Nanovědy Nanooptika Nanotechnologie. E hν x λ/2 Obr.1. Vztah současných věd a nanověd [2]

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Nanovědy Nanooptika Nanotechnologie. E hν x λ/2 Obr.1. Vztah současných věd a nanověd [2]"

Transkript

1 Nanooptika Pavel TOMÁNEK Abstrakt: S rozvojem nanotechnologií začínají nabývat na významu i nové podobory klasických disciplin nanooptika a nanofotonika a jejich hlavní nástroj optika blízkého pole. V tomto přehledu jsou popsány základní principy těchto disciplin a některé z jejich aplikací spojené zejména s použitím rastrovacích optických mikroskopů s lokální sondou (SNOM): vliv polarizace na kvalitu obrazů, magnetické obrazy, lokální charakterizace fotonických součástek, polovodičů a defektů struktur. Tyto příklady ukazují, že SNOM se stává plnohodnotným nástrojem nedestruktivního bezkontaktního měření v nanoměřítku a manipulace s nanostrukturami. Klíčová slova: nanotechnologie, nanovědy, nanooptika, optika v blízkém poli, evanescentní vlny, rastrovací mikroskop v blízkém poli, lokální charakteristiky, aplikace. 1. Úvod V posledních dvaceti letech začala věda a technický pokrok směřovat k teoretickému studiu nanověd a jejich praktickým aplikacím v nanotechnologiích [1]. Tyto snahy jsou motivovány faktem, že se vývoj součástek a zařízení posunuje k menším rozměrům, přičemž se makroskopické fyzikální zákony mění na mikroskopické. Využití kvantových jevů pro technologické aplikace je nejzřejmější hnací silou další miniaturizace. Nedávný bouřlivý rozvoj byl většinou podmíněn schopností měřit individuální struktury nanometrických rozměrů a manipulovat s nimi (např. použití lokální rastrovací sondy, optické pinzety, elektronových mikroskopů s vysokým rozlišením). Nastolený trend nutí i optiku k tomu, aby prováděla základní experimenty v nanometrickém měřítku. Poněvadž difrakční hranice rozlišení neumožňují fokusovat světlo na bod, ale jen na skvrnku o průměru rovném přibližně polovině vlnové délky, není možné pomocí tradičních nástrojů dosáhnout nanometrických detailů []. Základní přírodní vědy Optika.. Technické vědy Nanovědy Nanooptika Nanotechnologie E hν x λ/ Obr.1. Vztah současných věd a nanověd [] Čím jsou tyto obory charakterizovány? Nanotechnologie (přesněji nanotechnika) je interdisciplinární obor zahrnující aplikovaný výzkum v oboru chemie, fyziky, biologie, lékařství, inženýrských vědy a dalších. Jedná se o řízené strukturování hmoty v oblastech pod 100 nm, až k jednotlivým molekulám a atomům. Výsledkem je dosažení zcela nové funkčnosti a nových vlastností, které není možné dosáhnout v objemových materiálech. 1

2 Nanovědy se zabývají základním výzkumem a charakterizací hmoty, která je uměle strukturována v rozměrech pod 100 nm. Zahrnují i manipulaci s nanoskopickými detaily a jejich restruktualizaci. Nanooptika zahrnuje výzkum, výrobu, charakterizaci a aplikace umělých optických struktur s mezoskopickými a subvlnovými rozměry. Nanooptika je součástí optiky, která se zabývá interakcí světla s částicemi nebo strukturami, jejichž rozměry jsou menší než je vlnová délka použitého světla. Většinou se to týká oboru viditelného nebo blízkého infračerveného světla (přibližně nm). Interakce světla s nanočásticemi či nanostrukturami vede k uvěznění elektromagnetického pole v těsné blízkosti povrchu vzorku a ke vzniku optického blízkého pole. Toto pole, které je směsicí šířících se a nešířících se (evanescentních) vln, může být potom narušeno přítomností ostrého hrotu sondy, které umožní měřit. Toto elektromagnetické pole závisí na velikosti a tvaru nanostruktury, s níž světelná vlna interaguje [3,4]. Žádná analýza optického signálu vyzářeného předmětem s nanorozměrovými strukturami či detaily nám neposkytne přímé informace o těchto vlnách. Abychom takovou informaci dostali, musí být evanescentní pole v těsné blízkosti předmětu nejprve nějakým způsobem narušeno tak, aby se jeho část přeměnila na šířící se vlny. Ať se jedná o jakoukoli použitou techniku, optické blízké pole vždy využívá interakci elektromagnetické vlny se strukturami s nanometrickými detaily. Pochopení těchto interakcí je apriorně komplexním problémem. Je možné určit tři hlavní příčiny této komplexnosti: 1. Je nutné vypočítat blízké pole v těsné blízkosti povrchu, kdy jev nevykazuje symetrii, navíc za přítomnosti rezonance a mnohonásobné difúze. Zde již není možné použít aproximace geometrické optiky ani skalární vlnové optiky, nýbrž pouze vektorový formalismus elektromagnetického pole.. Některé z konceptů používaných v klasické optické mikroskopii ztrácejí v blízkém poli smysl. Např. koeficient odrazu (nelokální veličina definovaná pro rovinnou vlnu a rovinný povrch) nemá smysl při vzdálenostech menších než vlnová délka. Je tedy třeba změnit některé zvyky a zavést nové přístupy. 3. Aplikace optiky v blízkém poli jsou čím dál rozmanitější (jdou podstatně dále než k zobrazení topografie povrchu tomuto účelu lépe slouží lokální sondové mikroskopy, např. STM, AFM) [5].. Princip Základní nástroj charakterizace optického blízkého pole je rastrovací optický mikroskop s lokální sondou (SNOM). Jedná se o optický mikroskop s vysokým rozlišením, v němž je vzorek osvětlován pomocí malé světelné skvrnky a toto světlo je detekováno buď po odrazu na vzorku, nebo po průchodu vzorkem. Rozlišovací schopnost aperturního SNOM je určena rozměry apertury. SNOM používá sondu s malou aperturou (50 nm) v kovovém stínítku, která se nachází v těsné vzdálenosti (<<λ) od povrchu vzorku tak, aby bylo možné lokálně osvětlit vzorek (osvětlovací režim) nebo detektovat blízké optické pole (kolektorový režim). Světlo nemůže takovou aperturou procházet, ale evanescentní pole, nebo optické blízké pole ano [4]. Toto pole však klesá exponenciálně se vzdáleností a může být tedy detekováno pouze těsně u povrchu předmětu.

