Cílem předmětu je seznámit studenty s možnostmi polarizační mikroskopie a digitální obrazové analýzy při studiu materiálů tak, aby dovedli samostatně charakterizovat a kvantifikovat texturu a mikrostrukturu mikroskopických preparátů. Byli schopni analyzovat mineralogické složení surovin a technolitů a zároveň byli schopni získané poznatky aplikovat i v jiných oblastech zkoumání materiálů, např. v rámci diplomové či bakalářské práce.

The aim of the subject is to make students familiar with possibilities of the polarizing microscopy and the image analysis mainly in the study of materials so that they will be able to characterize and quantify the texture and microstructure of microscopic samples; will be able to analyze mineralogical composition of raw and artificial materials; and will be able to apply the gained knowledge in other fields of the materials research as well, e.g. within the framework of master's degree or bachelor's degree theses.

Zápočet se uděluje za účast.

Zkouška se skládá z písemné a ústní části.

The credit is awarded for attendance.

The exam consists of a written and oral part.

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

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

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

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

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

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

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

1. Úvod. Opakování z geometrické a vlnové optiky.

2. Šíření světla v anizotropním prostředí.

3. Klasická a polarizační mikroskopie. Principy, postupy, technické vybavení a údržba. Příprava preparátů pro mikroskopii.

4. Speciální mikroskopické techniky. UV-VIS spektroskopie a kolorimetrie v mikroskopii materiálů. Vysokoteplotní mikroskopie.

5. Vyhodnocování optických vlastností krystalů v polarizovaném světle. Mikrostruktura a textura. Pleochroismus.

6. Mikroskopické měření indexu lomu.

7. Vyhodnocování optických vlastností krystalů ve zkřížených polarizátorech. Zhášení krystalů.

8. Interferenční barvy a měření jejich výšky. Ráz délky a optický charakter. Měření napětí v materiálu.

9. Využití digitální analýzy obrazu při studiu materiálů. Snímání a úpravy obrazu. Software pro analýzu obrazu.

10. Segmentace objektů a úpravy binárního obrazu. Automatická měření. Stereologie a textura.

11. Úvod do systematické mineralogie. Vztah mezi strukturou a fyzikálními vlastnostmi minerálů.

12. Mikroskopie přírodních materiálů. Suroviny.

13. Mikroskopie technolitů: Keramické materiály. Žárovzdorné materiály. Biomateriály.

14. Mikroskopie technolitů: Vady skla. Anorganická pojiva.

1. Introduction. Revision lesson on geometric and wave optics.

2. Propagation of light in anisotropic media.

3. Classic and polarizing microscopy. Principles, procedures, technical equipment and maintenance. Preparation of microscopic samples.

4. Special microscopy techniques. UV-VIS spectroscopy and colorimetry in microscopy of materials. High temperature microscopy.

5. Evaluation of optical properties of crystals in polarized light. Microstructure and texture. Pleochroism.

6. Microscopic measurements of refractive index.

7. Evaluation of optical properties of crystals in crossed polarizers. Extinction of crystals.

8. Interference colors and measurements of their pitch. Sign of elongation and optical character. Stress measurements in materials.

9. Utilization of digital image analysis in materials research. Capturing and adjustments of an image. Software for image analysis.

10. Segmentation of objects and adjustment of a binary image. Automatic measurements. Stereology and texture.

11. Introduction to systematic mineralogy. Relationship between structure and physical properties of minerals.

12. Microscopy of natural materials. Raw materials.

13. Microscopy of artificial materials: Ceramics. Refractory materials. Biomaterials.

14. Microscopy of artificial materials: Glass defects. Inorganic binders.

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

Studenti budou umět:

samostatně charakterizovat a kvantifikovat texturu a mikrostrukturu mikroskopických preparátů,

analyzovat mineralogické složení surovin a technolitů a zároveň byli schopni,

aplikovat získané poznatky i v jiných oblastech zkoumání materiálů, např. v rámci diplomové či bakalářské práce.

Students will be able to:

characterize and quantify the texture and microstructure of microscopic samples;

analyze mineralogical composition of raw and artificial materials;

apply the gained knowledge in other fields of the materials research as well, e.g. within the framework of master's degree or bachelor's degree theses.