Optoelektronika polovodičové zdroje záření

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Optoelektronika polovodičové zdroje záření"

Transkript

1 Optoelektronika polovodičové zdroje záření Doc. Ing. Eduard Hulicius, CSc. Fyzikální ústav Akademie věd ČR Role optoelektroniky ve vědě a v aplikacích Definice optoelektroniky: Optoelektronika se zabývá součástkami a systémy pro generaci, přenos a zpracování signálů pomocí elektronů či fotonů jako nosičů a hlavně konverzí mezi těmito formami. Je součástí optiky, fotoniky i elektroniky. Nejlépe ji lze definovat negativně není to ani čistá optika, ani pouze elektronika. Patří do ní sice také vlnovody, detektory, sluneční články, optické zesilovače a podobně, ale v této přednášce budou prezentovány hlavně zdroje záření, což jsou konkrétně elektroluminiscenční diody (LED Light Emitting Diode) a polovodičové lasery (laserové diody LD Laser diode) a to znamená, že je třeba definovat polovodiče a heterostruktury. Obr. 1. Srovnání vlastností fotonu a elektronu Fyzikální vlastnosti Elektron Foton Klidová hmota m 0 = 9, kg 0 Velikost > 2, m 10-6 m Elektrický náboj - 1, C 0 Spin ½ (fermion) 1 (boson) Energie ½ mv 2 + eu hν = ħω = hc/λ Hybnost mv kh = k 0 hc/λ Rychlost v c = 2, m/s Síla v elektromagnetickém poli F = ee + v B 0

2 Vlastnosti fotonů a elektronů i pokus o vysvětlení jejich podstaty jsou pěkně popsány ve středoškolských učebnicích fyziky, a z toho důvodu zde přinášíme jen souhrn a srovnání parametrů. Spektrální oblasti a aplikace Jedna z možných definic spektrálních oblastí se nachází na obr. 2: Obr. 2. Rozdělení spektra Spektrální oblast Vlnová délka (µm) Energie (ev) Frekvence (THz) Vlnočet (cm -1 ) Viditelná (VIS) Blízká infračervená (NIR) Střední infračervená (MIR) Vzdálená infračervená (FIR nebo THz) mm vlny 0,4 0,7 0,7 2,0 2, >1000 1,7 3,1 0,6 1,7 0,06 0,6 0,001 0,06 <0, ,3 15 <0, <10 Hlavní aplikační proud dnes spočívá v oblastech viditelné (signálky, osvětlování, podsvětlování, zápis a čtení informací CD,...) a blízké infračervené (optické vláknové komunikace, infrazávory, optrony, ovladače,...). Z důvodů historických i technologických se používají většinou dobře zvládnuté materiály. Stále však zůstává prostor na zlepšování parametrů i na zavádění nových struktur (kvantové tečky), převratný break through se ale neočekává. Obr. 3. Spektrální citlivost oka Přiléhající oblast ultrafialová (nitridy, diamant,...) umožňuje větší hustotu optických pamětí, biomedicínské i technologické (opracovávání materiálu) aplikace atd. a střední infračervená (laserová absorpční spek-

3 troskopie určování a měření polutantů příznaků chorob v dechu, komunikace, vojenské i lékařské aplikace,...). Aplikace těsně souvisí s vlastnostmi lidského oka. Stručná historie polovodičových zdrojů záření: 1907 První elektroluminiscenční dioda SiC, H. J. Round, znovuobjeveno Losevem Destriau LED z ZnS 1952 Welker AIIIBV (GaAs) 1962 Polovodičové lasery (RCA, GE, IBM, MIT) 1963 ÚFPL ČSAV (Ústav fyziky pevných látek, dnes FZÚ AV ČR) léta Rozvoj epitaxních technologií léta Zavedení heterostruktur a kvantových jam (nanotechnologie) 1977 Vyřešení degradace laserů i diod (bezdislokační substráty) 90. léta Vývoj nových typů součástek (např. kaskádové lasery pro vlnové délky µm, složené sluneční články s reálnou účinností až 40 % (teoretická je 63%)) Dnes miliardy součástek, vznik principiálně nových aplikací, miliardový obrat (i zisk) Zdroje záření (světelného) Jsou tepelné, chemi-luminiscenční, foto-luminiscenční, elektro-luminiscenční. Pro srovnání, k dosažení optického výkonu asi 5 W potřebujeme příkon: Žárovky účinnost = 1% 6 8% potřebný příkon na 5 W opt je zhruba: 100 W el Zářivky (15 30%) 25 W el LED a LD (50 90%) LED=10 W el, LD=6 W el Dalšími výhodami LED a LD je jejich kompaktnost, miniaturnost, cena, spektrální proměnlivost, rychlost, laditelnost, (koherence prostorová, barevná, fázová). Princip funkce polovodičových zdrojů záření Pásová struktura pevných látek v přednášce bude podán přehled základů potřebných pro pochopení polovodičové optoelektroniky. Bude vysvětlen princip a diskutován význam hetero-

