Detail předmětu
Fyzikální praktikum III
FSI-TR3 Ak. rok: 2021/2022 Letní semestr
Předmět navazuje na znalosti a dovednosti, které studenti získali v předměty Fyzikální praktikum I a Fyzikální praktikum II.
Předmět seznamuje studenty s měřením pokročilejších úloh z oblasti elektřiny, magnetismu, elektrotechniky, vakuové fyziky, kvantové a atomové fyziky, fyziky polovodičů a spektrálních metod.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
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.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Výuka je tvořena praktickou experimentální činností v laboratorním cvičení.
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.
Učební cíle
Cílem předmětu je prakticky procvičit a ukotvit základními principy moderní fyziky. Tento proces probíhá formou individuální praktické činnosti na vybraných experimentálních sestavách.
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. V polovině semestru a na jeho konci bude jedno cvičení vyhrazeno na doplnění a opravu vybraných témat.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, bakalářský, povinný
Typ (způsob) výuky
Laboratorní cvičení
39 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Na výuce se podílejí také studenti doktorského studia.
Specifický náboj elektronu (pohyb elektronu v magnetickém poli).
Stefanův-Boltzmannův zákon radiace (záření černého tělesa).
Excitační energie volných atomů Ne (Franckův-Hertzův experiment s neonem).
Feromagnetická hystereze (hysterezní smyčka).
Elektronová difrakce (difrakce elektronů na grafitu).
Emisní čarová spektra (jednoelektronová a dvojelektronová spektra).
Fotoelektrický jev (určení Planckovy konstanty).
Charakteristiky solárního článku (optimalizace konverze světelné energie).
Elementární náboj (Millikanův experiment).
Hallův jev v polovodiči (měření magnetických polí).