F6530 Spektroskopické metody

Přírodovědecká fakulta
podzim 2017
Rozsah
2/1/0. 3 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: k. Jiná možná ukončení: z.
Vyučující
doc. Mgr. Adam Dubroka, Ph.D. (přednášející)
doc. Mgr. Adam Dubroka, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Josef Humlíček, CSc.
Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Mgr. Adam Dubroka, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 18. 9. až Pá 15. 12. Čt 17:00–18:50 Fs1 6/1017, Čt 19:00–19:50 Fs1 6/1017
Předpoklady
Tento předmět je vhodný pro studenty magisterského studia a začínajíci studenty doktorského studia. V případě potřeby pro bakalářskou práci je možno absolvovat již ve třetím ročníku bakalářského studia.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Hlavním cílem předmětu je seznámit studenty s konstrukcí spektroskopických aparatur, principy spektroskopických měření a základy zpracování dat. Hlavní důraz přednášky je kladen na spektroskopii optickou od infračervené po ultrafialovou, v přednášce ale je také zastoupena rentgenová spektroskopie a nukleární magnetická rezonance.
Osnova
  • Spektroskopické jednotky a převody
    Zdroje záření: širokospektrální, kalibrační, lasery
    Detektory: fotonásobič, fotovodivostní, CCD, foton counting. Synchronní detekce.
    Optické prvky: čočky, zrcadla (sférická, parabolická, toroidální,eliptická), optická vlákna, polarizátory, retardéry, filtry.
    Disperzní spektrometry (hranolový, difrakční), konstrukce, rozlišení. Dvoukanálové spektrometry
    Fourierovský spektrometr
    Propagace elektromagnetické vlny v prostředí a na rozhraní, Lorenzův oscilátor
    Techniky optické spektroskopie:
    transmise (Beer-Lambertův zákon, vibrace v IČ)
    reflexe (normály, fonony, Kramersovy-Kronigovy relace)
    Základy zpracování dat
    elipsometrie (princip, konfigurace PSA, PSCA, citlivost, povrchová drsnost, určení tloušťky a optických konstant vrstvy, mnohaúhlová elipsometrie), inverzní problém
    IČ mikroskopie (objektivy, jednobodový a plošný detektor)
    spektroskopie pod velkým úhlem dopadu (transversální a longitudinální optická frekvence, Berremanův efekt)
    Porušený totální odraz - ATR, rezonance povrchového plasmonu, cirkulární dichroismus, Kerrův a Faradayův jev
    Spektromikroskopické techniky (daleké pole, blízké pole: aperturní a bezaperturní)
    Luminiscence.
    Časově rozlišená spektroskopie, pump-probe spektroskopie, terahertzová spektroskopie v časové doméně
    Profily spektrálních čar (profil Lorentzův, asymetrický Lorenzův, Gaussův, Gauss-Lorenzův)
    Ramanská spektroskopie
    Grupová analýza, symetrie a vibrace
    Rtg spektroskopie 1: rtg zdroje, monochromatizace, index lomu, absorpce, zobrazování
    Rtg spektroskopie 2: fluorescenční spektroskopie – rtg detektory, Fotoemisní spektroskopie – elektronové detektory, rtg absorpční spektroskopie - jemná struktura a absorpční hrany
    Nukleární magnetická rezonance
    Exkurze do laboratoří
Literatura
  • KUZMANY, Hans. Solid-state spectroscopy : an introduction. Berlin: Springer-Verlag, 1998, xv, 450. ISBN 3540639136. info
Výukové metody
přednáška a cvičení
Metody hodnocení
aktivní účast na cvičení, vytvoření elaborátu na zvolené téma a jeho představení formou prezentace na kolokviu.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2000, jaro 2002, jaro 2004, jaro 2006, jaro 2008, jaro 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2021, podzim 2023.