4 struktur, (nanostruktur), geometrie čipu, kontaktů, pájení, pouzdření atd. pro optoelektroniku. Rozměry heterostruktur mohou zásadně ovlivnit pásovou strukturu. Kvantové jámy, kvantově rozměrové struktury (nanostruktury) zmenšení jednoho nebo více rozměrů v heterostruktuře na úroveň srovnatelnou s vlnovou délkou elektronu (od desetin do desítek nanometrů) může zásadně ovlivnit vlastnosti a parametry materiálu a tím i součástek. Stručně budou popsány vlastnosti kvantových jam (přesněji roviny, lépe vrstvy, filmy), kvantových drátů (i nanotyče, nanotrubky), kvantových teček (někdy též body či doty). Bude prezentován jednoduchý popis hustot stavů, elektronových a děrových hladin v těchto strukturách. Vytváření nových umělých typů pásových struktur supermřížky (Jaký je rozdíl mezi supermřížkou a mnohonásobnou kvantovou jámou?) umožňuje konstrukci nového typu součástek (kaskádové lasery). Z čeho se to dělá Vhodné a užívané prvky, sloučeniny a materiály (viz obr. 4): II.B III.A IV.A V.A VI.A 2 B C N O 3 Al Si P S 4 Zn Ga Ge As Se 5 Cd In Sn Sb Te 6 Hg Tl Pb Bi Po Obr. 4. Materiály pro sloučeninové polovodiče se označují podle příslušných sloupců Mendělejevovy tabulky, např. A III B V (GaAs). Elementární polovodiče: Křemík, (dříve: germanium, selen, v budoucnu: diamant,...), ale často mají nepřímé přechody, Eg a n lze měnit jen málo, zavedly se tedy v sedmdesátých letech sloučeninové polovodiče (1/2 Nobelovy ceny v r Alferov a Kroemer). Sloučeninové polovodiče: Binární: A III B V A II B VI A IV B IV Ternární: A III X B III (1-X) C V GaAs, InP, GaSb,... CdTe, CdSe,... GeSi, AlGaAs,

5 Kvaternární: A III X B III (1-X) C V V Y D (1-Y) GaInAsSb, A III (1-X-Y) B III (1-X-Z) C III (1-Y-Z) D V AlGaInSb, Penternární: III, III, III, V, V AlGaInAsSb, III, III, V, V, V GaInAsPSb Na následující dvě kapitoly pravděpodobně nebude v přednášce dost času, proto je zde rozvádíme velmi podrobně. Jak se to dělá Epitaxní techniky pro přípravu polovodičových struktur Název epitaxe je původem z řeckého epi-taxis uspořádaně na, v roce 1936 ho zavedl L. Royer. Jde o krystalický růst na (obvykle) monokrystalické podložce. Při rozdílu mřížkových konstant větším než 15 % (obvykle) přestává být růst epitaxním. Vysvětlení důvodu zavedení, významu a principu Epitaxní technologie zásadním způsobem přispěly k dnešnímu rozvoji polovodičového průmyslu i k výzkumu. Umožňují připravovat heterogenní struktury s možností účinného vymezení oblastí pro elektrony a díry pomocí potenciálových bariér, stejně tak lze vymezit vlnovody pro fotony ať skokem či gradientem indexu lomu. Protože rychlost růstu není veliká a je možno řídit složení i dotaci vrstev, lze připravovat ultratenké (silné i jen jednu atomární rovinu!) vrstvy různého složení. Vše krystalograficky mnohem dokonalejší a čistší, než jsou objemové monokrystaly připravované z taveniny. Je tomu tak díky nižší teplotě epitaxního růstu, při které vzniká mnohem méně krystalografických defektů. Tyto možnosti a výhody vysvětlují a ospravedlňují nutnost pracovat s velmi nákladnými aparaturami (desítky milionů korun) a velmi jedovatými a nebezpečnými materiály (arzín, fosfín, berylium, ). Princip epitaxního růstu Atomy či molekuly látky, kterou chceme epitaxně deponovat na vhodný substrát, se dopraví k povrchu, který musí být atomárně čistý zbaven oxidů a různých adsorbovaných látek a atomárně hladký (nebo s atomárními schody danými mírnou rozorientací povrchu monokrystalu). Na povrchu dojde nejprve k fyzisorpci, na vhodných místech, daných

