You are hereVšeobecné, Portál, Odborné, Jaderná a částicová fyzika, Fyzika, Astrofyzika, Atomová fyzika, Fyzika elektromagnetismu, Fyzika kondenzovaných látek, Fyzika pevných látek, Fyzika plazmatu, Kvantová fyzika, Klasická mechanika, Optika, Termika, Aktuality, Teorie relativity, Pracoviště, Katedra experimentální fyziky, Fyzikální ústav AV ČR, Garantované obory studia, Společná laboratoř optiky, Důležité odkazy, Doporučená schémata studia, Začínáme studovat, Nanocentrum, Aktuální projekty, Kontakty, Semináře, Publikační a konferenční činnost, Zkušenosti absolventů, Témata závěrečných prací , Studium, Nanotechnologie, Pracovníci, Noví pracovníci, Profily pracovníků, Pracovní skupiny, Studijní předměty, Exkurze, Úspěchy našich studentů, Ukončené projekty, Výzkum, Průvodce studiem, Aplikovaná fyzika, Výstupy klíčových aktivit, Přístrojová fyzika, Učitelství fyziky, Nanotechnologie

Všeobecné, Portál, Odborné, Jaderná a částicová fyzika, Fyzika, Astrofyzika, Atomová fyzika, Fyzika elektromagnetismu, Fyzika kondenzovaných látek, Fyzika pevných látek, Fyzika plazmatu, Kvantová fyzika, Klasická mechanika, Optika, Termika, Aktuality, Teorie relativity, Pracoviště, Katedra experimentální fyziky, Fyzikální ústav AV ČR, Garantované obory studia, Společná laboratoř optiky, Důležité odkazy, Doporučená schémata studia, Začínáme studovat, Nanocentrum, Aktuální projekty, Kontakty, Semináře, Publikační a konferenční činnost, Zkušenosti absolventů, Témata závěrečných prací , Studium, Nanotechnologie, Pracovníci, Noví pracovníci, Profily pracovníků, Pracovní skupiny, Studijní předměty, Exkurze, Úspěchy našich studentů, Ukončené projekty, Výzkum, Průvodce studiem, Aplikovaná fyzika, Výstupy klíčových aktivit, Přístrojová fyzika, Učitelství fyziky, Nanotechnologie


Fyzikální praktikum (mechanika) sticky icon

Předmět: Fyzikální praktikum (mechanika)

Katedra/Zkratka: KEF/FP1

Rok: 2019 2020

Garant: 'RNDr. Renata Holubová, CSc.'

Anotace: Laboratorní práce z mechaniky v návaznosti na přednášku a cvičení.

Přehled látky:
Seznam úloh ? I. cyklus: 1/ Měření momentu setrvačnosti (přímou metodou, z doby kyvu, pomocí přídavného tělíska). 2/ Měření Youngova modulu pružnosti (z protažení drátu, z příčných kmitů tyče). 3/ Určení mechanické hystereze (měření hysterezní křivky aparaturou firmy PHYWE). 4/ Měření hustoty kapalin (pyknometrem, pomocí ponorného tělíska, metodou spojitých nádob, Mohrovými vážkami). 5/ Měření hustoty pevných látek (přímou metodou, hydrostatickou metodou, pyknometrem). Seznam úloh ? II. cyklus: 1/ Měření pomocí 3osého gyroskopu. 2/ Měření tíhového zrychlení reverzním kyvadlem a Machovým kyvadlem. 3/ Měření pomocí matematického kyvadla. 4/ Balistické kyvadlo. 5/ Demonstrace na vozíčkové soupravě.

 

SkriptaSkripta (PDF 2,4 MiB)

Elektronická měření sticky icon

Předmět: Elektronická měření

Katedra/Zkratka: KEF/ELMEA

Rok: 2019 2020

Garant: 'Mgr. Milan Vůjtek, Ph.D.'

Anotace: Úvod do problematiky elektronických měření, měření jednotlivýc veličin, konstrukce elektronických měřicích přístrojů.

