You are hereStudium / Studijní předměty

Studijní předměty


Materiály k Matematickému semináři

Informace k programu Mathematica

Laserové technologie v praxi 1

Předmět: Laserové technologie v praxi 1

Katedra/Zkratka: SLO/LTP1

Rok: 2019

Garant: 'RNDr. Hana Chmelíčková'

Anotace: Seznámit studenty s využitím energie elektromagnetického záření v kvantovém zesilovačí - laseru. Vysvětlit funkci jednotlivých konstrukčních prvků celého laserového systému s poukazem na široké využití laseru v praxi.

Přehled látky:
1. Fyzikální princip činnosti laseru (stimulovaná emise, hladinové systémy) 2. Základní konstrukční součásti laseru, typy rezonátorů, příčné a podélné módy 3. Dělení laseru dle aktivní látky a zařazení do bezpečnostních tříd. 4. Zákonitosti šíření laserového svazku, zpracování optickými prvky, kvalita svazku 5. Interakce laserového záření s hmotou a využití ve vědě a průmyslu 6. Konstrukce laserového průmyslového systému, varianty, významní výrobci 7. Přehled využití laserů ve zdravotnictví, metrologii, vojenství, kounikacích a dalších oblastech.

Organizace výuky PELMA

Starter kitPro výuku Praktik z elektronických měření jsou v systému STAG rezervovány 3 hodiny týdně, ale týdenní dotace jsou jen 2 hodiny. Výuka proto neprobíhá každý týden, ale je střídavě rozvržena na dvoj- nebo trojhodinové bloky, jejichž rozpis je zde uveden.

V předposledním týdnu je navíc exkurze do elektronické laboratoře do Holic.

Průběh výuky PELMA

Doplňující informace o průběhu výuky a podmínkách pro získání kolokvia.

Průběh výuky BLP1

Laboratorní praxi ve výuce BLP1 absolvujete v termínu od 18. 11. do 19. 12. 2014 v konkrétní laboratoři dle předchozího výběru a konzultace s konkrétním vedoucím. Časový rozvrh a obsah praxe je plně v kompetenci vašeho vedoucího.

Obhajoba projektů v BLP3

Obhajoba výsledků třetího laboratorního projektu (BLP3) proběhne 19. 12. 2014 od 9 hodin, zřejmě na učebně LP-4024. Závěrečné práce ve formátu PDF zašlete do 16. 12. 2014 na email milan.vujtek@upol.cz.
Součástí obhajoby bude prezentace (v češtině) s následnou diskuzí. Doporučená délka prezentace je 15 minut.

Nanomagnetismus

Předmět: Nanomagnetismus

Katedra/Zkratka: KEF/BMAG

Rok: 2019

Garant: 'doc. Mgr. Jiří Tuček, Ph.D.'

Anotace: Magnetické vlastnosti nanostruktur.

Přehled látky:
1. Úvod do nanomagnetismu. 2. Izolované magnetické momenty. 3. Problematika okolního prostředí a jeho vliv na magnetické vlastnosti. 4. Magnetické interakce. 5. Uspořádání a magnetické struktury. 6. Měření magnetického uspořádání. 7. Magnetická uspořádání a porušená symetrie. 8. Magnetické vlastnosti nanostrukturních materiálů (povrchové a jevy spojené s konečným rozměrem částic, motivace a anizotropie ultramalých systémů, jednodoménovost, superparamagnetismus, kolektivní magnetické excitace, povrchové jevy, spinové sklánění, mezičásticové interakce (Chantellův model, popis interakcí, DBF model, M?rupův model, porovnání DBF a M?rupova modelu, režim silných mezičásticových interakcí)). 9. Kvantové fázové přechody, magnetické vlastnosti tenkých filmů a několikanásobných 10. Magnetorezistance (spontánně spinově rozštěpené vodivostní a valenční pásy, magnetoresistance feromagnetik, anizotropní magnetoresistance (AMR), obrovská magnetoresistance (GMR), výměnná anizotropie, kolosální magnetoresistance (CMR), extraordinární Hallův jev). 11. Frustrace, spinová skla a neuspořádané magnetické nanostruktury. 12. Magnetooptické jevy v nanostrukturách. 13. Organické magnety a základy spintroniky. 14. Oxidy železa - kandidáti magnetických nanostruktur pro praktické využití.

Fyzikální základy nanotechnologií

Předmět: Fyzikální základy nanotechnologií

Katedra/Zkratka: KEF/BFZN

Rok: 2019

Garant: 'doc. Mgr. Jiří Tuček, Ph.D.'

Anotace: Seznámení s vlastnostmi nanostruktur a nanosystémů.

