The credit is awarded for attendance.

The exam consists of a written and oral part.

Z (potřebná prezence), Zk (písemná a ústní část)

R: Bartuška M: Technická mineralogie, skripta, VŠCHT Praha, 1987.

R: Gregerová M, Fojt B, Vávra B: Mikroskopie horninotvorných a technických minerálů, Morav. zem. muz., PřF MU Brno, 2002.ISBN:80-7028-195-2

A: Mackenzie WS, Guilford C: Atlas of rock-forming minerals in thin section, Longman, 1980.ISBN-10:0470269219,ISBN-13:978-0470269213

A: Raith MM, Raase P, Reinhardt J: Guide to thin section microscopy, 2011.ISBN:978-3-00-033606-5

R: Russ JC: The image processing handbook, CRC Press, 2007. ISBN-10:1439840458,ISBN-13:978-1439840450

A: Wu Q, Merchant F, Castleman KR: Microscope Image Processing, Elsevier, 2008.ISBN-10:012372578X,ISBN-13:978-0123725783

Povinná:

• Technická mineralogie, Bartuška, Miloslav, 1987
• Mikroskopie horninotvorných a technických minerálů, Gregerová, Miroslava, Fojt, Bohuslav, Vávra, Václav, 2002
• The image processing handbook, Russ, John C; Neal, F. Brent, 2016

Doporučená:

• Atlas of rock-forming minerals in thin section, MacKenzie, W. S., Guilford, C.
• Guide to thin section microscopy, Raith, Michael M., Raase, Peter, Reinhardt, Jüngen, 2011
• Microscope Image Processing, Wu, Qiang, Merchant, Fatima A., Castleman Kenneth R., 2008

písemná i ústní zkouška

1. Basic concepts of optics: light as an electromagnetic wave – index of refraction – reflection and refraction of light – polarization of light – interference of light – diffraction of light – geometrical optics – optical defects.

2. Advanced optics: propagation of light in anisotropic substances - use of birefringent substances - photometry - colorimetry.

3. Classical (light) microscopy – imaging principles – lateral resolution – depth of field – microscope components – microscopy technique – reflection microscopy – specimen preparation – microscope maintenance.

4. Polarization microscopy: imaging principles, parallel polarizers (PPL) – crossed polarizers (XPL) – compensators – conoscopic imaging – reflection microscopy in XPL.

5. Evaluation of optical properties of crystals in polarized light: microstructure and texture - relief - measurement of refractive index - pleochroism.

6. Evaluation of the optical properties of crystals in crossed polarizers: extinction – interference colors and specific birefringence – character of the zone and optical character of the mineral – measurement of stress in the material.

7. Digital microscopy and contrast enhancement: digital microscopy - dynamic range of imaging (HDR) - extended depth of field (EDF) - dark field - phase contrast - differential interference contrast (DIC) - interference microscopy.

8. Confocal microscopy: imaging principles – lateral and axial resolution – microscope components – microscopy technique – height map processing – roughness and waviness parameters – layer thickness measurement – particle size measurement – volume measurements.

9. Special microscopy: fluorescence microscopy – Raman and IR microscopy – microhardness measurement – high temperature microscopy – tomography and 3D scanning.

10. Microscopic image analysis: digital imaging and image processing – image segmentation – methods of mathematical morphology – determination of particle size distribution – stereology – image segmentation using artificial intelligence.

11. Specifics of microscopy of materials: microscopy of raw materials and rocks – ceramic materials – metal materials and biomaterials – polymer materials and fibers – defects in glass and stresses in the material.

12. Scanning electron microscopy in the context of material defect analysis.

13. Elemental analysis in electron microscopy (EDX) and light microscopy (LIBS).

14. Summary of the strategy of microscopic analysis of materials.

1. Základní pojmy optiky: světlo jako elektromagnetické vlnění – index lomu – odraz a lom světla – polarizace světla – interference světla – difrakce světla – geometrická optika – optické vady.

2. Pokročilá optika: šíření světla v anizotropních látkách – použití dvojlomných látek – fotometrie – kolorimetrie.

3. Klasická (světelná) mikroskopie – principy zobrazení – laterální rozlišení – hloubka ostrosti – součásti mikroskopu – technika mikroskopování – reflexní mikroskopie – příprava preparátu – údržba mikroskopu.

4. Polarizační mikroskopie: principy zobrazení, paralelní polarizátory (PPL) – zkřížené polarizátory (XPL) – kompenzátory – konoskopické zobrazení – reflexní mikroskopie v XPL.

5. Vyhodnocování optických vlastností krystalů v polarizovaném světle: mikrostruktura a textura – reliéf – měření indexu lomu – pleochroismus.

6. Vyhodnocování optických vlastností krystalů ve zkřížených polarizátorech: zhášení – interferenční barvy a specifický dvojlom – ráz délky a optický charakter minerálu – měření napětí v materiálu.

7. Digitální mikroskopie a zvýšení kontrastu: digitální mikroskopie – dynamický rozsah zobrazení (HDR) – rozšířená hloubka ostrosti (EDF) – temné pole – fázový kontrast – diferenciální interferenční kontrast (DIC) – interferenční mikroskopie.

8. Konfokální mikroskopie: principy zobrazení – laterální a axiální rozlišení – součásti mikroskopu – technika mikroskopování – zpracování výškové mapy – parametry drsnosti a vlnitosti – měření tloušťky vrstvy – měření velikosti částic – objemová měření.

9. Speciální mikroskopie: fluorescenční mikroskopie – Ramanova a IČ mikroskopie – měření mikrotvrdosti – vysokoteplotní mikroskopie – tomografie a 3D skenování.

10. Analýza mikroskopického obrazu: digitální snímání a úprava obrazu – segmentace obrazu – metody matematické morfologie – určení distribuce velikosti částic – stereologie – segmentace obrazu pomocí umělé inteligence.

11. Specifika mikroskopování materiálů: mikroskopie surovin a hornin – keramické materiály – kovové materiály a biomateriály – polymerní materiály a vlákna – vady ve skle a pnutí v materiálu.

12. Skenovací elektronová mikroskopie v kontextu analýzy materiálových vad.

13. Prvková analýza v elektronové mikroskopii (EDX) a světelné mikroskopii (LIBS).

14. Shrnutí strategie mikroskopické analýzy materiálů.

micro.magnet.fsu.edu/primer

www.olympusmicro.com

petrol.sci.muni.cz/mikroskopie/uvod.htm

www.earth.ox.ac.uk/~oesis/micro

webmineral.com

micro.magnet.fsu.edu/primer

www.olympusmicro.com

petrol.sci.muni.cz/mikroskopie/uvod.htm

www.earth.ox.ac.uk/~oesis/micro

webmineral.com

prerequisites - none

co-requisites - none

equivalence - none

prerekvizity - žádné

korekvizity - žádné

ekvivalence - žádné