Přehled látky:
* Úvod do předmětu Elektronická měření - druhy elektronických měřících přístrojů, měřící metody, přesnost měření, chyby měřících přístrojů a metod měření. * Měření stejnosměrných a střídavých napětí - analogové a digitální měřící přístroje, selektivní mikrovoltmetry a milivoltmetry, širokopásmové , úzkopásmové, nízkofrekvenční a vysokofrekvenční voltmetry, voltmetry pro měření maximálních hodnot, impulsní voltmetry a speciální voltmetry. * Měření stejnosměrných a střídavých proudů - základní principy měření proudu, analogové a digitální měřící přístroje, typy usměrňovačů, typy bočníků, kapacitní děliče proudu, transformátorový dělič proudu, proudová sonda. * Osciloskopy - typy osciloskopů, principy obrazovek, principy analogových a digitálních osciloskopů, typy paměťových osciloskopů, jednokanálové a vícekanálové osciloskopy, metoda postupného vzorkování signálu, osciloskopické měření časových intervalů a amplitud. * Měření časových intervalů a period - analogové a digitální metody měření, měření jednokanálové a dvoukanálové, měření period, noniový čítač. * Měření frekvence - můstkové kmitočtoměry, rezonační kmitočtoměry, záznějové kmitočtoměry, metody číslicových kmitočtoměrů, měření poměru dvou kmitočtů. * Fázoměry - principy měření fázového posuvu, impulzové fázoměry, kompenzační fázoměry, digitální fázoměry, měřiče okamžitého fázového posuvu. * Měření výkonu - průchozí watmetry, nepřímé metody měření výkonů pomocí tří voltmetrů nebo ampermetrů, watmetry s kvadrátory, watmetry s modulační násobičkou, watmetry s Halovou sondou, kalorimetrické watmetry, digitální watmetry. * Měření elektrických vlastností součastek - měření odporu a vodivosti, přímoukazující ohmetry, analogové teraohmetry, číslicové voltohmetry, můstkové měření odporu, servomechanické vyvažování můstků, autoamtické číslicové můstky, měřiče kapacity a indukčnosti, rezonanční měřiče C a L, můstkové měřiče C a L, přímoukazující měřiče C, měřič C impulsového typu, měření c s převodem na změnu frekvence, měření impedance, můstkové měření impedance. * Měření dynamických vlastností obvodu - měření frekvenčních a fázových charakteristik, skupinové zpoždění, měření přechodových charakteristik, analyzátory frekvenčního spektra. * Syntézátory - syntézátor přímý (aditivní), generátory s nepřímou syntézou, princip fázového závěsu

Aplikovaná elektronika sticky icon

Předmět: Aplikovaná elektronika

Katedra/Zkratka: KEF/APEL

Rok: 2019 2020

Garant: 'Mgr. Milan Vůjtek, Ph.D.'

Anotace: Rozšířit poznatky o operačních zesilovačích, teorii zpětné vazby, o nelineárních obvodech s operačními zesilovači a o aktivních filtrech a PID regulaci.

Přehled látky:
Rozšíření základních zapojení s ideálním operačním zesilovačem Reálný operační zesilovač (typy OZ, vlastnosti, šumy, zásady pro práci s OZ) Operační síť a zpětná vazba Zapojení zesilovačů U/U, U/I, I/U a I/I s reálným OZ Aplikace analogových obvodů (analogové násobení a dělení, multiplexery atd.) Aktivní filtry, číslicové filtry Základy teorie regulace, PID regulace Simulace v programu MultiSIM

 

SkriptaSkripta (PDF 817 KiB)

Studijní obor Aplikovaná fyzika sticky icon

V dnešní době, která je založena na intenzivním průmyslovém využívání poznatků vědy a techniky, je zapotřebí odborníků s širokým fyzikálním vzděláním, kteří jsou schopni tyto poznatky aplikovat v praxi, ať už přímo ve výrobních technologiích, nebo nepřímo v procesu kontroly a řízení výroby – metrologii. A právě takové odborníky by měl obor Aplikovaná fyzika vychovávat.

Optické spektroskopie 1

Předmět: Optické spektroskopie 1

Katedra/Zkratka: KEF/OSP1

Rok: 2019 2020

Garant: 'doc. RNDr. Martin Kubala, Ph.D.'

