Anotace

Pevné látky, krystalová struktura, teorie atomového obalu, valenční vrstva, typy vazeb, dislokace, kritická energie trhliny, kmitání hmot, vlastní frekvence, tlumení systému, způsoby porušení, typy lomu, elektronové mikroskopy, řádkovací tunelový mikroskop, mikroskop atomárních sil, difrakce, difrakční metody, polovodiče, p-n přechod, fotovoltaický jev, solární články, přenos tepla a vlhkosti.

Osnova přednášek

Definice pevných látek, pohyb a lokace elektronu, stavba elektronového obalu, typy vazeb mezi atomy a molekulami (kovalentní, iontová, kovová, van der Waalsova, vodíková), Bravavaisovy mřížky, krystalové struktury, dislokace, kritické napěti, koncentrace napětí na trhlině, metody určování struktury, elektronové mikroskopy (TEM – transmisní elektronový mikroskop, SEM – řádkovací elektronový mikroskop), neoptické mikroskopy (STM – řádkovací tunelový mikroskop, AFM – mikroskop atomárních sil), difrakce (rentgenova záření, elektronů, neutronů), difrakční metody, polovodiče (vlastní, příměsové), p-n přechod, dioda jako usměrňovač, LED dioda, fotovoltaický jev, solární články, přenosové jevy, Fourierův a Fickův zákon, diferenciální rovnice vedení tepla a vlhkosti. Přednášky mohou být při zájmu studentů rozjšířeny o tématiku zaměřenou na studijní specializaci a problematiku zadání diplomových prací studentů. 

Osnova cvičení

Řešení praktických úloh zaměřených na prohloubení znalostí z tématiky probíraně na přednáškách, s cílem porozumění dějů popsaných teoretickými popisy a pochopení jejich interpretace. Součástí cvičení je nabídky exkurzí na odborných pracovištích dle výběru účatníků kurzu.           
Ústav fyziky pevných látek AV ČR – exkurze (experimentální určování krystalické struktury, difrakční metody)
Ústav pro hydrodynamiku AV ČR – exkurze (elektronová mikroskopie, stanovení koncentrace pevných látek ve vodním prostředí pomoci gama zářičů, měření viskozity polymerů)
Laboratoře Katedry fyziky: měření charakteristik solárních článků, laserový mikroskop (stanovení drsnosti povrchů), studium vlhkostních procesů v kapilárně porézních látkách, měření termických parametrů a jejich změn v závislosti na vlhkosti

Cíle studia

Seznámení se základy teorie pevných látek, metodami zkoumání jejich struktury a některých procesů v nich probíhajících. Cílem předmětu je rozšířit znalosti studentů o fyzikální podstatu probíraných dějů, na které navazujíc v odborných předmětech praktické postupy navrhování a dimenzování konstrukcí.