Detail předmětu

Struktura hmoty

FSI-9STHAk. rok: 2019/2020

Atomová struktura látek, ukázky struktur molekul a kondensovaných soustav, vztah pozorování atomů a látek v reálném a reciprokém prostoru, částicový charakter světla (fotony), částicový a vlnový charakter elektronů, atomů ..., dynamika jader v soustavách mnoha atomů, kmity krystalové mřížky (fonony), elektronová struktura atomů, elektronová struktura soustav mnoha atomů, elektrony v kovech a polovodičích, fyzika povrchů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Garant předmětu

prof. RNDr. Petr Dub, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Znalost základních zákonů fyziky mikrosvěta a schopnost je užít pro popis fyzikálních systémů, zejména pevných látek a jejich povrchů, a pro vysvětlení jejich chování.

Prerekvizity

Znalosti fyziky na úrovni základního kursu fyziky.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

Předmět je ukončen rozpravou o problematice související s tématem disertační práce .

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače se základy moderní fyziky tak, aby porozuměli mikroskopické podstatě látek a principů, na nichž jsou založeny moderní technologie a metody zkoumání hmoty.

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

Předmět je založen na individuální práci studentů a následných konzultacích.

Základní literatura

Ch. KITTEL: Úvod do fyziky pevných látek. Academia, Praha 1985.
P. A. TIPLER, R. A. LLEWELLYN: Modern Physics. (6th edition.) W. H. Freeman and Company, New York 2012.
H. LÜTH: Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films (4th ed.) Springer-Velag, 2001. (EN)
Ch. KITTEL: Introduction to Solid State Physics (8th ed.). J. Wiley, 2005. (EN)
HALLIDAY, D. - RESNICK, R. - WALKER, J.: Fyzika, VUTIUM, Brno 2013, zejména kap. 38-41
A. Modinas, Quantum Theory of Matter, J. Wiley. (EN)
A. Rigamonti, P. Carrerra, Structure of Matter, Springer, 2015 (EN)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

20 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Petr Dub, CSc.

Osnova

A) Kvantová fyzika
Částicové vlastnosti vln a vlnové vlastnosti částic.
Základní kvantové jevy (tunelování – STM, kvantování…).
Elektronová struktura atomů. Pauliho princip.
B) Fyzika pevných látek
Symetrie krystalů a krystalové soustavy. Difrakce na krystalech.
Vazba v pevných látkách.
Kmity mřížky (fonony, infračervená spektroskopie).
Elektronová struktura pevných látek (pásová teorie: kovy, izolanty, polovodiče, optická a magnetické vlastnosti).
C) Fyzika povrchů
Struktura a vlastnosti povrchů (SPM, LEED).
Analýza složení povrchů (XPS, RBS, Augerova spektroskopie…)