Anotace: Student získá základní informace o absorpční a fluorescenční spektroskopii a metodách pro jejich použití v moderní biochemii a biologii.

Přehled látky:
1. Úvod (co a k čemu jsou spektroskopie, interakce světla s hmotou, energie světelného záření, používané jednotky, UV/VIS/NIR oblast spektra) 2. Zdroje a detektory světla (spektrální omezení, lasery, diody, lampy, synchrotronové záření, kontinuální, pulsní, modulované světlo, metoda zeslabené totální reflexe, monochromátory, principy detekce světla, fotonásobiče, fotodiody, CCD kamery) 3. Absorpční spektroskopie (odvození Lambert-Beerova zákona, prezentace spekter, vybělování, přechodová absorpce, experimentální uspořádání v absorpční spektroskopii experimentální technika absorpční spektroskopie) 4. Absorpce biologicky významných látek, vnímání barev, detekce světla živými organismy. Písemka 5. Luminiscence. Fenomén luminiscence, Jablońského diagram, rozdělení luminiscencí, rozdělení fotoluminiscencí, zpožděná fluorescence, základní charakteristiky luminiscence. 6. Experimentální technika pro měření fotoluminiscence. Experimentální uspořádání v luminiscenční spektroskopii (srovnání s absorpční), spektrální omezení, zdroje, monochromátory, vzorky, detektory, další optické elementy, 7. Měření fluorescence při excitaci kontinuálním světlem ("steady-state") (intenzita, excitační, emisní, synchronní spektrum, kvantový výtěžek), 8. Měření fluorescence při excitaci pulzním světlem ("time-domain") (kinetika, DAS, TRES), 9. Měření fluorescence při excitaci harmonicky modulovaným světlem ("phase-domain") 10. Fluorofory. Přirozené fluorofory, fluorescenční sondy a značky, senzory, fluorescenční proteiny. Písemka 11. Měření s polarizovaným světlem (anizotropie, rotační korelační čas, Perrinova rovnice, časově rozlišené měření) 12. Zhášení fluorescence (statické, dynamické, Stern-Volmerova rovnice) 13. FRET 14. Fluorescenční mikroskopie (konfokální, FLIM, STED) 15. Měření fluktuací intenzity (FIDA, FCS, FRAP) 16. Spektroskopie jednotlivých molekul. 17. Multifotonová excitace fluorescence. 18. Vliv solventu Písemka Hodnocení písemek (max. 60 bodů) A: 54,5 - 60 B: 48,5 - 54 C: 42,5 - 48 D: 36,5 - 42 E: 30,5 - 36 F: 0 -30

 

Pokročilé mikroskopické techniky

Předmět: Pokročilé mikroskopické techniky

Katedra/Zkratka: KEF/NMIK

Rok: 2019 2020

Garant: 'doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.'