3 Obr.. Schéma optických mikroskopů pracujících v blízkém poli: hlavními prvky jsou sonda, řídící systém a nanokolektor nebo nanodetektor. Řádkování (v rozsahu několik nm µm) se uskutečňuje díky trojrozměrnému ohybu piezotrubičky, je-li na ni přiloženo vhodné napětí. Nanodetektorem je většinou špičaté optické vlákno, jehož druhý konec je spojen se vzdáleným detektorem (nízkošumový fotočlánek nebo fotonánásobič). Osvětlení vzorku průchodem, či odrazem světla: a) STOM konfigurace, b), c) SNOM konfigurace, d) NSOM konfigurace. SNOM využívá slabé interakce mezi předmětem a sondou submikronových rozměrů, tj. tunelového jevu, který řídí přechod částic (elektronů, či fotonů) do klasicky zakázaných oblastí a nad limitované vzdálenosti. To je spojeno s kvantovou povahou vln, doprovázejících tyto částice, přičemž je nutné brát v úvahu, že četné známé základní koncepce se v nanometrické oblasti radikálně mění: střihové síly, teplotní přechody, vodivost, a pod... musejí nyní splňovat zákony, které již nejsou integrální, společné, nýbrž diferenciální, individuální, lokální. Tab.1: Analogie vlastností elektronů a fotonů v oblasti blízkého pole Elektron Foton energie E = mc hybnost p = E/c hmotnost m 0 vlnová funkce Ψ= Ψ ο (x,y,z) Vlnová rovnice Schrödingerova: + hraniční podmínky m Ψ + ( E U ) 0 Ψ = 0 h Řešení: Ψ = Ψ o exp [(iπ /h).pr] Podmínky šíření: Energie E = h.ν vlnový vektor k = πp/h hmotnost m = 0 intenzita elektrického pole E = E o (x,y,z) Vlnová rovnice Helmholtzova: + hraniční podmínky E+ k E= 0 Řešení: E = E o exp i(ωt - kr) Parametry spojené s prostorovým chováním vlny jsou hybnost p a vlnový vektor k. 3

4 p = (p x,p y,p z ) = p, p z k = (k x, k y, k z ) = k, k z jestliže p z = [m(e-u o ) - p ] 1/ k z = [(n ω /c ) - k ] 1/ [m(e- U o ) - p ] > 0 [(n ω /c ) - k ] > 0 potom p z je reálné k a elektrony a fotony se šíří jako homogenní vlny. Jestliže však z je reálné [m(e-u o ) - p ] < 0 [(n ω /c ) - k ] < 0 pak p je imaginární, k z je imaginární z a vlnová funkce bude mít tvar Ψ = Ψ xy exp (-p z.π/h) E = E xy exp (-k z.z) což je klesající funkce - evanescentní vlna. Její detekcí získáme informace o jemných detailech předmětu. Typická struktura nešířícího se pole je [6]: E(x,y,z,t) = E 0 (x,y,z)exp -j(k x x + k y y) exp (-k z z).exp j(ωt), kde E 0 je amplituda pole v bodě (x,y,z), exp-j(k x x + k y y) odpovídá členu vlny šířícímu se v rovině xy, exp(-k z z) vyjadřuje pokles pole ve směru osy z. Vlnové číslo k z závisí na vlastnostech materiálu a na jeho prostorové struktuře a je nepřímo úměrné rozměrům detailů. Konečně exp j(ωt) vyjadřuje časovou závislost pole. Fyzicky se pole šíří ve směru roviny xy a klesá ve směru osy z, přičemž kmitá s frekvencí použitého světla. Světelný svazek se tedy nemůže šířit, je omezen jen na prostor v těsné blízkosti povrchu předmětu. 3. Aplikace SNOM Výhoda SNOM oproti ostatním rastrovacím technikám spočívá v tom, že umožňuje pozorování celé škály optických vlastností vzorku. V optické mikroskopii blízkého pole se k vytvoření obrazu obvykle používají změny intenzity světla. Ale i následující vlastnosti mohou vytvořit dostatečný kontrast ve SNOM obrazech []: - Topografie vzorku, změny indexu lomu, odrazivosti, propustnosti, polarizace, mechanooptických vlastností, magneto-optických vlastností, fluorescence molekul, nelineární jevy generování druhé harmonické frekvence, ramanovský rozptyl, materiálové změny a jiné. Příklady možných aplikací jsou uvedeny v dalších odstavcích. 4

5 3.1. Intenzitní kontrast Obr. 3: Možnosti měření kontrastů pomocí SNOM Monitorování intenzity světla poskytuje informaci o propustnosti či odrazivosti vzorku, nebo obecně o změnách indexu lomu. Monitorování jen intenzity signálu je zvláště vhodné pro topografii artefaktů, přičemž je často nutné opatrně interpretovat data [7]. Jako příklad uveďme zrnka halidů stříbra. Ta se vyznačují velmi rovinným povrchem, což způsobí, že se někdy objeví topografické artefakty. Obr. 4: Zobrazení AgIBr krystalků v blízkém poli: topografie (vlevo) a SNOM signál v prošlém světle (vpravo) [7]. Tyto krystaly se používají ve fotografických emulzích a jejich složení a struktura jsou optimalizovány tak, aby umožnily vytvoření latentních obrazů. Krystaly AgIBr nevykazují téměř žádnou topografii povrchu (vlevo). SNOM signál (v prošlém světle) ukazuje změny, které pravděpodobně pocházejí ze změn indexu lomu, které jsou způsobeny gradientem koncentrace jódu uvnitř krystalů. Velikost obrazů je 5 5 µm, odtud plyne rozlišení pod λ/. 3.. Polarizační kontrast Polarizační kontrast umožňuje sledovat dvojlom vzorku a mnoho aspektů orientace na povrchu. SNOM s polarizačním kontrastem je zajímavý tím, že jeho rozlišovací schopnost je potenciálně větší než u konvenčního optického mikroskopu. Kombinace optické a topografické informace získaná pomocí obrazů střižných sil je také velmi atraktivní. V praxi rozlišujeme dvě experimentální schémata polarizačního SNOM, které závisejí na tom, který ze směrů vstupní polarizace je zachován (TE či p-polarizace, nebo TM či s-polarizace), nebo která z nich je modulovaná Kontrast vlnových délek Fluorescenční mikroskopie umožní jednak pozorovat různé typy luminiscence (fotoluminiscenci i elektroluminiscenci) a molekulární fluorescenční jevy, jednak i provádět spektroskopii pro chemickou identifikaci. 5

6 Obr.5: Zobrazení LiF tenké vrstvy. Topografie (vlevo), optický obraz s λ = 456 nm (uprostřed), fotoluminiscence (vpravo). Je známo, že LiF i další alkalické halidy, tvoří barevná centra, když jsou ozářeny elektrony o vysoké energii. Na obr. 5 je topografie vzorku (vlevo), obraz vlnové délky λ =456 nm v prošlém světle (uprostřed) a fotoluminiscenční signál (vpravo). Všechny tři signály byly registrovány současně. Luminiscence vypadá jako by pocházela z okrajů zrnek viditelných v topografickém obraze [8]. Fakt, že excitační světlo nevykazuje tento rys, indikuje, že tato zdánlivost nepochází z topografického artefaktu Magnetooptické zobrazení Magnetooptika popisuje interakci optického záření s magnetickým polem. Faradayův jev popisuje změnu polarizace světla prošlého magnetickým vzorkem [9]. V odraženém světle je analogickým jevem magnetooptický Kerrův jev, který má ohromné možnosti v technologických aplikacích, např. pro magnetooptické paměti (MO disky). Faradayův jev využívá kruhového dvojlomu: závisí na magnetizaci materiálu, jeho materiálových vlastnostech a tloušťce. Potom je možné pozorovat stáčení orientace přeneseného lineárně polarizovaného světla. Vismutem dopovaná vrstva yttrium-železo-granát (YIG) vykazuje kolmou magnetizaci, její domény mohou být zobrazeny použitím modulace polarizace (obr.6). Obr. 6: Zobrazení domén magnetizace u vizmutem dotované tenké vrstvy YIG pomocí modulace polarizace. a) topografie (vlevo), b) modulace polarizace (uprostřed), c) při fixní polarizaci (vpravo). Velikost úhlu Faradayovy rotace je dána změnou úhlu fáze mezi dopadajícím a prošlým světlem a může být monitorována záznamem výstupu fáze ze synchronního zesilovače. Vyjma několika částic prachu je topografie vzorku téměř rovinná (obrázek vlevo). V současně zaznamenaném optickém obraze (synchronní fáze) je patrně zřetelná doménová struktura YIF vstvičky (prostřední obrázek). Úhel Faradayovy rotace dosahuje hodnot,3 přes celý obrázek, tj. mezi horními a dolními doménami. Pro srovnání bylo provedeno měření téhož vzorku s fixní polarizací (obrázek vpravo). Určit velikost úhlu Faradayovy rotace na základě tohoto obrázku fixní polarizace je velmi nesnadný úkol, protože to vyžaduje změnu nastavení analyzátoru tak, aby došlo k maximálnímu otočení fáze. Tři obrázky odpovídají natočení analyzátoru postupně o. 6

