F8210 Struktura a vlastnosti látek

Přírodovědecká fakulta
podzim 2009
Rozsah
2/1/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Zdeněk Bochníček, Dr. (přednášející)
doc. RNDr. Zdeněk Bochníček, Dr. (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Aleš Lacina, CSc.
Ústav fyziky a technologií plazmatu – Fyzikální sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Zdeněk Bochníček, Dr.
Rozvrh
Út 16:00–17:50 Fs1 6/1017, Út 18:00–18:50 Fs1 6/1017
Předpoklady
F6030 Kvantová mechanika
Základy kvantové mechaniky, termodynamiky a statistické fyziky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Předmět navazuje na teoretické kurzy kvantové mechaniky a termodynamiky a statistické fyziky a využívá jejich aparátu k popisu systémů mnoha částic, zejména pevných látek. Teoretický popis rozšiřuje i o výklad aplikací fyziky pevných látek v současné technologii. Absolvováním předmětu student získá všeobecný přehled o struktuře pevných látek, jejich mechanických, tepelných, elektrických, magnetických a optických vlastnostech a základech jejich teoretického popisu. Současně se orientuje v základech vybraných technických aplikací, zejména polovodičové technologii.
Osnova
  • 1. Uvod, látky pevné kapalné a plynné, fázové změny. 2. Struktura pevných látek. Symetrie, krystalografie, strukturní analýza. Polykrystaly, monokrystaly, kvazikrystaly a amorfní látky, fullereny. Poruchy krystalové mříže, mechanické vlastnosti pevných látek. 3. Vazba v krystalech. Typy přitažlivé a odpudivé interakce. 4.Kmity krystalové mříže, fonony. Tepelná kapacita pevných látek, teplotní roztažnost. 5. Teorie volných elektronů, elektronový příspěvek k tepelné kapacitě kovů, termoemise, kontakt dvou kovů. 6. Pásová teorie pevných látek, vodiče, polovodiče a izolanty. P-N přechod, dioda a tranzistor. 7. Dielektrické vlastnosti látek, polarizace dielektrika, polarizace ve střídavém poli. Magnetické vlastnosti látek. Diamagnetismus, paramagnetismus, Pauliho paramagnetismus volných elektronů, feromagnetismus.
Literatura
  • KITTEL, Charles. Úvod do fyziky pevných látek. 1. vyd. Praha: Academia, 1985, 598 s. URL info
  • DEKKER, Adrianus J. Fyzika pevných látek. Translated by Martin Černohorský. Praha: Academia, nakladatelství Československé akademie věd, 1966, 543 s. info
  • BEISER, Arthur. Úvod do moderní fyziky. Vyd. 1. Praha: Academia, 1975, 628 s. URL info
  • CELÝ, Jan. Kvazičástice v pevných látkách. Vyd. 1. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1977, 283 s. info
Výukové metody
Přednáška a cvičení.
Metody hodnocení
Ústní zkouška.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, jaro 2000, podzim 2010 - akreditace, jaro 2001, jaro 2002, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2012 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.