Anotace: Cílem předmětu je seznámit studenty navazujícího magisterského studia s pokročilými metodami světelné mikroskopie, elektronové mikroskopie a mikroskopie se skenující sondou, které v případě optické mikroskopie překonávají difrakční limit světla a u EM a SPM dosahují atomárních rozlišení, případně umožňují prostřednictvím litografických technik manipulovat s atomy nebo modifikovat povrchy. Předmět KEF/NMIK navazuje na předmět "Moderní mikroskopické metody" (KEF/MMM) z bakalářské etapy studia. V oblasti světelné mikroskopie bude představena optická mikroskopie v blízkém poli a vybrané superrozlišovací mikroskopické techniky. 4Pi mikroskopie, mikroskopie se strukturovaným osvětlením (SIM), mikroskopie využívající vyčerpání stimulovanou emisí (STED) a metody PALM, FPALM, STORM, pro studium organických molekulárních útvarů. V oblasti metod elektronové mikroskopie budou u základních metod EM (TEM a SEM) představeny pokročilé techniky - TEM difraktografie, TEM tomografie, elektronová holografie, HRTEM, WDS a EDS prvková chemická analýzu s využitím charakteristického rentgenového záření. Kombinovaná technika skenovací a transmisní elektronové mikroskopie (STEM) k dosažení vysokého rozlišení (HRSTEM). Electron-Energy_Loss Spectrocopy (EELS) a Energy-Filtered TEM (EFTEM). Metody EBSD pro zobrazení polykrystalického materiálu zpětně odraženými elektrony, které přináší vysoký kontrast zrn polykrystalického materiálu a zviditelňují rozložení vnitřního pnutí a lokální deformace s vysokým rozlišením. Bude nastíněna technika 4D EM - čtyřdimenzionální elektronové mikroskopie, která umožňuje pořídit záznam průběhu atomárních a molekulárních dějů ve všech třech prostorových dimenzích a navíc i v čase. Ve srovnání s elektronovou mikroskopií budou zmíněny přednosti iontové mikroskopie, zejména s využitím iontů He. Mikroskopie se skenující sondou (SPM) bude zahrnovat aplikace skenovací tunelové mikroskopie (STM), mikroskopie atomárních sil (AFM) v kontaktním, bezkontaktním i poklepovém režimu, mikroskopie magnetických sil (MFM), mikroskopie laterárních sil (LFM), mikroskopie modulovaných sil (FMM), mikroskopie elektrostatických sil (EFM), Kelvinova mikroskopie, vodivostní mikroskopie, mikroskopie příčných sil (TDFM) a dalších "klonů" SPM pro studium nanomateriálů a nanostruktur. Část přednášky bude věnována metodám elektronové litografie a litografickým technikám s využitím SPM (manipulace s atomy, chemické reakci iniciované STM, nanoshaving a nanografting, samoorganizace nanostruktur vyvolaná SPM, lokální anodická oxidace (LAO), konstruktivní nanolitografie (CNL), nábojový záznam, Dip-pen, enzymaticky asistovaná litografie, AFM termická litografie polymerů, magnetická a feroelektrická litografie, Jako nadstandardní metoda bude uvedena Atomová tomografie (Atom Probe Tomography) ke studiu pevných látek, s možností dosažení 3D chemické analýzy s atomárním rozlišením.

 

Přednáška
Nanoskopie

(PDF 6,9 MiB)

Ukázkové příklady

Zápočet z předmětu KEF/EL, ELN elektronika je tvořen písemným testem na počítání příkladů. V příloze jsou ukázkové příklady, které mohou být součástí testu.

Okruhy:

Elektronika pro nanotechnology

Předmět: Elektronika

Katedra/Zkratka: KEF/ELN

Rok: 2019 2020

Garant: 'Mgr. Milan Vůjtek, Ph.D.'

Anotace: V rámci přednášky se student v seznámí s analogovou elektronikou, elektronickými součástkami a základními obvody, včetně operačních zesilovačů. V druhé části se seznámí s logickými obvody až po konstrukci mikroprocesorů. V poslední částí se seznámí s analogově digitálním a digitálně analogovým převodem.

Přehled látky:
1. Základy elektroniky: základní pojmy, obvodové veličiny, obvodové prvky a jejich vlastnosti, charakteristiky a parametry dvojpólů, zdroje napětí a proudu, rezistor, kondenzátor a cívka, nelineární dvojpóly, mnohapólové prvky - trojpóly, čtyřpóly a dvojbrany a jejich charakteristiky 2. Polovodičové prvky: základy fyziky polovodičů, PN přechod, dioda a další součástky s jedním přechodem, bipolární a unipolární tranzistory, další polovodičové součástky 3. Elektronické analogové systémy: usměrňovače, stabilizátory, modulátory, demodulátory, základní vlastnosti operačních zesilovačů, základní zapojení s ideálním operačním zesilovačem 4. Logické obvody: principy a základy Boolovy algebry, operátory, sestavování funkcí, kombinační logické obvody, sekvenční logické obvody, vybrané logické integrované obvody 5. Mikroprocesorová technika: koncept mikroprocesoru, vnitřní struktura, paměti, počítače 6. Analogově digitální a digitálně analogové převodníky: principy a vlastnosti 7. Elektronické systémy

OtázkyOtázky ke zkoušce (PDF 48 kiB)