Přehled látky:
1. Krystalové struktury pevných látek a jejich změny s klesajícím rozměrem (nano)materiálu 2. FCC nanočástice (strukturní magická čísla), tetraedrálně svázané polovodičové struktury (iontový model, kovalentní model, Vegardův zákon). 3. Schrödingerova rovnice pro systém elektronů a jader a její aproximace, Blochův teorém, Blochova funkce, lokalizované a delokalizované elektrony, lokalizace elektronů s poklesem velikosti (nano)materiálu, díra (kvazičástice s kladným nábojem a kladnou efektivní hmotností), excitony (Mott-Wannierovy excitony a Frenkelovy excitony, Sahaova rovnice). 4. Vlastnosti jednotlivých nanočástic, kovové nanoklastry (metoda přípravy, strukturní a elektronová magická čísla, superatomy, gelový model, podstata molekulární orbitalové teorie a funkcionální hustotní analýzy ("Density Functional Analysis"). 5. Polovodičové nanoklastry (optické vlastnosti polovodičových nanoklastrů a jejich velikost, režim silného a slabého omezení excitonu, modrý posuv a velikost polovodičových nanoklastrů, změna velikosti pásové mezery s velikostí polovodičového nanoklastru), fotofragmentace, Coulombovská exploze, 6. Klastry inertních plynů (van der Waalsův potenciál, Lennard-Jonesův potenciál), supratekuté nanoklastry, Bose-Einsteinova kondenzace (kvalitativní popis), molekulární nanoklastry (molekula vody a symetricky vodíkem vázaná voda). 7. Objemové nanostrukturní neuspořádané materiály, mechanismy poruchy tradičních zrnových materiálů, mechanické vlastnosti neuspořádaných nanostruktur (Youngův modul, Hall-Petchova rovnice, křehkost a snížená tažnost neuspořádaných nanostruktur), nanostrukturní vícevrstvé neuspořádané materiály (vliv tloušťky vrstvy na tvrdost materiálu), elektrické vlastnosti neuspořádaných nanostruktur (vodivost a elektronové tunelování), nanokompozitní nanoklastrová kovová skla (optické vlastnosti a plazmová absorpce, nelineární optické jevy - nelineární index lomu, metody přípravy nanokompozitních skel), pórovitý křemík (luminiscence, fluorescence a fosforescence, Jablonského diagram - kvalitativní popis, zářivé a nezářivé přechody, velikost pórů a její vliv na luminiscenci křemíku). 8. Nanostrukturní krystaly: přírodní nanokrystaly, pole nanočástic v zeolitech, mřížky nanočástic v koloidních suspenzích (princip tvrdého a měkkého odpuzovaní, Kirkwood-Alderův přechod, přechod mezi FCC a BCC uspořádáním, fotonické krystaly (definice a tvorba fotonického krystalu, Maxwellovy rovnice fotonického krystalu v operátorovém tvaru, hlavní rovnice pro intenzitu magnetického pole, periodičnost relativní permitivity, pásy dovolených a zakázaných energií, dielektrický pás a vzduchový pás, výpočet disperzní relace pro jednoduchý 1D fotonický krystal, rezonantní dutina, frekvence a velikost poloměru otvorů u 2D a 3D fotonického krystalu). 9. Kvantová povaha nanosvěta, Schrödingerova rovnice, kvantové stavy a energie, tunelování barierou (Schrödingerova rovnice v jedné dimenzi, časově závislá a nezávislá Schrödingerova rovnice, částice uvězněná v jedné dimenzi, lineární kombinace řešení, očekávané hodnoty a dvou-částicová vlnová funkce, odraz a tunelování na potenciálovém schodu, průchod potenciálovou bariérou - tunelování, uvězněné částice ve dvou a tří dimenzích, kvantové tečky, dvourozměrné pásy a kvantové dráty, jednoduchý harmonický oscilátor, magnetické momenty. 10. Kvantové důsledky pro makrosvět, nanosymetrie a dvouatomové molekuly, kovalentní vazba a kovalentní antivazba jako čistý nanofyzikální jev, definice výměnné interakce, polární a van der Waalsovy fluktuační síly, elektrická polarizace neutrálních atomů a molekul, dipólové interakce neutrálních a symetrických atomů, Casimírova síla, experimentální uspořádání pro měření Casimírovy síly, vodíková vazba. 11. Jedno-elektronové tunelování, Coulombova blokáda, Coulombovo schodiště, supravodivost a kvantové nanostruktury.

Mössbauerova spektroskopie

Předmět: Mössbauerova spektroskopie

Katedra/Zkratka: KEF/MBAS

Rok: 2019

Garant: 'prof. RNDr. Miroslav Mašláň, CSc.'

Anotace: Základní poznatky o Mössbauerově spektroskopii.

Přehled látky:
Mössbauerova spektroskopie 1. Podstata Mössbauerova jevu. 2. Hyperjemné interakce jader. 3. Parametry mössbauerovských spekter (izomérní posun, kvadrupólové štěpení, magnetické štěpení, kvadrupólový posun, forma spektrálních čar). 4. Základy techniky mössbauerovských měření (detektory, pohybová zařízení). 5. Mössbauerovy spektrometry (modulační, časové, časově-modulační). 6. Mössbauerovská měření za nízkých a vysokých teplot a v magnetických polích. 7. Aplikace Mössbauerovy spektroskopie v chemii. 8. Aplikace Mössbauerovy spektroskopie ve fyzice pevných látek. Studium magnetických vlastností materiálů. 9. Aplikace Mössbauerovy spektroskopie v mineralogii.

Přednáška
Základy Mössbauerovy spektroskopie

(PDF 3,6 MiB)

Teorie signálů a informace 2

Předmět: Teorie signálů a informace 2

Katedra/Zkratka: KEF/TSII2

Rok: 2019

Garant: 'doc. RNDr. Libor Machala, Ph.D.'

Anotace: Cílem je seznámit studenty se základními procesy zpracování signálů, jako je modulace, vzorkování a kvantování. Dále se studenti seznámí se základními pojmy a vztahy teorie informace.

Přehled látky:
1. Základní znaky a druhy analogových modulací signálů. 2. Amplitudové modulace a vliv šumu na amplitudově modulovaný signál. 3. Úhlové modulace a vliv šumu na úhlově modulovaný signál. 4. Vzorkování a impulsové modulace signálů. 5. Kvantování a číslicové modulace signálů. 6. Mnohocestné signály. 7. Vymezení a základní pojmy teorie informace. Informace a její kvantitativní míry. 8. Základní druhy a vlastnosti informační entropie. 9. Střední vzájemná informace a její vlastnosti. 10. Kódování a redundance informace. 11. Přenos informace diskrétním kanálem. 12. Přenos informace spojitým kanálem. 13. Souvislost informace s termodynamickou entropií.

 

PřednáškaPřednáška (PDF 1,8 MiB)