Speciální praktikum z fyziky
kondenzovaných látek
„externí“ úlohy O. Caha, P. Klenovský, P. Mikulík, F. Münz
v budově č. 9.
„interní“ úlohy A. Dubroka, L. Bočánek, –
- v 4.p budovy č. 6
Seznam úloh na celý školní rok
(podzimní i jarní semestr)
• Jedna úloha na dva týdny s výjimkou úloh 2A,B a 6A,B.
• úloha 10 se měří mimo rozpis na konci semestru
Úlohy 2A, 2B, 3, 6A), 8 a 10 se měří vždy až po domluvě s příslušným
učitelem před měřením.
1. Voltampérové charakteristiky p-n přechodů (A. Dubroka, budova 6)
2. A) Ramanova spektroskopie (P. Klenovský)
B) Elektronová mikroskopie (P. Mikulík)
3. Infračervená spektroskopie pevných látek (F. Münz)
4. Rekombinace nadbytečných nositelů proudu v polovodičích, doba života
nositelů.
(L. Bočánek, budova 6)
5. Feroelektrické vlastnosti pevných látek (A. Dubroka, budova 6).
6. A) Absorpční hrana polovodičů (F. Münz)
B) Měření aktivační energie tvorby vakancí v kovech (L. Bočánek, budova 6)
7. Elektrická vodivost, Hallův koeficient a magnetorezistance polovodiče
(A. Dubroka, budova 6)
8. Rentgenové studium strukturních vlastností multivrstev (O. Caha)
9. Kerrova rotace na magnetických kovech (A. Dubroka, budova 6)
10.Technologie přípravy rezistoru a kondenzátoru na křemíkové desce (P. Mikulík)
• relativně velká časová dotace na jednu úlohu (~10 hodin)
umožňující samostatnější styl práce:
• samostatné zapojení experimentu
• samostatné řešení problémů
• optimalizování aparatury pro nejlepší kvalitu výsledků
• finální měření
Styl práce
• čas: čtvrtek 8 - ~12:30
• absenci dát vědět alespoň den předem. Náhrada bude buď na
konci semestru nebo po domluvě.
Docházka
Bezpečnost – elektrický proud
• Bezpečný proud
• do 10 mA, 50 V střídavý
• do 25 mA a 100 V stejnosměrný
• učebny vybaveny centrálním nouzovým elektrickým vypínačem (červený) na
stisk
• pokud se šahá do aparatury pod napětím, pak pouze jednou rukou (pravidlo
„jedna ruka v kapse“), důležitá dobrá izolace od země tlustou suchou podrážkou.
• nebezpečí vysokého elektrického napětí v těchto prakticích:
• úloha Feroelektrika, na vzorku se při měření hysterezní smyčky přivádí napětí
~ 50 V. Před manipulací se vzorkem napětí nutno odstranit. Ideálně
manipulovat se vzorkem umělohmoutnou pinzetou.
• v úloze VA charakteristiky: pikoampérmetr Keithley 487 může dávat zdrojové
napětí až 500 V, ikdyž jen s proudem 2,5 mA. Přece jen je toto napětí už
nebezpečné. Pro potřeby praktika budou potřeba jen nízká napětí < 10V
• hasící přístroj je na chodbě
• práce s kapalným dusíkem - použití kryogenních rukavic a brýlí
První pomoc
1. Vyprostit postiženého z dosahu elektrického proudu (vypnout hlavní spínač)
2. Volat první pomoc 155, sanitka je na místě v rámci Brna typicky kolem 5 minut.
V Brně je rozmístěna sít defibrilárotů, které operátor přinese do několika minut.
Nechat telefon zapnutý, operátor bude zajišťovat nutné informace.
Mobilní aplikace záchranka.
3. (v případě úrazu vysokým napětím (> 20kV), zůstat v bezpečné vzdálenosti
10 m dokud není vypnut proud)
4. Ověření životních funkcí: zjistit, zda postižený dýchá a má hmatatelný tep.
• pokud ne, neprodleně zahájit umělé dýchání a nepřímou srdeční masáž.
Zahájení umělého dýchání do 5minut zvyšuje šanci na přežití bez
poškození mozku.
• soustředit se na podstatné věci potřebné pro dokumentaci experimentu a
výsledků - zbytečně neopisujte celý návod k úloze.
• cíle měření
• stručný úvod (popis použitých rovnic a symbolů, schéma aparatury)
• grafy s popisy os, číslované
• číslované rovnice
• numerické výsledky s chybou měření, zaokrouhlené na jednu platnou číslici
chyby (s výjimkou chyb začínajících na 1, kde používáme dvě platné číslice)
• závěr
• shrnující základní numerické výsledky (opět s chybou) hodnotící zda se
získaný pravděpodobností interval překrývá s tabulkovýma hodnotama
• odhad systematických chyb
• možná zmínka problémů při měření, nedostatků aparatury apod.
Protokoly - obsah
Protokoly - testování
• protokoly vypracovat a otestovat během dvou týdnů
následující po úloze. Bez otestovaného protokolu nebude
student připuštěn k další úloze.
• prvně poslat pdf vedoucímu úlohy pro odstranění chyb
• následná ústní diskuze (testování) nad vytištěným protokolem
• protokoly z externích úloh se testují vždy s odpovídajícím
vyučujícím
• Podmínky zápočtu: otestované čtyři protokoly (podzim), šest
protokolů (jaro).
• programování ovládání Source Measurement Unit Keithley 2450 v
programovacím jazyku Python nebo LabView
• Požadované základy programování (cykly, uložení do souboru, vstup z
klávesnice)
• přednáška F3300 Řízení experimentu počítačem (A. Brablec, Z. Navrátil, D.
Trunec): LabView, Delphi a další info o hardwaru
• přednáška F4500 Python pro fyziky
• F1222 c++ pro fyziky, J. Dugáček
• přednášky o programování pro jazyk C:
•P. Mikulík- Programování (v rámci programu fyzika)
•J. Pelikán Úvod do programování v rámci fakulty informatiky nebo Př. F
(matematika)
programování v úloze VA charakteristiky