7 3.5. Nanolitografie a charakteristika sond v blízkém optickém poli Litografie v blízkém poli se dnes jeví jako konkurent magnetického záznamu, díky možnosti vysoké hustoty uchování dat. Navrhli jsme metodu záznamu bez chemického zpracování, která využívá jako fotocitlivý materiál polymer PMMA dopovaný DR1. Barvivo absorbuje modro-zelenou část spektra, což umožňuje použít zelený polovodičový laser (λ = 53 nm) o výkonu 0,5 mw. Osvětlení povrchu způsobí repolymerizaci a odstranění polymeru. Laserový svazek je směřován optickým vláknem k pokovenému hrotu, na jehož konci se nachází nanoapertura o průměru nm, které vytváří lokální osvětlení přibližně 30 µw/µm. Vjem motivu se získá díky pohybu sondy. Čtení této modifikované topografie, jejíž amplituda je v jednotkách či desítkách nanometrů, probíhá v kvazireálném čase, díky zařízení využívající tzv. střižných sil, které je integrováno do mikroskopu. Obr. 7. Nanolitografický záznam do fotopolymeru pomocí optického řádkovacího mikroskopu s lokální sondou. Záznam se uskuteční pomocí zeleného světla laseru, čtení a měření pomocí červeného světla. Dosažená velikost jednoho otvoru je 140 nm. Spodní obrázek ukazuje záznam s rozlišením < 100 nm []. Obrázky znázorňují jednak záznam a čtení jediného otvoru i příklad zápisu, které byly získány pomocí pokovené sondy. Tento postup také umožní mapovat rozložení světelné energie na konci vysílací sondy a vyjádřit je ve tvaru reliéfu. To vytváří metodu pro optickou kalibraci sond, které jsou vyrobeny pomocí tepelného tažení, a umožňuje srovnat dopad různých typů sond, pokovených či nepokovených, na kvalitu zobrazení. Litografické rozlišení, definované jako nejmenší možná vzdálenost mezi zaregistrovanými body, je < 100 nm Vnitřní fotoemise rozhraní kov-polovodič v blízkém poli Znalost lokálních charakteristik v submikronové oblasti je pro polovodičovou fyziku základním požadavkem. Mikroskopie v blízkém poli je pro tuto oblast ideálním nástrojem. Např. osvětlení v blízkém poli umožnilo měřit lokální fotoproudy mezi polovodičem a polotransparentní kovovou elektrodou [10]. Malá tloušťka této elektrody (10-50 nm) 7

8 umožní lokální osvětlení rozhraní, bez zřetelné divergence svazku vyzářeného sondou, s příčným rozlišením < λ. Studie provedené na kombinaci Pt-GaP prokázaly velmi lokalizované změny fotoproudu, které nekorelovaly s topografickými vadami vzorku. Tyto změny mohou být spojeny s fluktuacemi výšky Schottkyho bariéry nebo s fluktuacemi počtu rekombinací elektron-díra, způsobenými přítomností chemických nečistot [11]. Prezentované výsledky ukazují jednak topografický obraz, jednak soubor tří obrazů odpovídající třem vlnovým délkám: λ = 543 nm (He-Ne laser), 78 nm a 1,3 µm (laserové diody). Dosažené výsledky jsou ve shodě s teorií: pro vyšší vlnové délky je světelná energie slabá, elektrony mají menší energii, nemohou tedy difundovat, zůstávají v blízkosti oblasti vzniku. Naopak pro krátké vlnové délky mají elektrony větší energii, dochází k difúzi elektronů z kovu a vlastní emise polovodičového materiálu vyjadřuje neostrost získaného obrazu. Tento výsledek ukazuje mapu rozložení a difúze elektrických nábojů v Schottkyho bariéře v oblasti, která byla dosud nedosažitelná (několik stovek nanometrů). Obr. 8. Detekce fotoproudu na Schotkyho bariéře. Princip experimentu a struktura vzorku. Na rozdíl od topografie závisí rozlišovací schopnost na vlnové délce. Na obrázcích získaných pomocí dielektrické optické sondy je patrný defekt, jehož viditelnost závisí na použité vlnové délce. 4. Závěry a perspektivy Optika v blízkém poli nanooptika a její základní nástroj mikroskopie v blízkém poli, dosáhla své zralosti. Vlastnosti evanescentních vln jsou používány zejména pro návrh nových součástek a pro jejich charakterizování směřující do oblasti optických nanotechnologií. Využití evanescentních vlastností vedlo a určitě povede ke značnému pokroku v tak rozmanitých oblastech jako jsou atomová optika, fotonika, optická mikroskopie v blízkém poli a následně k realizacím zařízení, která jsme si ještě před několika lety neuměli ani představit. Příkladem může být vedení atomů pomocí evanescentního pole vidů generovaných určitými vlnovody či optické struktury se zakázaným pásem fotonické krystaly. Optická mikroskopie v blízkém poli by měla pokrýt oblast klasické optické mikroskopie, ale s daleko vyšší rozlišovací schopností. SNOM by mohla mít nejvíce společného s AFM, ať již z hlediska základního nebo z hlediska aplikací. Její současná relativně malá rozlišovací 8