6 minimem energie, pak k chemisorpci jednotlivých atomů, k růstu atomárních vrstev a postupně celé struktury. Epitaxe z kapalné fáze (LPE) byla rozhodující epitaxní metodou v sedmdesátých a osmdesátých letech minulého století. Dnes je to stále ještě významná průmyslová metoda (levné LED, sluneční články, používá se všude, kde jsou potřeba epitaxní vrstvy silné desítky µm). Je velmi vhodná pro růst složitých sloučeninových systémů v termodynamické rovnováze a pro dotování prvky vzácných zemin. V laboratořích se dnes používá spíše Metoda chudého muže. Princip metody LPE Nasycený roztok požadovaných látek (např. arzén v galiu) chladne, stává se přesyceným a As se ve formě GaAs vylučuje na vhodné podložce např. na destičce objemového či epitaxního GaAs. Tenké vrstvy (i méně než 100 nm) lze dělat i pomocí LPE, ale kontakt substrátu s kapalinou musí být velmi krátký, jen milisekundy, růst je však málo reprodukovatelný, nehomogenní a špatně kontrolovatelný. Vybrané polovodičové optoelektronické (nejen) nanotechnologie a nanostruktury Co to je nanostruktura (nano-technologie, nano-charakterizace)? Obvykle se stanovuje podmínka, aby jeden rozměr ve struktuře, případně objektu, byl pod 100 nm (přísněji pod 20 nm, benevolentněji kolem 200 nm), tato podmínka je však nutná, nikoliv postačující. Nemusí jít nutně o atomární úroveň (to už je sub-nano), ale už se jí někdy blížíme. Hranice nano- je vlastně až 10 9 atomů. Rozhodně však nano neznamená pouze malý. Je třeba, aby nanostruktura (nanoobjekt) přinášela jevy (umožňovala využití jevů) v makrosvětě obvykle zanedbatelné. Nejčastěji se jedná o kvantově-fyzikální jevy. Je také zřejmé, že role povrchu (či rozhraní) je u nanostruktur podstatně větší než u makroobjektů. Rozdělíme-li jednu krychli o objemu 1 cm 3 (která má povrch 6 cm 2 ) na krychličky o objemu 1 nm 3, budou mít celkový povrch 6 x 10 7 cm 3, tj. desetmilionkrát větší než původní krychle. Samozřejmě že zmenšování rozměrů struktury a zvětšování povrchu může byt důležité, někdy i podstatné, musí tam být ale ještě něco. Přímo čítankový příklad kombinace obojího jsou moderní polovodičové lasery s kvantovými jámami a tečkami.

7 Popsat v úplnosti, nebo se byť jen pokusit o vyčerpávající přehled nanotechnologií, či dokonce nanostruktur, je v současné době zhola nemožné. I jen dílčí oblasti pokrývají samostatné monografie. Omezíme se zde tedy na popis toho, co trochu známe a čím se řadu let ve FZÚ AV ČR zabýváme. Epitaxe vhodné pro nanotechnologie Jsou to epitaxe z plynné fáze VPE. Dnes, a odhaduji, že ještě nejméně v průběhu příštích deseti let, je a bude VPE zásadní technologií nejen badatelskou, ale i průmyslovou. Je možné ji principiálně rozdělit na epitaxi fyzikální (PVD Physical Vapour Deposition) a chemickou (CVD Chemical Vapour Deposition), podle způsobu transportu materiálu od zdroje k substrátu. V prvním případě PVD jde o nanesení materiálu bez jeho chemické změny, a to pomocí vypařování, naprašování, laserové ablace, výboje apod. Ve druhém případě CVD jde o transport těkavých chemických sloučenin (prekurzorů) pomocí nosného plynu k substrátu, kde se většinou termicky rozkládají. Vlastní epitaxní růst na dokonale čistém a hladkém povrchu většinou monokrystalického substrátu je pak podobný. I parametry vrstev jsou podobné, i když struktury se v některých aspektech mohou lišit. V obou případech je nutno zajistit extrémní polovodičovou čistotu prostředí, ať je jím vakuum (10-10 torru) nebo nosný plyn H 2 či N 2 (množství příměsí na úrovni desetin ppb ). Ohřev substrátu se (kvůli jeho dokonalému očištění a atomárnímu vyrovnání na povrchu viz výše v principech epitaxe) vzhledem k těmto extrémním požadavkům na čistotu, provádí nepřímo vysokofrekvenčním ohřevem, světlem (optickou výbojkou MOVPE) nebo nepřímým odporovým ohřevem (MBE). VPE umožňuje i růst jednotlivých atomárních rovin (Ultra High Vacuum Atomic Layer Epitaxy). Pro vlastní PVD růstové procesy má adsorpčně-desorpční kinetika na růstovém povrchu zásadní význam. Poměrně snadno lze růst modelovat a počítat v případě (kvazi-) rovnovážného stavu, obtížnější je to v nerovnovážném stavu nebo při přechodových jevech. Příkladem PVD je molekulární epitaxe (MBE). Můžeme ji dělit podle toho, z čeho získáváme molekulární svazky: Solid Source MBE Gas Source MBE (Chemical Beam Epitaxy); Hydride Source MBE; MetalOrganic MBE

