSc.
prof. RNDr. Radim Chmelík, 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.