Detail předmětu

Mikroskopie a spektroskopie

FSI-TMKAk. rok: 2018/2019

Úvod do světelné mikroskopie (historický přehled doplněný o podstatné poznatky geometrické a vlnové optiky, konstrukce světelného mikroskopu, základní techniky světelné mikroskopie a praktické poznatky), teoretický popis zobrazení (vlnová teorie zobrazení vycházející z Abbeovy teorie), konfokální mikroskopie (princip, konstrukce zařízení, vlastnosti zobrazení), fluorescenční mikroskopie (princip, konstrukce zařízení, vlastnosti zobrazení), interferenční a holografická mikroskopie (princip, konstrukce zařízení, vlastnosti zobrazení), spektroskopické metody, rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS, princip, konstrukce zařízení, parametry), hmotová spektroskopie sekundárních iontů (SIMS, princip, konstrukce zařízení, parametry), spektroskopie rozptýlených iontů s nízkou energií (LEIS, princip, konstrukce zařízení, parametry).
V laboratořích probíhají demonstrační a praktická cvičení ze světelné mikroskopie a spektroskopie a z částicové spektroskopie.

Výsledky učení předmětu

Studenti získají vědomosti o historii a moderních technikách a přístupech v oboru světelné mikroskopie a spektroskopie a částicové spektroskopie a základní praktické dovednosti při práci s příslušnými přístroji. Mimo jiné jim to usnadní orientaci při výběru tématu závěrečné práce (diplomové či doktorské).

Prerekvizity

Základní kurz fyziky, kvantová fyzika, fyzika pevných látek, povrchy a tenké vrstvy, geometrická a vlnová optika.

Doporučená nebo povinná literatura

D. B. Murphy: Fundamentals of light microscopy and electronic imaging. Wiley-Liss, Hoboken 2001.
http://micro.magnet.fsu.edu/primer
A. R. Hibbs: Confocal Microscopy for Biologists. Springer, 2004.
H. Kuzmany: Solid-state spectroscopy. Springer, 2009. (EN)
H. Friedrich: Scattering Theory. Springer, Heidelberg, New York, Dordrecht, London 2013. (EN)
J. Čechal: Analýza povrchu a tenkých vrstev využitím fotoelektronové spektroskopie. Dizertační práce, VUT v Brně, 2006. (CS)
R. G. Wilson, F. A. Stevie, AND C. W. Magee: Secondary Ion Mass Spectrometry – a practical handbook for depth profiling and bulk analysis. John Wiley, 1989. (EN)
R. Chmelík: Materiály do praktika předmětu Mikroskopie a spektroskopie. Elektronický studijní text, Brno, 2014. (CS)
M. CH. Barschick, D. C. Duckworth, D. H. Smith: Inorganic mass spectrometry - fundamentals and applications. Marcel Dekker, NY, 2000. (EN)
A. Beninghoven: Secondary ion mass spectrometry - basics concepts, instrumental aspects, applications and trends. John Wiley, NY, volume 86, 1987. (EN)
D. Briggs, M. P. Seah (Eds.): Practical Surface Analysis, vol. 1: Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy, sec. ed., John Wiley, Chichester, UK, 1993. (EN)
D. Briggs, J. Grant (eds.): Surface analysis by Auger and X-ray photoelectron spectroscopy, IM Publications and Surface Spectra Ltd., Trowbridge 2003. (EN)
E. Keprt: Teorie optických přístrojů 2, Teorie a konstrukce mikroskopu, SPN, Praha 1966. (CS)
Internetové zdroje: http://micro.magnet.fsu.edu/primer http://microscopyu.com (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

Student bude hodnocen na základě jeho výsledku v písemné a ústní části zkoušky.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními principy a technikami světelné mikroskopie a spektroskopie a částicové spektroskopie a umožnit jim praktické seznámení s příslušnými přístroji.

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

Přítomnost je sledována vyučujícím. Toleruje se 25% absence ve výuce.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-FIN , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor M-PMO , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Úvod do mikroskopie
Teorie zobrazení
Konfokální mikroskopie
Fluorescenční mikroskopie
Interferenční a holografická mikroskopie
Spektroskopické metody
Rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS)
Hmotnostní spektroskopie sekundárních iontů (SIMS)
Spektroskopie rozptýlených iontů s nízkou energií (LEIS)

Laboratoře a ateliéry

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Výpočty podpůrných teoretických příkladů probíhají po celý semestr. Demonstrační a praktická cvičení v laboratoři optické mikroskopie, v laboratoři povrchů a tenkých vrstev.