Detail předmětu

Fyzika pevných fází

FSI-WFF Ak. rok: 2024/2025 Zimní semestr

Fyzikální metalurgie z hlediska atomové teorie. Kmity mřížky.Tepelné vlastnosti pevných látek. Elektronová teorie pevných látek. Sekundární elektronová emise. Magnetické vlastnosti látek.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Mgr. Miroslav Černý, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství

Vstupní znalosti

Předmět navazuje na znalosti z oblasti chemie a fyziky materiálů, termodynamiky a krystalické i nekrystalické stavby pevných látek.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnocení studenta bude zohledňovat i jeho práci ve cvičeních. Při zkoušce prokáže student znalosti písemnou formou a dílčí doplnění pak v ústní části zkoušky. Výsledná klasifikace zahrnuje: hodnocení vyučujícím ze cvičení, výsledek písemné zkoušky a ústního pohovoru.
Přítomnost na cvičeních je povinná a je sledována vyučujícím. Neúčast musí byt řádně omluvena. Způsob nahrazení výuky bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu i obsahu i výuky, která byla zameškána.

Učební cíle

Cílem je studia tohoto předmětu je objasnění fyzikální podstaty jevů probíhajících na atomární úrovni v substruktuře materiálů s návazností na vlastnosti pevných látek.
Dalším cílem je poskytnutí poznatků o vybraných experimentálních metodách užívaných při studiu materiálů.
Student získá potřebné znalosti v oblasti fyziky pevných látek, které mu umožní pochopení celé řady jevů a procesů probíhajících v technických materiálech.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-MTI-P: Materiálové inženýrství, magisterský navazující, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova


  • struktura krystalických látek (krystalové symetrie, Millerovy indexy, Wigner–Seitzova buňka)

  • difrakce na krystalové mřížce (reciproký prostor, Brillouinova zóna)

  • kmity mřížky (jednoatomový lineární model, kvantování kmitů, fonony, anharmonické kmity)

  • tepelné vlastnosti pevných látek (modely měrného tepla, tepelná roztažnost, tepelná vodivost)

  • fyzika mikrosvěta (úvod do kvantové fyziky)

  • elektronová teorie pevných látek (teorie volných elektronů, pásová teorie pevných látek, elektrická vodivost kovů,  polovodiče, izolanty, polovodiče)

  • elektrony v praxi (princip STM a AFM)

  • sekundární elektronové emise (Augerova spektroskopie)

  • magnetické vlastnosti látek

Cvičení

26 hod., povinná

Osnova


  • Krystalová struktura

  • Vazby mezi atomy

  • Kmity atomů, molekul, krystalické mřížky

  • Šíření zvuku v látkách

  • Tepelná kapacita a roztažnost

  • Tepelná a elektrická vodivost