8 Varianty MBE jsou: Ultrahigh Vacuum Atomic Layer Epitaxy; migrací urychlená MBE; UV zářením stimulovaná MBE; plazmatem aktivovaná MBE; dotování MBE vrstev pomocí iontů. Depozice (epitaxe) chemickým rozkladem plynných sloučenin CVD Chemický stav daného systému dobře popisuje chemický potenciál µ. Pro danou fázi je definován jako vzrůst volné Gibbsovy energie δg po přidání jednoho molu látky při konstantní teplotě a tlaku: µ = δg/δn/ T,p Vyjádříme-li molární Gibbsovu energii G pomocí entalpie H a entropie S. pak µ = G = H T S, což lze po dosazení používat k výpočtům. Příklady CVD: Halidová epitaxe Kovy či elementární polovodiče (WF 6 W +..., SiCl 4 Si +...) Sloučeninové polovodiče (GaCl + AsH 3 GaAs +...) Granáty vzácných zemin (YCl 3 + FeCl 2 + O 2 Y 3 Fe 5 O ) Oxidová epitaxe Sloučeninové polovodiče (GaO 2 + PH 4 GaP +...) Hydridová epitaxe Elementární polovodiče, např. veledůležitý křemík (SiH 4 Si +...) Izolační vrstvy: oxidy, nitridy (SiH 4 + H 2 O SiO ; SiH 4 + NH 3 Si 3 N ) Organokovová epitaxe Sloučeninové polovodiče (Ga(CH 3 ) 3 + AsH 3 GaAs +...) Kovy (Al(C 4 H 9 ) 3 Al +...) Vysokoteplotní supravodiče YbaCuO a podobné.

9 Zásadní pro optoelektroniku a nanotechnologie jsou technologie MBE a MOVPE: Molekulární epitaxe MBE Je to badatelská, ale částečně také průmyslová technologie. Princip metody: Ohřejeme substrát(y) (obvykle je to dvojnásobně (planetárně) rotující monokrystalická polovodičová destička o průměru 2 až 8 (palců), která je silná µm) v prostředí ultravysokého vakua (10 -(9-10) torru) na tak vysokou teplotu (asi C), aby desorbovaly přirozené oxidy a povrchové nečistoty a také aby se povrch atomárně vyhladil. Pak se otevře clonka před otvorem předehřáté efúzní Knudsenovy cely (na C, podle materiálu) a atomy (molekuly) z ní vylétají a prakticky beze srážek prolétají desítky centimetrů růstovou komorou, dopadají na substrát a napaří se i do jeho okolí. Atomy budoucí epitaxní vrstvy se usadí na povrchu (fyzisorpce), migrují po něm a posléze se naváží do krystalové mřížky (chemisorpce) a tím vytváří epitaxní vrstvu. Plynná epitaxe z organokovových sloučenin MOCVD Nejvýznamnější průmyslová ale i badatelská technologie. Princip metody: Ohřejeme substrát v prostředí ultračistého plynu (redukční vodík, může to být i inertní dusík) na tak vysokou teplotu, aby desorbovaly přirozené oxidy a povrchové nečistoty a také aby se povrch atomárně vyhladil. Pak přivedeme do blízkosti ohřátého substrátu vhodné prekurzory (organokovy a hydridy), tyto se zde termicky rozloží a atomy budoucí epitaxní vrstvy se usadí na povrchu (fyzisorpce), migrují po něm a posléze se naváží na správná místa krystalové mřížky (chemisorpce). Základní sumární rovnice pro růst GaAs z trimetylgalia a arzínu: Ga(CH 3 ) 3 + AsH 3 GaAs + 3CH 4 a velmi podobně pro ternární, (případně kvaternární) sloučeninové polovodiče: xga(ch 3 ) 3 + (1-x)Al(CH 3 ) 3 + AsH 3 Ga x Al (1-x) As + CH 4 Tyto rovnice lze rozepsat do desítek subkroků, pro pochopení principu procesu však tato forma stačí.