9 schopnost by mohla být kompenzována její kapacitou dodávat informace od jednotlivých vlnových délek. Mohla by v příštích letech se stát výtečným nástrojem pro lokální spektroskopii. Protože se jedná o oblast, která se permanentně vyvíjí, můžeme se od mikroskopie s lokální sondou dočkat ještě mnoha zajímavých překvapení. Dnes jsou to STM a AFM, které slouží za vzor vývoji ostatních. Jejich výkonnost se zdá být obtížně překonatelná. Úsilí by tedy mělo být směrováno do komplementárních oblastí, kde mohou přinést ostatní mikroskopie další nové informace a kde si mohou najít svou úspěšnou oblast využití. Poděkování Tato práce částečně přispívá k řešení projektů výzkumného záměru MŠMT MIKROSYN MSM 6000 a projektu GAČR 108/10/1474. Literatura [1] Nanotechnology and nanoscience, [] TOMÁNEK, P. Optická tunelová skenovací mikroskopie s lokální sondou, Habilitační práce, FEI VUT, Brno, [3] FILLARD, J-P. Near-field optics and nanoscopy, World Scientific, Singapore, [4] COURJON, D., BAINIER, C., Le champ proche optique, Springer, Paris, 00. [5] MAGONOV, S.N., WHANGBO, Myung-Hwan, Surface analysis with STM and AFM, VCH, Weinheim, [6] BORN, M., WOLF, E., Osnovy optiki, nd edition, Nauka, Moskva, [7] ŠKARVADA, P.; TOMÁNEK, P.; MACKŮ, R. Near- field photoelectric measurement of Si solar cells. In 4th European Photovoltaic Solar Energy Conference Proceedings. Hamburg, Germany: 009. s [8] TOMÁNEK, P. Optická tunelová mikroskopie s lokální sondou, In: FRANK, L., KRÁL, J. Metody analýzy povrchů, Iontové, sondové a speciální metody, Academia, Praha, 3.díl, 00, [9] LACOSTE, T., HUSER, T., HEINZELMANN, H. Faraday rotation imaging by Nearfield Optical Microscopy, Z. Phys. B 1997, 104, [10] TOMÁNEK, P.; ŠKARVADA, P.; GRMELA, L. Local optical and electric characteristics of solar cells. Proc of SPIE , paper 73880L1. [11] TOMÁNEK, P., BENEŠOVÁ, M., KOŠŤÁLOVÁ, D., LÉTAL, P, Local optical characteristics of semiconductor surfaces, Proc. of SPIE, 00, 4607, Kontakt: Prof. RNDr.Pavel Tománek, CSc. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, Ústav fyziky, Technická 8, Brno 9

Techniky mikroskopie povrchů

Techniky mikroskopie povrchů Techniky mikroskopie povrchů Elektronové mikroskopie Urychlené elektrony - šíření ve vakuu, ovlivnění dráhy elektrostatickým nebo elektromagnetickým polem Nepřímé pozorování elektronového paprsku TEM transmisní

Více

Mikroskopie se vzorkovací sondou. Pavel Matějka

Mikroskopie se vzorkovací sondou. Pavel Matějka Mikroskopie se vzorkovací sondou Pavel Matějka Mikroskopie se vzorkovací sondou 1. STM 1. Princip metody 2. Instrumentace a příklady využití 2. AFM 1. Princip metody 2. Instrumentace a příklady využití

Více

Spektrometrické metody. Reflexní a fotoakustická spektroskopie

Spektrometrické metody. Reflexní a fotoakustická spektroskopie Spektrometrické metody Reflexní a fotoakustická spektroskopie odraz elektromagnetického záření - souvislost absorpce a reflexe Kubelka-Munk funkce fotoakustická spektroskopie Měření odrazivosti elmg záření

Více

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické).

3. Vlastnosti skla za normální teploty (mechanické, tepelné, optické, chemické, elektrické). PŘEDMĚTY KE STÁTNÍM ZÁVĚREČNÝM ZKOUŠKÁM V BAKALÁŘSKÉM STUDIU SP: CHEMIE A TECHNOLOGIE MATERIÁLŮ SO: MATERIÁLOVÉ INŽENÝRSTVÍ POVINNÝ PŘEDMĚT: NAUKA O MATERIÁLECH Ing. Alena Macháčková, CSc. 1. Souvislost

Více

Mikroskopie rastrující sondy

Mikroskopie rastrující sondy Mikroskopie rastrující sondy Metody charakterizace nanomateriálů I RNDr. Věra Vodičková, PhD. Metody mikroskopie rastrující sondy SPM (scanning( probe Microscopy) Metody mikroskopie rastrující sondy soubor

Více

Fotonické nanostruktury (nanofotonika)

Fotonické nanostruktury (nanofotonika) Základy nanotechnologií KEF/ZANAN Fotonické nanostruktury (nanofotonika) Jan Soubusta 4.11. 2015 Obsah 1. ÚVOD 2. POHLED DO MIKROSVĚTA 3. OD ELEKTRONIKY K FOTONICE 4. FYZIKA PRO NANOFOTONIKU 5. PERIODICKÉ

Více

Charakteristiky optického záření

Charakteristiky optického záření Fyzika III - Optika Charakteristiky optického záření / 1 Charakteristiky optického záření 1. Spektrální charakteristika vychází se z rovinné harmonické vlny jako elementu elektromagnetického pole : primární

Více

Optika pro mikroskopii materiálů I

Optika pro mikroskopii materiálů I Optika pro mikroskopii materiálů I Jan.Machacek@vscht.cz Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha +42-0- 22044-4151 Osnova přednášky Základní pojmy optiky Odraz a lom světla Interference, ohyb a rozlišení optických

Více

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník

VLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník VLNOVÁ OPTIKA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník Vlnová optika Světlo lze chápat také jako elektromagnetické vlnění. Průkopníkem této teorie byl Christian Huyghens. Některé jevy se dají

Více

Optická mikroskopie a spektroskopie nanoobjektů. Nanoindentace. Pavel Matějka

Optická mikroskopie a spektroskopie nanoobjektů. Nanoindentace. Pavel Matějka Optická mikroskopie a spektroskopie nanoobjektů Nanoindentace Pavel Matějka Optická mikroskopie a spektroskopie nanoobjektů 1. Optická mikroskopie blízkého pole 1. Princip metody 2. Instrumentace 2. Optická

Více

Skenovací tunelová mikroskopie a mikroskopie atomárních sil

Skenovací tunelová mikroskopie a mikroskopie atomárních sil Skenovací tunelová mikroskopie a mikroskopie atomárních sil M. Vůjtek Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu Vzdělávání výzkumných

Více

Vybrané spektroskopické metody

Vybrané spektroskopické metody Vybrané spektroskopické metody a jejich porovnání s Ramanovou spektroskopií Předmět: Kapitoly o nanostrukturách (2012/2013) Autor: Bc. Michal Martinek Školitel: Ing. Ivan Gregora, CSc. Obsah přednášky

Více

Optoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Optoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA) Optoelektronika elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD Elektro-optické převodníky žárovka - nejzákladnější EO převodník nevhodné pro optiku široké spektrum vlnových délek vhodnost pro EO

Více

7 FYZIKÁLNÍ OPTIKA. Interference Ohyb Polarizace. Co je to ohyb? 27.2 Ohyb

7 FYZIKÁLNÍ OPTIKA. Interference Ohyb Polarizace. Co je to ohyb? 27.2 Ohyb 1 7 FYZIKÁLNÍ OPTIKA Interference Ohyb Polarizace Co je to ohyb? 27.2 Ohyb Ohyb vln je jev charakterizovaný odchylkou od přímočarého šíření vlnění v témže prostředí. Ve skutečnosti se nejedná o nový jev

Více

Společná laboratoř optiky. Skupina nelineární a kvantové optiky. Představení vypisovaných témat. bakalářských prací. prosinec 2011

Společná laboratoř optiky. Skupina nelineární a kvantové optiky. Představení vypisovaných témat. bakalářských prací. prosinec 2011 Společná laboratoř optiky Skupina nelineární a kvantové optiky Představení vypisovaných témat bakalářských prací prosinec 2011 O naší skupině... Zařazení: UP PřF Společná laboratoř optiky skupina nelin.

