Detail předmětu

Fyzikální praktikum III

FSI-TR3Ak. rok: 2018/2019

Předmět navazuje na znalosti a dovednosti, které studenti získali v předměty Fyzikální praktikum I a Fyzikální praktikum II. Před studiem daného předmětu musejí mít studenti následující znalosti a dovednosti: a) matematické: řešení matematických úloh do úrovně diferenciálních a integrálních rovnic, b) fyzikální: aktivní řešení problémů z oblasti elektromagnetického pole, fyziky pevných látek a statistické fyziky. Schopnost matematického popisu fyzikálního problému.

Předmět seznamuje studenty s měřením pokročilejších úloh z oblasti elektřiny, magnetismu, elektrotechniky, vakuové fyziky, kvantové a atomové fyziky, fyziky polovodičů a spektrálních metod. Svojí náplní vhodně koresponduje s náplní předmětu Obecná fyzika IV (Moderní fyzika), FSI-TF-4. Zařazené experimenty rozvíjí znalosti v těchto konkrétních oblastech: atomová struktura látek, vztah pozorování atomů a látek v reálném a reciprokém prostoru, částicové vlastnosti záření (fotony), částicový a vlnový charakter elektronů a částic, základy kvantové mechaniky, stavba a spektra atomů (elektronová struktura).

Výsledky učení předmětu

Znalost základních zákonů moderní fyziky a schopnost je užít pro proměření fyzikálních systémů a vysvětlení jejich chování. Studenti získají praktické dovednosti a znalosti při detekci svazků částic a měření jejich vlastností. Seznámí se prakticky s teorií spektrálních metod, proměřování charakteristik polovodičů a se zákony vzniku difrakčních obrazců pro elektromagnetické záření a svazky pomalých elektronů.

Prerekvizity

Obecná fyzika II (Elektřina a magnetismus). Před studiem daného předmětu musejí mít studenti následující znalosti a dovednosti: a) matematické: řešení matematických úloh do úrovně diferenciálních a integrálních rovnic, b) fyzikální: aktivní řešení problémů z oblasti elektromagnetického pole, fyziky pevných látek a statistické fyziky. Schopnost matematického popisu fyzikálního problému.

Doporučená nebo povinná literatura

KUČÍRKOVÁ, A. - NAVRÁTIL, K.: Fyzikální měření I
S. Průša: Materiály pro přípravu k Fyzikálnímu praktiku III. Elektronický studijní text, Brno 2016. http://physics.fme.vutbr.cz/ufi.php?Action=0&Id=159
Halliday,D., Resnick,R., Walker,J.: Fyzika. VUTIUM, 2014

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka je tvořena laboratorním cvičením.

Způsob a kritéria hodnocení

Každý student vypracuje zprávu o samostatném řešení každého ze zadaných úkolů. Zprávy budou vyučujícím ohodnoceny. Základní podmínkou pro udělení zápočtu je získání minimálně dvou třetin z maximálně dosažitelného počtu bodů. K praktickému měření je student připuštěn po úspěšném absolvování vstupního pohovoru s vyučujícím nad tématem měřené úlohy. Student, který v pohovoru neprokáže dostatečnou úroveň znalostí a dovedností bude z praktika vzdálen a v seznamu studentů náležitým způsobem označen. Počet označených vzdálení je tak evidován a limitován vzhledem k jednotlivým studentům.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Znalost základních zákonů moderní fyziky a schopnost je užít pro proměření fyzikálních systémů a vysvětlení jejich chování. Studenti získají praktické dovednosti a znalosti při detekci svazků částic a měření jejich vlastností. Seznámí se prakticky s teorií spektrálních metod, proměřování charakteristik polovodičů a se zákony vzniku difrakčních obrazců pro elektromagnetické záření a svazky pomalých elektronů.

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

Přítomnost na cvičení je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškaného praktika bude stanoven vyučujícím.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-FIN , 2. ročník, letní semestr, 4 kredity, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Laboratoře a ateliéry

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Specifický náboj elektronu (pohyb elektronu v magnetickém poli).
Stefanův-Boltzmannův zákon radiace (záření černého tělesa).
Excitační energie volných atomů (Franckův-Hertzův experiment s neonem).
Feromagnetická hystereze (hysterezní smyčka).
Elektronová tryska a zobrazování elektronovým svazkem (elektronová mikroskopie I).
Rentgenová difrakce (absorbční hrana).
Elektronová difrakce (vlnová povaha elektronového svazku).
Emisní čarová spektra (jednoelektronová a dvojelektronová spektra).
Fotoelektrický jev (určení Planckovy konstanty).
Charakteristiky solárního článku (optimalizace konverze světelné energie).

eLearning