10 O laserech obecně Laser je obvykle definován jako zdroj koherentního elektromagnetického záření nejčastěji ve viditelném spektru a v přilehlých oblastech (ultrafialová a infračervená). První lasery se ovšem nazývaly masery a emitovaly záření mikrovlnné, na druhé straně spektra v současné době existují i lasery rentgenové, a hovoří se o vojenských laserech pracujících dokonce v gama oblasti. Například v lékařství se bezesporu budou dříve či později využívat všechny uvedené typy laserů, nyní se však v neinvazní medicíně používají lasery emitující světlo viditelné, případně infračervené. Laserové záření vzniká konverzí některého druhu energie (např. elektrické, optické, chemické) na záření. Účinnost této přeměny je od zlomku procenta do více než osmdesáti (!) procent (polovodičové), podle typu laseru. Laser se obecně skládá ze tří základních částí: 1. Aktivní prostředí, kde se generují fotony a stimuluje jejich vznik, může jím být: pevná látka s příměsemi (krystal, sklo, polovodič); kapalina (barvivové lasery); plyn nebo směs plynů (CO 2, He + Ne). 2. Optický rezonátor přispívá k zesílení, zvyšuje monochromatičnost a směrovost, je tvořen obvykle zrcadly nebo mřížkami a vlnovodem (světlovodem). 3. Zdroje budící energie (nejčastěji optické výbojky, jiné lasery) mohou jimi být: proud elektronů, ať volných, nebo tekoucích p-n přechodem v polovodičích (nejrozšířenější lasery polovodičové); chemická reakce; nebo potenciálně i jaderný výbuch (vojenství). Princip funkce laseru je zašifrován v jeho jménu: L Light světla A Amplification zesilování S by Stimulated stimulovanou E Emission emisí R of Radiation záření V aktivním prostředí laseru musí nejdříve vzniknout tak zvaná inverze populace nositelů náboje, neboli nerovnovážné obsazení vyšších energetických elektronových hladin. Znamená to, že dostatečné množství elektronů je vnějším, budícím, neboli excitačním polem vybuzeno, (excitováno, přesunuto) do vyšších energetických stavů.

11 Foton, který má vhodnou vlnovou délku, neboli energii, a je buď spontánně (samovolně) generovaný v aktivní oblasti, nebo přiletí z vnějšku, interaguje s vybuzenými elektrony tak, že při přeskocích těchto elektronů zpět na nižší energetické hladiny vzniká nový foton stejných parametrů (barva, směr, polarizace, fáze), jaké měl foton stimulující. Řečeno jinými slovy, z vhodného vnějšího zdroje energie (například elektrické energie) se v laseru lavinovitě tvoří (s velkou účinností) identické fotony (hlavně z hlediska energie, tzn. barvy a polarizace) a jsou emitovány stejným směrem a (obvykle) s velmi vysokou hustotou energie. Tento proces je znázorněn na obr. 5. Pro zjednodušení pomíjíme rozštěpení elektronových energetických stavů na vibrační a rotační stavy v molekulách, hladiny v kvantových jamách apod. Obr. 5. Schéma činnosti laserů, hladiny, proces stimulované emise Příklad dvouhladinového, a čtyřhladinového např. polovodičového laseru např. plynového laseru (1) Přesun elektronů do vyšších energetických hladin (buzení, čerpání, excitování či pumpování). Může to být proces jednorázový nebo opakující se (pulzní, vícenásobný) nebo stálý (trvající, spojitý kontinuální) (2a) Spontánní, náhodná generace fotonu v aktivní oblasti (2b) Vstup vnějšího fotonu (3) Stimulovaná emise fotonem vyvolaná rekombinace elektronu a díry (neboli přeskok elektronu z vyšší na nižší energetickou hladinu), za vzniku dalšího fotonu stejných parametrů (4) Další zesilování záření (generace světla) stimulovanou emisí fotonů (5) Laserové záření koherentní, monochromatické, polarizované (6) Vyšší elektronová energetická hladina v atomu, molekule či polovodiči (v tom případě jde o vodivostní pás) (7) Nižší elektronová energetická hladina v atomu, molekule či polovodiči (v tom případě jde o valenční pás) Proces vzniku, neboli generace laserového záření, je podobný řetězové reakci, může být lavinovitý vysoce účinný a velmi rychlý. Světlo se nejen zesiluje, ale vystupující svazek záření má díky výše popsané stimulaci při vzniku fotonů zcela unikátní vlastnosti.