Více

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM

Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM Historie 1931 E. Ruska a M. Knoll sestrojili první elektronový prozařovací mikroskop 1939 první vyrobený elektronový mikroskop firma Siemens rozlišení 10 nm 1965 první

Více

Optika a nanostruktury na KFE FJFI

Optika a nanostruktury na KFE FJFI Optika a nanostruktury na KFE FJFI Marek Škereň 28. 11. 2012 www: email: marek.skeren@fjfi.cvut.cz tel: 221 912 825 mob: 608 181 116 Skupina optické fyziky Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská České

Více

Vznik a šíření elektromagnetických vln

Vznik a šíření elektromagnetických vln Vznik a šíření elektromagnetických vln Hlavní body Rozšířený Coulombův zákon lektromagnetická vlna ve vakuu Zdroje elektromagnetických vln Přehled elektromagnetických vln Foton vlna nebo částice Fermatův

Více

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv Pavel Matějka, Vadym Prokopec pavel.matejka@vscht.cz pavel.matejka@gmail.com Vadym.Prokopec@vscht.cz

Více

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne 23.4.2009.

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne 23.4.2009. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM III Úloha č. XXVI Název: Vláknová optika Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne 23.4.2009 Odevzdal dne: Možný počet bodů

Více

- Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl. - fluorescence - fosforescence

- Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl. - fluorescence - fosforescence ROZPTYLOVÉ a EMISNÍ metody - Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl - fluorescence - fosforescence Ramanova spektroskopie Každá čára Ramanova spektra je svými vlastnostmi závislá

Více

MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis

MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis Ivana Krestýnová, Josef Zicha Abstrakt: Absolutní vlhkost je hmotnost

Více

Spektroskopické é techniky a mikroskopie. Spektroskopie. Typy spektroskopických metod. Cirkulární dichroismus. Fluorescence UV-VIS

Spektroskopické é techniky a mikroskopie. Spektroskopie. Typy spektroskopických metod. Cirkulární dichroismus. Fluorescence UV-VIS Spektroskopické é techniky a mikroskopie Spektroskopie metody zahrnující interakce mezi světlem (fotony) a hmotou (elektrony a protony v atomech a molekulách Typy spektroskopických metod IR NMR Elektron-spinová

Více

VÝUKOVÝ SOFTWARE PRO ANALÝZU A VIZUALIZACI INTERFERENČNÍCH JEVŮ

VÝUKOVÝ SOFTWARE PRO ANALÝZU A VIZUALIZACI INTERFERENČNÍCH JEVŮ VÝUKOVÝ SOFTWARE PRO ANALÝZU A VIZUALIZACI INTERFERENČNÍCH JEVŮ P. Novák, J. Novák Katedra fyziky, Fakulta stavební, České vysoké učení technické v Praze Abstrakt V práci je popsán výukový software pro

Více

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA OPTIKA ZÁKLADNÍ POJMY Optika a její dělení Světlo jako elektromagnetické vlnění Šíření světla Odraz a lom světla Disperze (rozklad) světla OPTIKA

Více

13. Spektroskopie základní pojmy

13. Spektroskopie základní pojmy základní pojmy Spektroskopicky významné OPTICKÉ JEVY absorpce absorpční spektrometrie emise emisní spektrometrie rozptyl rozptylové metody Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Více

Světlo jako elektromagnetické záření

Světlo jako elektromagnetické záření Světlo jako elektromagnetické záření Základní pojmy: Homogenní prostředí prostředí, jehož dané vlastnosti jsou ve všech místech v prostředí stejné. Izotropní prostředí prostředí, jehož dané vlastnosti

Více

Stručný úvod do spektroskopie

Stručný úvod do spektroskopie Vzdělávací soustředění studentů projekt KOSOAP Slunce, projevy sluneční aktivity a využití spektroskopie v astrofyzikálním výzkumu Stručný úvod do spektroskopie Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí,

Více

Postupné, rovinné, monochromatické vlny v lineárním izotropním nemagnetickém prostředí

Postupné, rovinné, monochromatické vlny v lineárním izotropním nemagnetickém prostředí Postupné, rovinné, monochromatické vlny v lineárním izotropním nemagnetickém prostředí Rovinné vlny 1 Při diskusi o řadě jevů je výhodné vycházet z rovinných vln. Vlny musí splňovat Maxwellovy rovnice

Více

Modulace vlnoplochy. SLM vytváří prostorově modulovaný koherentní optický signál

Modulace vlnoplochy. SLM vytváří prostorově modulovaný koherentní optický signál OPT/OZI L06 Modulace vlnoplochy prostorové modulátory světla (SLM) SLM vytváří prostorově modulovaný koherentní optický signál řízení elektronicky adresovaný SLM opticky adresovaný SLM technologie fotografická

Více

Ultrazvuková defektoskopie. Vypracoval Jan Janský

Ultrazvuková defektoskopie. Vypracoval Jan Janský Ultrazvuková defektoskopie Vypracoval Jan Janský Základní principy použití vysokých akustických frekvencí pro zjištění vlastností máteriálu a vad typické zařízení: generátor/přijímač pulsů snímač zobrazovací

Více

Lasery optické rezonátory

Lasery optické rezonátory Lasery optické rezonátory Optické rezonátory Optickým rezonátorem se rozumí dutina obklopená odrazovými plochami, v níž je pasivní dielektrické prostředí. Rezonátor je nezbytnou součástí laseru, protože

Více

Metody nelineární optiky v Ramanově spektroskopii

Metody nelineární optiky v Ramanově spektroskopii Metody nelineární optiky v Ramanově spektroskopii Využití optických nelinearit umožňuje přejít od tradičního studia rozptylu světla na fluktuacích, teplotních elementárních excitacích, ke studiu rozptylu

Více

SPEKTRÁLNÍ METODY. Ing. David MILDE, Ph.D. Katedra analytické chemie Tel.: ; (c) David MILDE,

SPEKTRÁLNÍ METODY. Ing. David MILDE, Ph.D. Katedra analytické chemie Tel.: ;   (c) David MILDE, SEKTRÁLNÍ METODY Ing. David MILDE, h.d. Katedra analytické chemie Tel.: 585634443; E-mail: david.milde@upol.cz (c) -2008 oužitá a doporučená literatura Němcová I., Čermáková L., Rychlovský.: Spektrometrické

Více

Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech

Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech Úkoly měření: 1. Odhad rozměrů mikro-objektů z informací uváděných výrobcem. 2. Záznam difrakčních obrazců (difraktogramů) vzniklých interakcí laserového

Více

Analýza vrstev pomocí elektronové spektroskopie a podobných metod

Analýza vrstev pomocí elektronové spektroskopie a podobných metod 1/23 Analýza vrstev pomocí elektronové a podobných metod 1. 4. 2010 2/23 Obsah 3/23 Scanning Electron Microscopy metoda analýzy textury povrchu, chemického složení a krystalové struktury[1] využívá svazek

Více

Moderní nástroje pro zobrazování biologicky významných molekul pro zajištění zdraví. René Kizek

Moderní nástroje pro zobrazování biologicky významných molekul pro zajištění zdraví. René Kizek Moderní nástroje pro zobrazování biologicky významných molekul pro zajištění zdraví René Kizek 12.04.2013 Fluorescence je fyzikálně chemický děj, který je typem luminiscence. Luminiscence se dále dělí

Více

Zdroje optického záření

Zdroje optického záření Metody optické spektroskopie v biofyzice Zdroje optického záření / 1 Zdroje optického záření tepelné výbojky polovodičové lasery synchrotronové záření Obvykle se charakterizují zářivostí (zářivý výkon

Více

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu. Aktivní prostředí v plynné fázi. Plynové lasery Inverze populace hladin je vytvářena mezi energetickými hladinami některé ze složek plynu - atomy, ionty nebo molekuly atomární, iontové, molekulární lasery.

