PředmětyPředměty(verze: 854)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Fyzika III - M444003
Anglický název: Physics III
Zajišťuje: Ústav fyziky a měřicí techniky (444)
Platnost: od 2019
Semestr: zimní
Body: zimní s.:4
E-Kredity: zimní s.:4
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/1 Z+Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen / neomezen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh: magisterské
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Scholtz Vladimír doc. Ing. Ph.D.
Anotace -
Poslední úprava: Hladíková Jana (16.01.2018)
Náplní přednášek jsou vybrané partie z akustiky, impedanční spektroskopie, optické a elektronové mikroskopie, fyziky plazmatu, fotoniky a optoelektroniky. Dále jsou vysvětleny mechanismy vedení elektrického proudu v plynech, kapalinách a pevných látkách se speciálním zaměřením na organické látky a nanostruktury. Vedle fyzikálních principů jsou uvedeny aplikace, které jsou důležité pro přípravu chemického inženýra a inženýra zaměřeného na nanotechnologie. Úkolem seminářů je přiblížit probíranou látku formou výpočetních cvičení, měření laboratorních úloh, exkurzí do výzkumných pracovišť a řešením samostatného projektu.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Hladíková Jana (16.01.2018)

Studenti budou umět:

• Vysvětlit podstatu fyzikálních jevů z oblasti akustiky, optické a elektronové mikroskopie, fyziky plazmatu, impedanční spektroskopie, fotoniky, optoelektroniky a elektrických vlastností látek včetně nanostruktur.

• Aplikovat fyzikální zákonitosti při studiu návazných magisterských předmětů zaměřených zejména na chemické inženýrství, bioinženýrství a nanotechnologie.

• Samostatně řešit fyzikální úlohy a prezentovat aktuální fyzikální tématiku.

Literatura
Poslední úprava: Hladíková Jana (16.01.2018)

Z: Doleček J.: Optoelektronika a optoelektronické prvky. BEN-technická literatura, Praha 2005.

Z: B.E.A. Saleh, M.C. Teich: Fundamentals of photonics. New York: Wiley, 1991. (Z)

Z: Kubínek, R.; Šafářová, K.; Vůjtek, M. Elektronová mikroskopie; Univerzita Palackého v Olomouci: Olomouc, 2011.

D: Švehla Š., Figura Z.: Ultrazvuk v technológii. ALFA Bratislava, SNTL Praha 1984.

D: Y. P. Raizer: Gas Discharge Physics; Springer, 1991.

D: Karlík, M. Úvod do transmisní elektronové mikroskopie; České vysoké učení technické v Praze: Praha, 2011.

D: Lasia, A. Electrochemical Impedance Spectroscopy and its Applications; Springer, 2014.

D: Epstein A.J.: Electrical conductivity in conjugated polymers in Conductive polymers and plastics in industrial applications, editor: L. Rupprecht, Wiliam Andrew Publishing (1999).

D: Bass M. a kol.: Handbook of Optics. McGraw-Hill Education, 3 edition, 2009.

Studijní opory
Poslední úprava: Hladíková Jana (16.01.2018)

Hofmann J. a kol.: Fyzika pro chemické inženýry. Elektronický učební text. http://ufmt.vscht.cz/index.php/cs/elektronicke-pomucky

Sylabus -
Poslední úprava: Hladíková Jana (16.01.2018)

1. Aplikovaná akustika I: Zvuk a jeho šíření v látkách, akustické jevy na rozhraní prostředí, energiové akustické veličiny a jejich hladiny.

2. Aplikovaná akustika II: Ultrazvuk, ultrazvuková kavitace, aplikace ultrazvuku v technologiích.

3. Impedanční spektroskopie: Impedance a zobrazení impedančního spektra, interpretace dat, využití impedanční spektroskopie v kvantitativní chemické analýze.

4. Aplikovaná optika I: Postuláty paprskové a vlnové optiky a vyplývající důsledky, Rayleighův rozptyl, evanescentní vlna.

5. Aplikovaná optika II: Optické vlnovody, optické vláknové senzory, optická mikroskopie, druhy mikroskopů a princip jejich funkce.

6. Elektronová mikroskopie: Elektron jako vlna, konstrukce a typy elektronových mikroskopů, tvorba obrazu, příprava vzorků.

7. Elektrické vlastnosti látek I: Vedení elektrického proudu v plynech, kapalinách a pevných látkách.

8. Elektrické vlastnosti látek II: Mechanismus vodivosti organických látek, zdroje nosičů elektrického náboje a mechanismy jeho přenosu, molekulární elektronika, organické materiály ve fotovoltaice.

9. Elektrické vlastnosti látek III: Princip elektrické vodivosti v nízkodimenzionálních strukturách, kvantový Hallův jev, tunelování elektronů.

10. Fyzika plazmatu I: Plazma, koronový a dielektrický bariérový výboj, srážky v plazmatu, chemie plazmatu.

11. Fyzika plazmatu II: Aplikace nízkoteplotního plazmatu v mikrobiologii, medicíně a biotechnologiích.

12. Fotonika: Interakce světla s látkou, absorpce, spontánní a stimulovaná emise, luminiscence.

13. Lasery: Konstrukce a funkce laseru, typy laserů, nelineární optické jevy, aplikace laserů.

14. Optoelektronika: Vlastnosti polovodičů, polovodičové zdroje záření, polovodičové fotodetektory, matice detektorů CCD a CMOS

Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: Scholtz Vladimír doc. Ing. Ph.D. (13.02.2018)

Účast na seminářích, v laboratořích a exkurzích. Ústní zkouška.

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Konzultace s vyučujícími 0,5 14
Účast v laboratořích (na exkurzi nebo praxi) 0,3 7
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1,5 42
Účast na seminářích 0,3 7
4 / 4 98 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Ústní zkouška 100

 
VŠCHT Praha