12 Optický výkon laserů může být v rozsahu nw až PW (tj W). Záření je obvykle vysoce monochromatické, polarizované, prostorově i časově koherentní, úzce směrové, má vysokou hustotu energie a je emitováno kontinuálně (spojitě) nebo v jednotlivých impulzech (od femtosekund, fs = s) po kvazikontinuální režim, např. 1:1, tj. 50% plnění. Výhodou některých typů laserů je možnost neobyčejně vysoké frekvence modulace jsou dosahovány až terahertzové frekvence, což je významné pro přenos informace. Obecně vzato, laserové záření může mít vlnovou délku od gama záření přes rentgenové ultrafialové a viditelné vlnové délky až po mikrovlnné záření. Lasery emitující ve spektrální oblasti gama záření se nazývají grasery a v mikrovlnném spektru masery. Při popisu laserového záření narážíme na jednu ze základních otázek moderní fyziky: Co je to foton a jaké jsou jeho vlastnosti? Přestože náš mozek přijímá více než devadesát procent informací o světě právě prostřednictvím fotonů a naše oko je tak citlivý detektor, že dokáže vnímat světelný signál nesený jen několika fotony, foton sám se naší přímé zkušenosti a představě zcela vymyká. Kvůli nepatrným rozměrům, malé energii a také vzhledem k tomu, že existuje jen v pohybu, pro něj totiž platí zákony a rovnice kvantové a relativistické fyziky, která je v současnosti v přírodních vědách obecně přijímána a popisuje dosud bezrozporně všechny vědecké experimenty. Náš život probíhá ve světě velkých hmot, prostorů i energií a naše zkušenost či představa se shoduje s limitními klasickými fyzikálními teoriemi, což jsou našim smyslům a zkušenostem dostupné aproximace obecných (úplných) teorií. Foton jako takový je tedy pro nás smyslově neuchopitelný. Musíme se spolehnout na vnitřně konzistentní výsledky a velkou prediktivní sílu rovnic i teorie a přijmout to, že foton je současně vlna i částice (některý více a některý méně), že nemá hmotu (klidovou) a současně hmotu má (což vyplývá ze slavné Einsteinovy rovnice E = mc 2 ), že jeho rychlost ve vakuu je nejvyšší možná (ale např. ve vodě jej může vysoce urychlená částice předhonit), že celý vesmír byl kdysi složen pouze z fotonů a pravděpodobně tak i skončí (nebo touto fází opět projde) a na řadu dalších, ještě komplikovanějších představ. Stručně řečeno, jde o tak zvaný korpuskulárně vlnový dualismus povahy světla. Světelné záření světlo si tedy zcela oprávněně můžeme představit jako proud fotonů: spojitý, nepřetržitý emitovaný v impulzech (dlouhých od femtosekund do sekund) modulovaný ať amplitudově, ve smyslu kolísání spojitého signálu, nebo frekvenčně jako emise balíků různého množství impulzů