Více

Optické metody a jejich aplikace v kompozitech s polymerní matricí

Optické metody a jejich aplikace v kompozitech s polymerní matricí Optické metody a jejich aplikace v kompozitech s polymerní matricí Doc. Ing. Eva Nezbedová, CSc. Polymer Institute Brno Ing. Zdeňka Jeníková, Ph.D. Ústav materiálového inženýrství, Fakulta strojní, ČVUT

Více

Spektroskopické metody. převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti

Spektroskopické metody. převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti Spektroskopické metody převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti Elektromagnetické záření Elektromagnetické záření je postupné vlnění elektromagnetického pole složeného z kombinace

Více

Elektronová Mikroskopie SEM

Elektronová Mikroskopie SEM Elektronová Mikroskopie SEM 26. listopadu 2012 Historie elektronové mikroskopie První TEM Ernst Ruska (1931) Nobelova cena za fyziku 1986 Historie elektronové mikroskopie První SEM Manfred von Ardenne

Více

Neživá příroda I. Optické vlastnosti minerálů

Neživá příroda I. Optické vlastnosti minerálů Neživá příroda I Optické vlastnosti minerálů 1 Charakter světla Světelný paprsek definuje: vlnová délka (λ): vzdálenost mezi následnými vrcholy vln, amplituda: výchylka na obě strany od rovnovážné polohy,

Více

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO 1. Jednotky a veličiny soustava SI odvozené jednotky násobky a díly jednotek skalární a vektorové fyzikální veličiny rozměrová analýza 2. Kinematika hmotného bodu základní pojmy kinematiky hmotného bodu

Více

FYZIKA II. Marek Procházka 1. Přednáška

FYZIKA II. Marek Procházka 1. Přednáška FYZIKA II Marek Procházka 1. Přednáška Historie Dělení optiky Základní pojmy Reflexe (odraz) Refrakce (lom) jevy na rozhraní dvou prostředí o různém indexu lomu. Disperze (rozklad) prostorové oddělení

Více

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.

PSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka. PSK1-14 Název školy: Autor: Anotace: Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka Optické zdroje a detektory Vzdělávací oblast: Informační a komunikační technologie Předmět:

Více

STUDIUM OHYBOVÝCH JEVŮ LASEROVÉHO ZÁŘENÍ

STUDIUM OHYBOVÝCH JEVŮ LASEROVÉHO ZÁŘENÍ Úloha č. 7a STUDIUM OHYBOVÝCH JEVŮ ASEROVÉHO ZÁŘENÍ ÚKO MĚŘENÍ: 1. Na stínítku vytvořte difrakční obrazec difrakční mřížky, štěrbiny a vlasu. Pro všechny studované objekty zaznamenejte pomocí souřadnicového

Více

Difrakce elektronů v krystalech a zobrazení atomů

Difrakce elektronů v krystalech a zobrazení atomů Difrakce elektronů v krystalech a zobrazení atomů Ondřej Ticháček, PORG, ondrejtichacek@gmail.com Eva Korytiaková, Gymnázium Nové Zámky, korpal@pobox.sk Abstrakt: Jak vypadá vnitřek hmoty? Lze spatřit

Více

Základní otázky pro teoretickou část zkoušky.

Základní otázky pro teoretickou část zkoušky. Základní otázky pro teoretickou část zkoušky. Platí shodně pro prezenční i kombinovanou formu studia. 1. Síla současně působící na elektrický náboj v elektrickém a magnetickém poli (Lorentzova síla) 2.

Více

C Mapy Kikuchiho linií 263. D Bodové difraktogramy 271. E Počítačové simulace pomocí programu JEMS 281. F Literatura pro další studium 289

C Mapy Kikuchiho linií 263. D Bodové difraktogramy 271. E Počítačové simulace pomocí programu JEMS 281. F Literatura pro další studium 289 OBSAH Předmluva 5 1 Popis mikroskopu 13 1.1 Transmisní elektronový mikroskop 13 1.2 Rastrovací transmisní elektronový mikroskop 14 1.3 Vakuový systém 15 1.3.1 Rotační vývěvy 16 1.3.2 Difúzni vývěva 17

Více

Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením.

Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením. Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením. Na čem závisí účinnost vedení? účinnost vedení závisí na činiteli útlumu β a na činiteli odrazu

Více

Dualismus vln a částic

Dualismus vln a částic Dualismus vln a částic Filip Horák 1, Jan Pecina 2, Jiří Bárdoš 3 1 Mendelovo gymnázium, Opava, Horaksro@seznam.cz 2 Gymnázium Jeseník, pecinajan.jes@mail.com 3 Gymnázium Teplice, jiri.bardos@post.gymtce.cz

Více

MIKROSKOPIE JAKO NÁSTROJ STUDIA MIKROORGANISMŮ

MIKROSKOPIE JAKO NÁSTROJ STUDIA MIKROORGANISMŮ Mikroskopické techniky MIKROSKOPIE JAKO NÁSTROJ STUDIA MIKROORGANISMŮ Slouží k vizualizaci mikroorganismů Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) Čočka zvětšující 300x Různé druhy mikroskopů, které se liší

Více

Vysoké frekvence a mikrovlny

Vysoké frekvence a mikrovlny Vysoké frekvence a mikrovlny Osnova Úvod Maxwellovy rovnice Typy mikrovlnného vedení Použití ve fyzice plazmatu Úvod Mikrovlny jsou elektromagnetické vlny o vlnové délce větší než 1mm a menší než 1m, což

Více

Chemie a fyzika pevných látek p2

Chemie a fyzika pevných látek p2 Chemie a fyzika pevných látek p2 difrakce rtg. záření na pevných látkch, reciproká mřížka Doporučená literatura: Doc. Michal Hušák dr. Ing. B. Kratochvíl, L. Jenšovský - Úvod do krystalochemie Kratochvíl

Více

Příprava polarizačního stavu světla

Příprava polarizačního stavu světla Příprava polarizačního stavu světla Konzultant: RNDr. Jakub Zázvorka (zazvorka.jakub@gmail.com) Projekt bude zaměřen na přípravu a charakterizaci polarizačního stavu světla pro spinově závislou luminiscenci

Více

Pozorování Slunce s vysokým rozlišením. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov

Pozorování Slunce s vysokým rozlišením. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov Pozorování Slunce s vysokým rozlišením Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov Úvod Na Slunci se důležité děje odehrávají na malých prostorových škálách (desítky až stovky km). Granule mají typickou

Více

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic PES (fotoelektronová spektroskopie) XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie), ESCA (elektronová spektroskopie pro chemickou analýzu) UPS (ultrafialová

Více

Lasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013

Lasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013 Lasery Biofyzikální ústav LF MU Elektromagnetické spektrum http://cs.wikipedia.org/wiki/soubor:elmgspektrum.png http://cs.wikipedia.org/wiki/ Soubor:Spectre.svg Bezkontaktní termografie 2 Součásti laseru

Více

ANALYTICKÝ PRŮZKUM / 1 CHEMICKÉ ANALÝZY DROBNÝCH KOVOVÝCH OZDOB Z HROBU KULTURY SE ZVONCOVÝMI POHÁRY Z HODONIC METODOU SEM-EDX

