F6530 Spektroskopické metody

Přírodovědecká fakulta
podzim 2013
Rozsah
2/1/0. 3 kr. (plus ukončení). 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
Pá 10:00–11:50 Fs1,01017, Pá 13:00–13:50 Fs1,01017
Předpoklady
F3060 Kmity, vlny, optika || F3100 Kmity, vlny, optika
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 magnetické rezonance.
Osnova
  • Spektroskopické jednotky a převody
    Zdroje záření (širokopásmové, lasery)
    Detektory (fotonásobič, fotovodivostní, CCD, foton counting) a jejich charakteristiky. Synchronní detekce.
    Optické prvky (čočky, zrcadla, 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, 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 (TO, LO frekvence, Berremanův efekt)
    Porušený totální odraz - ATR, rezonance povrchového plasmonu, cirkulární dichroismus, Kerrův a Faradayův jev
    Techniky blízkého pole, aperturní a bezaperturní
    Luminiscence, časově rozlišená spektroskopie, pump-probe spektroskopie, THz 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
  • P.Bousquet, Spectroscopy and its instrumentation, (Hilger, London) 1971.
Výukové metody
přednáška a cvičení
Metody hodnocení
aktivní účast na cvičení
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 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019.