13 Nebo, stejně oprávněně, jako příčné vlnění elektromagnetického pole, jehož vlastnosti fenomenologicky popisují Maxwellovy rovnice. Jejich popis a výklad ovšem přesahuje rozsah této přednášky. Na úplný popis relativistické kvantové teorie světla, spojující představu fotonů a vlnění, spojený s gravitací i jadernými silami, si ovšem věda a lidstvo budou muset ještě počkat. Zde bych pouze poznamenal, že vlnová představa světla dobře popisuje jevy jako interference, difrakce, disperze, reflexe, absorpce apod. Korpuskulární, fotonový model zase fotoefekt (za jehož objasnění v roce 1906 dostal později A. Einstein Nobelovu cenu), vlastnosti rtg či gama záření a další. Laserové záření jsou fotony nebo vlny prakticky identické, mají stejnou barvu, tj. energii, neboli vlnovou délku či frekvenci, dále fázi vlny, polarizaci a obvykle i směr a malou rozbíhavost. Základní vlastnosti fotonů stejné barvy nezáleží na typu laseru, který je jejich zdrojem. Obecné, nelaserové světlo, říká se též spontánní, nekoherentní, např. červené, má tyto parametry: energie E = (1,6 2,0) ev (ev elektronvolt = 1,6 x J (joule)) vlnová délka λ = ( ) nm (nm nanometr = 10-9 m) kruhová frekvence ω = (5 4) x Hz (Herz) (Hz = s -1 ) vlnočet ν = (1,6 1,3) x 10 4 cm -1 Jednomodové červené laserové záření (z polovodičových nebo He-Ne laserů) má mnohem užší spektrum, to jest řádově vyšší monochromatičnost (jednobarevnost) např.: vlnová délka λ = 632,67 ± 0,02 nm (tedy od 632,66 do 632,68 nm) Obdobně malé rozpětí mají i další výše popsané veličiny ω, ν a E. Dále má samozřejmě laserové záření dobrou směrovost, koherenci a je polarizované. Díky těmto vlastnostem se podstatně zefektivňuje zpracování laserového paprsku snazší a daleko lepší fokusace (zvýšení hustoty výstupního i dopadajícího záření můžeme snadno dosáhnout hodnot MW/cm 2 ), minimalizuje se disperze ve vláknech, která je dána různou rychlostí šíření světla (závislou na barvě) v opticky hustějším prostředí (např. ve skle nikoliv ve vakuu). Může se též dosáhnout rezonance s energetickými stavy elektronů či jejich přeskoky v tkáních s nepoměrně větší účinností než při aplikaci obyčejného světla. Prostorová koherence laserového záření rozbíhavost umožňuje podstatně vyšší a bodovou nebo čárovou fokusaci světla a mnohem vyšší intenzity osvitu. Díky této koherenci je též možné laserové světlo snadno zavádět do optických světlovodů. Prostorová koherence se ovšem podle technického provedení laserů velmi liší a rozdíly jsou obrovské. Jsou lasery, jejichž

14 paprsek vyslaný ze Země má při dopadu na Měsíc průměr 25 cm a jiné mají rozbíhavost i 60 o (polovodičové lasery, kvůli své miniaturnosti aktivní oblast je srovnatelná s vlnovou délkou). Další vlastnosti laserového záření, jako jsou: fázová koherence světelné vlny jsou stejné nejen z hlediska frekvence (monochromatičnosti), ale nejsou vůči sobě ani posunuté jsou ve fázi, polarizace příčné vlny elektromagnetického záření kmitají ve stejné rovině, jsou stejně polarizovány, jsou principiálně velmi významné a zajímavé a jsou využívány i v řadě fyzikálních experimentů. Generace ultrakrátkých impulzů (již od femtosekund) je nesmírně významná pro studium základních vlastností látek a jiné vědecké aplikace. Stejně tak je tomu v případě generace gigantických impulzů (až několik Petawattů = W) při výzkumu jednoho z možných spouštěcích mechanizmů řízené termonukleární fúze, potenciálního zdroje čisté energie budoucnosti. Polarizované světlo lze sice získat i z nelaserového světla průchodem tzv. polarizátorem, látkou nebo zařízením, které absorbuje vlnění kmitající v ostatních rovinách, než je ta polarizovaná. Tento světelný signál je však slabý nebo ne tak dobře polarizovaný jako laserový. Stejně tak lze získat i monochromatické světlo po průchodu monochromátorem nebo filtry (absorpčními či reflexními), platí zde však tytéž výhrady jako pro světlo polarizované. Souhrn vlastností, hlavně intenzita a v neposlední řadě nyní i dostupnost, dává laserovému záření jeho unikátní postavení. Funkce laseru jako přístroje je omezena řadou technických parametrů, které jsou v podstatě určeny fyzikálními parametry aktivního prostředí, zvoleným rezonátorem a technikou použitého buzení, čili čerpání laseru. Základní souvislosti důležitých parametrů laserů s technickofyzikálními podmínkami: Prahový budící výkon laser začne vyzařovat laserové, tj. koherentní, stimulované, monochromatické a polarizované světlo teprve od určité, prahové budící energie. Její velikost je dána vlastnostmi aktivního prostředí, tedy snadností, s jakou je možné dosáhnout inverze populace, a též konstrukcí laseru hlavně objemem aktivní oblasti. Významnou roli může hrát i typ a kvalita rezonátorů. Maximální výkon je omezen hlavně odolností zrcadel rezonátoru, odvodem a rozptylem parazitního tepla z aktivní oblasti, které tam vzniká při nežádoucích nezářivých procesech. Předpokladem je to, že je k dispozici dostatek budící energie. Životnost, spolehlivost je dána rychlostí degradačních mechanizmů v aktivním prostředí změnou zářivé rekombinace v nezářivou. V případě vyšších hustot záření i mechanickou

