Detail předmětu

Quantum and Laser Electronics

FEKT-NKVEAk. rok: 2015/2016

Úvod do kvantové elektroniky, postuláty kvantové mechaniky, Schrödingerova rovnice, princip neurčitosti. Aplikace kvantové teorie ve statistické termodynamice. Vzájemné působení záření a látky. Speciální vlastnosti laserového záření a podstata funkce laserů. Druhy laserů, jejich vlastnosti a použití (He-Ne laser, He-Cd laser, Ar laser, N2 laser, CO2 laser, excimerové lasery, neodymový laser, barvivové lasery, polovodičové lasery). Detekce laserového záření. Účinky laserového záření na lidský organismus. Využití laserů v lékařství, průmyslu a telekomunikacích. Exkurze do Ústavu přístrojové techniky AV ČR.

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s kvantovou teorií, statistickou termodynamikou, interakcí záření a látky, speciálními vlastnostmi laserového záření a principem funkce laserů. Získají představu o druzích laserů, jejich parametrech a použití. Seznámí se s účinky laserového záření na lidský organismus a využitím laserů v lékařství, průmyslu a telekomunikacích.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

HECHT,J. Understanding Lasers, IEEE PRESS, New York 1991.
HOUSE,J.E. Fundamentals of Quantum Mechanics, Academic Press, London 1998.
SALEH, B. E. A., TEICH, M. C. Fundamentals of Photonics. New York: John Wiley & Sons, 1991.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Metody vyučování zahrnují přednášky, cvičení na počítači a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnotí se: 4 domácí úkoly, 2 laboratorních úlohy a 1 individuální projekt. Zkouška má písemnou a ústní část.

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

Úvod do kvantové elektroniky
Historie kvantové a laserové elektroniky
Základy kvantové a laserové elektroniky
Elementární částice a jejich základní vlastnosti
Schrödingerova rovnice
Statistická termodynamika
Interakce záření a látky
Optické rezonátory
Teorie laserů a LED
Plynové lasery
Pevnolátkové, kapalinové a polovodičové lasery
Aplikace laserové techniky
Budoucnost kvantové a laserové elektroniky

Cíl

Seznámit studenty s kvantovou teorií a statistickou termodynamikou. Objasnit interakci záření a látky. Ukázat speciální vlastnosti laserového záření a vysvětlit princip funkce laserů. Uvést druhy laserů, jejich parametry a použití. Rozebrat účinky laserového záření na lidský organismus. Ukázat využití laserů v lékařství, průmyslu a telekomunikacích.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-TIT , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, teoretická nadstavba
    obor MN-EST , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, teoretická nadstavba

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning