Detail předmětu

Hodnocení kvality povrchů optickými metodami.

FSI-9KPOAk. rok: 2013/2014

Úvodní část přednášky objasňuje základy interakce elektromagnetického záření s drsným povrchem v rámci Kirchhoffovy skalární teorie rozptylu.
Ve druhé části přednášky se posluchači seznámí s principy dnes již klasických optických metod měření kvality povrchu (metoda světelného řezu, stínová metoda, Moiré metoda, interferometrické metody) i s konstrukčními schématy základních typů přístrojů těchto metod využívajících.
Nejvýznamnější částí přednášky je část třetí, ve které je pojednáno o moderních metodách vyvinutých v posledních 30 letech (metody využívající jevu koherenční zrnitosti, fotometrické metody, elipsometrické metody). Jsou zde rovněž prezentovány principy měření drsnosti povrchu, které jsou použity u nejnovějších přístrojů předních světových firem (konoskopická holografie, konfokální senzor, autofokusační senzor, senzor s chromatickou aberací, konfokální mikroskopie, mikroskopie blízkého pole).
Přednášku doplňují demonstrace a experimenty v laboratořích ÚFI FSI VUT v Brně

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

1

Garant předmětu

prof. RNDr. Miloslav Ohlídal, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Nabízen zahraničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Znalost základů hodnocení kvality povrchu optickými metodami a schopnost jejich aplikace v praxi

Prerekvizity

Základy interferometrie, skalární teorie difrakce, fourierovské optiky a teorie náhodných funkcí.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.

Způsob a kritéria hodnocení

Zkouška je ústní. Zkoušený může používat jakoukoli literaturu.

Učební cíle

Porozumění principům interakce elektromagnetického záření s drsným povrchem, základní orientace v pokročilých a nových optických technikách měření kvality povrchu optickými metodami.

Základní literatura

Beckmann, P., Spizzichino, A: The Scattering of Electromagnetic Waves from Rough Surfaces. Pergamon Press, Oxford, 1963. (EN)
Ogilvy, J. A.: Theory of Wave Scattering form Random Rough Surfaces. IOP Publishing Ltd.,Bristol 1991. (EN)
Mainsah, E., Greenwood, J. A. and Chetwynd, D. G.: Metrology and Properties of Engineering Surfaces. Kluwer Academic Publishers, Boston 2001 (EN)

Doporučená literatura

Born, M., Wolf, E.: Principles of Optics. 7th (expanded) ed.,. Cambridge University Press, Cambridge 1999
Goodman, J. W.: Introduction to Fourier Optics. 2nd ed.,. McGraw-Hill, New York 1996.
Bumbálek B., Odvody V., Ošťádal B.: Drsnost povrchu,. SNTL, Praha 1989.

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miloslav Ohlídal, CSc.

Osnova

1.Charakter drsného povrchu.
2.Rayleighovo kriterium, fázové úvahy.
3.Základní formulace skalární Kirchhoffovy teorie.
4.Klasické optické metody měření kvality povrchu (metoda světelného řezu, stínová metoda, Moiré metoda, interferometrické metody).
5.Moderní optické metody měření kvality povrchu (metody využívající jevu koherenční zrnitosti, fotometrické metody, elipsometrické metody).
6.Principy měření drsnosti povrchu, které jsou použity u nejnovějších přístrojů předních světových firem (konoskopická holografie, konfokální senzor, autofokusační senzor, senzor s chromatickou aberací, konfokální mikroskopie, mikroskopie blízkého pole).
7.Příspěvek ÚFI FSI VUT v Brně k dané problematice (metoda úhlové či spektrální korelace polí koherenční zrnitosti, střihová interferometrie, interferometrie s posuvem fáze, rozptyl laserového světla na kovových površích, paralelní konfokální mikroskopie, digitální holografická interferometrie se syntetickou vlnovou délkou).