ANALYTICKÝ PRŮZKUM / 1 CHEMICKÉ ANALÝZY DROBNÝCH KOVOVÝCH OZDOB Z HROBU KULTURY SE ZVONCOVÝMI POHÁRY Z HODONIC METODOU SEM-EDX / 1 ZPRACOVAL Mgr. Martin Hložek TMB MCK, 2011 ZADAVATEL David Humpola Ústav archeologické památkové péče v Brně Pobočka Znojmo Vídeňská 23 669 02 Znojmo OBSAH Úvod Skanovací elektronová mikroskopie (SEM)

Více

28 NELINEÁRNÍ OPTIKA. Nelineární optické jevy Holografie a optoelektronika

28 NELINEÁRNÍ OPTIKA. Nelineární optické jevy Holografie a optoelektronika 336 28 NELINEÁRNÍ OPTIKA Nelineární optické jevy Holografie a optoelektronika Světelná vlna (jako každá jiná vlna) vyjádřená ve tvaru y=y o sin (út - ) je charakterizována základními charakteristikami:

Více

Chování látek v nanorozměrech

Chování látek v nanorozměrech Univerzita J.E. Purkyně v Ústí nad Labem Chování látek v nanorozměrech Pavla Čapková Přírodovědecká fakulta Univerzita J.E. Purkyně v Ústí nad Labem Březen 2014 Chování látek v nanorozměrech: Co se děje

Více

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ (c) -2008, ACH/IM BLOKOVÉ SCHÉMA: (a) emisní metody (b) absorpční metody (c) luminiscenční metody U (b) monochromátor často umístěn před kyvetou se vzorkem. Části

Více

Princip rastrovacího konfokálního mikroskopu

Princip rastrovacího konfokálního mikroskopu Konfokální mikroskop Obsah: Konfokální mikroskop... 1 Princip rastrovacího konfokálního mikroskopu... 1 Rozlišovací schopnost... 2 Pozorování povrchů ve skutečných barvách... 2 Konfokální mikroskop Olympus

Více

Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený

Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký. Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený Jan Olbrecht Jaký obraz vytvoří rovinné zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, stejně velký Jaký obraz vytvoří vypuklé zrcadlo? Zdánlivý, vzpřímený, zmenšený Jaký typ lomu nastane při průchodu světla z opticky

Více

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření Metody využívající rentgenové záření Rentgenovo záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 2 Rentgenovo záření Vznik rentgenova záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá

Více

LEED (Low-Energy Electron Diffraction difrakce elektronů s nízkou energií)

LEED (Low-Energy Electron Diffraction difrakce elektronů s nízkou energií) LEED (Low-Energy Electron Diffraction difrakce elektronů s nízkou energií) RHEED (Reflection High-Energy Electron Diffraction difrakce elektronů s vysokou energií na odraz) Úvod Zkoumání povrchů pevných

Více

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu

Opakování: shrnutí základních poznatků o struktuře atomu 11. Polovodiče Polovodiče jsou krystalické nebo amorfní látky, jejichž elektrická vodivost leží mezi elektrickou vodivostí kovů a izolantů a závisí na teplotě nebo dopadajícím optickém záření. Elektrické

Více

Základy spektroskopie a její využití v astronomii

Základy spektroskopie a její využití v astronomii Ing. Libor Lenža, Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Základy spektroskopie a její využití v astronomii Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o. Krajská hvezdáreň v Žiline Světlo x záření Jak vypadá spektrum?

Více

M I K R O S K O P I E

M I K R O S K O P I E Inovace předmětu KBB/MIK SVĚTELNÁ A ELEKTRONOVÁ M I K R O S K O P I E Rozvoj a internacionalizace chemických a biologických studijních programů na Univerzitě Palackého v Olomouci CZ.1.07/2.2.00/28.0066

Více

Ing. Jiří Fejfar, Ph.D. Dálkový průzkum Země

Ing. Jiří Fejfar, Ph.D. Dálkový průzkum Země Ing. Jiří Fejfar, Ph.D. Dálkový průzkum Země strana 2 Co je DPZ Dálkový průzkum je umění rozdělit svět na množství malých barevných čtverečků, se kterými si lze hrát na počítači a odhalovat jejich neuvěřitelný

Více

ANALYTICKÝ PRŮZKUM / 1 CHEMICKÉ ANALÝZY ZLATÝCH A STŘÍBRNÝCH KELTSKÝCH MINCÍ Z BRATISLAVSKÉHO HRADU METODOU SEM-EDX. ZPRACOVAL Martin Hložek

ANALYTICKÝ PRŮZKUM / 1 CHEMICKÉ ANALÝZY ZLATÝCH A STŘÍBRNÝCH KELTSKÝCH MINCÍ Z BRATISLAVSKÉHO HRADU METODOU SEM-EDX. ZPRACOVAL Martin Hložek / 1 ZPRACOVAL Martin Hložek TMB MCK, 2011 ZADAVATEL PhDr. Margaréta Musilová Mestský ústav ochrany pamiatok Uršulínska 9 811 01 Bratislava OBSAH Úvod Skanovací elektronová mikroskopie (SEM) Energiově-disperzní

Více

Fyzika II. Marek Procházka Vlnová optika II

Fyzika II. Marek Procházka Vlnová optika II Fyzika II Marek Procházka Vlnová optika II Základní pojmy Reflexe (odraz) Refrakce (lom) jevy na rozhraní dvou prostředí o různém indexu lomu. Disperze (rozklad) prostorové oddělení složek vlnění s různou

Více

Reliktní záření a jeho polarizace. Ústav teoretické fyziky a astrofyziky

Reliktní záření a jeho polarizace. Ústav teoretické fyziky a astrofyziky Reliktní záření a jeho polarizace Jiří Krtička Ústav teoretické fyziky a astrofyziky Proč je obloha temná? v hlubohém lese bychom v každém směru měli vidět kmen stromu. Proč je obloha temná? pokud jsou

Více

ρ = 0 (nepřítomnost volných nábojů)

ρ = 0 (nepřítomnost volných nábojů) Učební text k přednášce UFY Světlo v izotropním látkovém prostředí Maxwellovy rovnice v izotropním látkovém prostředí: B rot + D rot H ( r, t) div D ρ rt, ( ) div B a materiálové vztahy D ε pro dielektrika

Více

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113

Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113 Sluneční energie, fotovoltaický jev Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů Katedra elektrotechnologie K13113 1 Osnova přednášky Slunce jako zdroj energie Vlastnosti slunečního

Více

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS Molekulová spektroskopie 1 Chemická vazba, UV/VIS 1 Chemická vazba Silová interakce mezi dvěma atomy. Chemické vazby jsou soudržné síly působící mezi jednotlivými atomy nebo ionty v molekulách. Chemická

Více

Viková, M. : MIKROSKOPIE II Mikroskopie II M. Viková

Viková, M. : MIKROSKOPIE II Mikroskopie II M. Viková II Mikroskopie II M. Viková LCAM DTM FT TU Liberec, martina.vikova@tul.cz Osvětlovac tlovací soustava I Výsledkem Köhlerova nastavení je rovnoměrné a maximální osvětlení průhledného preparátu, ležícího

Více

Zobrazovací metody v nanotechnologiích

Zobrazovací metody v nanotechnologiích Zobrazovací metody v nanotechnologiích Optická mikroskopie Z vlnové povahy světla plyne, že není možné detekovat menší podrobnosti než polovina vlnové délky světla. Viditelné světlo má asi 500 nm, nejmenší

Více

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 18.4.2012 Jméno: Jakub Kákona Pracovní skupina: 2 Hodina: Po 7:30 Spolupracovníci: Viktor Polák Hodnocení: Měření s polarizovaným světlem Abstrakt V

Více

Chemické senzory Principy senzorů Elektrochemické senzory Gravimetrické senzory Teplotní senzory Optické senzory Fluorescenční senzory Gravimetrické chemické senzory senzory - ovlivňov ování tuhosti pevného

Více

Elektromagnetické vlnění

Elektromagnetické vlnění Elektromagnetické vlnění kolem vodičů elmag. oscilátoru se vytváří proměnné elektrické i magnetické pole http://www.walter-fendt.de/ph11e/emwave.htm Radiotechnika elmag vlnění vyzářené dipólem můžeme zachytit

Více

Jiří Oswald. Fyzikální ústav AV ČR v.v.i.

