F6530 Spektroskopické metody

Přírodovědecká fakulta
podzim 2014
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
Po 14:00–15:50 F1,01014
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
F6530/01: Po 16:00–16:50 F1,01014
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: 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
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 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019.