Detail předmětu

Metrologická fyzika

FSI-XMF-KAk. rok: 2018/2019

Metrologie je vědeckou a technickou disciplínou, se kterou souvisí existence a rozvoj dalších disciplín (zejména pokud jde o kvantitativní určování a stanovování různých jevů, stavů a vlastností) a oborů technického či jiného aplikačního charakteru, zejména výroby, dopravy, spojů, zdravotnictví, obchodu apod. Předmět je věnován vědeckému a teoretickému základu metrologie, tzv. metrologické fyzice. Jejím obsahem je soustava fyzikálních veličin a jednotek, výběr fyzikálních zákonitostí tvořících principy měření a výklad a popis metod měření, včetně snižování vlivu systematických chyb, jejichž existence má většinou fyzikální podstatu.

Výsledky učení předmětu

Pochopení fyzikálních jevů, které se staly základem měřicích metod a měřicích přístrojů.

Prerekvizity

Absolvování kurzů obecné fyziky.

Doporučená nebo povinná literatura

ANTHONY, D.M. Engineering Metrology. New York: Pergamon Press, 1987.
Normy: ČSN 01 0115: Mezinárodní slovník základních a všeobecných termínů v metrologii. ISO 31 (Části 0-13): Veličiny a jednotky.
HALLIDAY, D., RESNICK, R. and WALKER, J. Fyzika. 1198 s. Brno-Praha:VUTIUM-PROMETHEUS, 2000. Přeloženo z: Fundamentals of Physics, 5.vydání: Wiley,1997 (s přihlédnutím ke změnám pro 6. vydání pro rok 2001).
DOEBELIN, O.D. Measurement Systems. Application and Design. 4. vydání. New York: McGraw-Hill, 1990. 960 s. ISMN 0-07-100697-4.
Normy: ČSN 01 0115: Mezinárodní slovník základních a všeobecných termínů v metrologii. ISO 31 (Části 0-13): Veličiny a jednotky.
SERWAY, R.A. and BEICHNER, R.J. Physics for Scientist and Engineers with Modern Physics. 5. vydání. Orlando: Saunders College Publisching, 2000. 1551 s.
PRONĚNKO, V.I., JAKIRIN, R.V. Metrologija v promyšlenosti. Kijev: Technika, 1976. 216 s.

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

Aktivní účast na cvičeních a odevzdání zadaných písemných pojednání. Zkouška má písemnou a ústní část.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Vyložit fyzikální podstatu metrologie.

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

Účast na cvičeních je povinná a je kontrolována vyučujícím.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2I-K magisterský navazující

    obor M-KSB , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Konzultace

9 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Metrologie a její fyzikální základ.
Veličiny a jednotky. Mezinárodní soustava SI.
Kvalitativní a kvantitativní vztahy mezi různými fyzikálními veličinami.
Význam fyziky pro řešení úkolů vědecké metrologie. Takovými úkoly jsou:
Definice nových jednotek a postupně zpřesňované a zdokonalované definice jednotek již používaných.
Realizace jednotek, výzkum a vývoj etalonů nových jednotek, zdokonalování etalonů jednotek stávajících.
Fyzikální principy vybraných měřicích metod (odporové, indukční, piezoelektrické, termoelektické, fotoelektrické, optické, radiační).
Vývoj nových měřicích principů umožňujících buď zvýšenou přesnost nebo produktivnější měření. Aplikace laserů v metrologii).

Laboratorní cvičení

9 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Koherenční délka He-Ne laseru.
Laserinetrferometr.
Aplikace laserů.
Laserová mikrointerferometrie.
Polarizace světla.
Výpočtové operace pomocí světla.

Řízené samostudium

34 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Metrologie a její fyzikální základ.
Veličiny a jednotky. Mezinárodní soustava SI.
Kvalitativní a kvantitativní vztahy mezi různými fyzikálními veličinami.
Význam fyziky pro řešení úkolů vědecké metrologie. Takovými úkoly jsou:
Definice nových jednotek a postupně zpřesňované a zdokonalované definice jednotek již používaných.
Realizace jednotek, výzkum a vývoj etalonů nových jednotek, zdokonalování etalonů jednotek stávajících.
Fyzikální principy vybraných měřicích metod (odporové, indukční, piezoelektrické, termoelektické, fotoelektrické, optické, radiační).
Vývoj nových měřicích principů umožňujících buď zvýšenou přesnost nebo produktivnější měření. Aplikace laserů v metrologii).