Jiří Oswald. Fyzikální ústav AV ČR v.v.i. Jiří Oswald Fyzikální ústav AV ČR v.v.i. I. Úvod Polovodiče Zákládní pojmy Kvantově-rozměrový jev II. Luminiscence Si nanokrystalů III. Luminiscence polovodičových nanostruktur A III B V IV. Aplikace Pásová

Více

Fotovodivost. Destička polovodiče s E g a indexem lomu n 1. Dopadající záření o intenzitě I 0 a hν E g. Do polovodiče pronikne záření o intenzitě:

Fotovodivost. Destička polovodiče s E g a indexem lomu n 1. Dopadající záření o intenzitě I 0 a hν E g. Do polovodiče pronikne záření o intenzitě: Fotovodivost Destička polovodiče s E g a indexem lomu n 1. Dopadající záření o intenzitě I 0 a hν E g. Do polovodiče pronikne záření o intenzitě: Vznikne g párů díra elektron. Přírůstek koncentrace a vodivosti:

Více

PSI (Photon Systems Instruments), spol. s r.o. Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i.

PSI (Photon Systems Instruments), spol. s r.o. Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. PSI (Photon Systems Instruments), spol. s r.o. Ústav přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. Konstrukce a výroba speciálních optických dielektrických multivrstev pro systémy FluorCam Firma příjemce voucheru

Více

Maturitní témata fyzika

Maturitní témata fyzika Maturitní témata fyzika 1. Kinematika pohybů hmotného bodu - mechanický pohyb a jeho sledování, trajektorie, dráha - rychlost hmotného bodu - rovnoměrný pohyb - zrychlení hmotného bodu - rovnoměrně zrychlený

Více

1 Bezkontaktní měření teplot a oteplení

1 Bezkontaktní měření teplot a oteplení 1 Bezkontaktní měření teplot a oteplení Cíle úlohy: Cílem úlohy je seznámit se s technologií bezkontaktního měření s vyhodnocováním tepelné diagnostiky provozu elektrických zařízení. Součastně se seznámit

Více

Světlo v multimódových optických vláknech

Světlo v multimódových optických vláknech Světlo v multimódových optických vláknech Tomáš Tyc Ústav teoretické fyziky a astrofyziky, Masarykova univerzita, Kotlářská 2, 61137 Brno Úvod Optické vlákno je pozoruhodný fyzikální systém: téměř dokonalý

Více

Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok

Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok Seznam otázek pro zkoušku z biofyziky oboru lékařství pro školní rok 2014-15 Stavba hmoty Elementární částice; Kvantové jevy, vlnové vlastnosti částic; Ionizace, excitace; Struktura el. obalu atomu; Spektrum

Více

PRINCIPY ZAŘÍZENÍ PRO FYZIKÁLNÍ TECHNOLOGIE (FSI-TPZ-A)

PRINCIPY ZAŘÍZENÍ PRO FYZIKÁLNÍ TECHNOLOGIE (FSI-TPZ-A) PRINCIPY ZAŘÍZENÍ PRO FYZIKÁLNÍ TECHNOLOGIE (FSI-TPZ-A) GARANT PŘEDMĚTU: Prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (ÚFI) VYUČUJÍCÍ PŘEDMĚTU: Prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc., Ing. Stanislav Voborný, Ph.D. (ÚFI) JAZYK

Více

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU 6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU Měřicí potřeby 1) solární baterie 2) termoelektrická baterie 3) univerzální měřicí zesilovač 4) reostat 330 Ω, 1A 5) žárovka 220 V / 120 W s reflektorem 6) digitální multimetr

Více

Měření charakteristik pevnolátkového infračerveného Er:Yag laseru

Měření charakteristik pevnolátkového infračerveného Er:Yag laseru Měření charakteristik pevnolátkového infračerveného Er:Yag laseru Ondřej Ticháček, PORG, ondrejtichacek@gmail.com Abstrakt: Úkolem bylo proměření základních charakteristik záření pevnolátkového infračerveného

Více

Difrakce elektronů v krystalech, zobrazení atomů

Difrakce elektronů v krystalech, zobrazení atomů Difrakce elektronů v krystalech, zobrazení atomů T. Sýkora 1, M. Lanč 2, J. Krist 3 1 Gymnázium Českolipská, Českolipská 373, 190 00 Praha 9, tomas.sykora@email.cz 2 Gymnázium Otokara Březiny a SOŠ Telč,

Více

Vlnové vlastnosti světla. Člověk a příroda Fyzika

Vlnové vlastnosti světla. Člověk a příroda Fyzika Název vzdělávacího materiálu: Číslo vzdělávacího materiálu: Autor vzdělávací materiálu: Období, ve kterém byl vzdělávací materiál vytvořen: Vzdělávací oblast: Vzdělávací obor: Vzdělávací předmět: Tematická

Více

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Rtg. záření: Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Vznik rtg. záření: 1. Rtg. záření se spojitým spektrem vzniká při prudkém zabrzdění urychlených elektronů.

Více

4.2.3 ŠÍŘE FREKVENČNÍHO PÁSMA CHOROVÉHO ELEMENTU A DISTRIBUČNÍ FUNKCE VLNOVÝCH NORMÁL

4.2.3 ŠÍŘE FREKVENČNÍHO PÁSMA CHOROVÉHO ELEMENTU A DISTRIBUČNÍ FUNKCE VLNOVÝCH NORMÁL 4.2.3 ŠÍŘE FREKVENČNÍHO PÁSMA CHOROVÉHO ELEMENTU A DISTRIBUČNÍ FUNKCE VLNOVÝCH NORMÁL V předchozích dvou podkapitolách jsme ukázali, že chorové emise se mohou v řadě případů šířit nevedeným způsobem. Připomeňme

Více

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje

Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje Optické zobrazování Základní pojmy Zobrazení zrcadlem, Zobrazení čočkou Lidské oko, Optické přístroje Základní pojmy Optické zobrazování - pomocí paprskové (geometrické) optiky - využívá model světelného

Více

Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály

Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály FP 1 Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí Úkoly : 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály 2. Určete moduly pružnosti vzorků nepřímo pomocí měření rychlosti

Více

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 1.4.2011 Jméno: Jakub Kákona Pracovní skupina: 4 Ročník a kroužek: Pa 9:30 Spolupracovníci: Jana Navrátilová Hodnocení: Měření s polarizovaným světlem

Více

Digitální učební materiál

Digitální učební materiál Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity Digitální učební materiál CZ.1.07/1.5.00/3.080 Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT III/ Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím

Více