15 degradací zrcadel rezonátoru. Spolehlivost je určena hlavně elektronikou budícího systému a statistickým chováním degradačních mechanismů. Obecně platí, že vyšší provozní teploty životnost snižují, stejně jako rostoucí opakovací frekvence či výkon. Délka impulsu horní mez pro impulzní lasery je udávána obvykle asi do 200 ns, což je dáno fyzikálními parametry odvodu parazitního tepla vznikajícího v aktivní oblasti, která se při delších impulzech přehřívá. Lasery s délkou impulzu větší než milisekunda se obvykle označují jako kvazikontinuální. Maximální a minimální opakovací frekvence je dána konstrukcí laseru a budícím systémem. Součin délky impulzu a opakovací frekvence se nazývá plnění. Stabilita signálu, šum, fluktuace spíše než fyzikální vlastnosti aktivního prostředí je zde většinou určující stabilita elektroniky buzení. První lasery (rubínový, He-Ne, polovodičový) byly zkonstruovány před 43 lety. Dva Rusové a Američan byli odměněni za práce vedoucí ke vzniku laserů Nobelovou cenou. Za posledních patnáct let lasery prošly velmi bouřlivým vývojem. Ovlivňují nejen řadu vědeckých a průmyslových oborů (elektronika, metrologie, vojenství...), ale vyskytují se už i v našem běžném životě, např. CD přehrávače, počítačové paměti, laserové tiskárny, optické komunikace (telefonování, televize, Internet), laserová ukazovátka či laserové show, pronikají do automobilizmu, do robotiky atd. V neposlední řadě se lasery uplatňují v mnoha oborech medicíny, ať diagnosticky, či terapeuticky. Laserů (hlavně polovodičových) se v současné době ročně vyrábějí stovky milionů kusů. Ceny jsou od desítek korun za součástku (nejjednodušší polovodičové), až po desítky miliard korun (projekty laserové termonukleární fúze, či systémy protiraketové obrany ve vojenství). Celosvětový trh s lasery má nyní roční obrat ve výši mnoha miliard dolarů. Polovodičový laser laserová dioda (je to téměř synonymum, ale ne úplně) Princip a schematické znázornění činnosti LD jsou znázorněny na obr. 6 a 7.

16 Obr. 6. Princip činnosti polovodičových laserů Laser jako prvek se zpětnou vazbou Pásová struktura jednoduchý p-n přechod, injekce Vlnovod Laserový čip hetrorostruktura, vlnovod, rezonátor Obr. 7. Princip činnosti polovodičových laserů, pokračování Proužková geometrie a vlnovod Pásová struktura a index lomu Tvar výstupního optického svazku

17 Podobně jako u LED je viditelná a blízká IČ oblast převážně průmyslová záležitost. Příprava LD pro střední a vzdálenou IČ i ultrafialovou oblast je velkou výzvou pro badatele. Často je také důležité nahradit stávající typy LD novými, s výrazně lepšími parametry. K tomu se využívají: kvantové jámy (QW), heteropřechody druhého typu, struktury s napnutými vrstvami, kvantové tečky (QD). Elektroluminiscenční dioda svítící dioda, LEDka (Light Emitting Diode) Materiály používané pro LED byly popsány na začátku této přednášky. Emisní spektrum: bude vysvětleno, proč je daleko užší než z tepelných zdrojů světla a proč je o tolik širší než z laserů. Hlavním problémem LED je dostat světlo ven ze struktury. Uvnitř vzniká s téměř stoprocentní účinností. Jak se tento problém řeší? Geometrií čipu! Kromě toho bude v přednášce popsána úloha kontaktů, absorbující/neabsorbující podložky a antireflexního pokrytí. Bude diskutována barevnost světla z LED. Vývoj, současnost a budoucnost bílých zdrojů světla je zásadní pro jednu z nejdůležitějších aplikací LED. Diskutovány budou otázky životnosti, účinnosti a ceny LED. Budoucí vývoj: LED Je naděje na levné, účinné a nestárnoucí žárovky. Dostupná levná bílá dioda přinese velké úspory energie i celkových nákladů (životnost). Zajímavá bude i jejich laditelnost nejen jasu, ale i barevnosti ( barevné teploty ). Žádoucí je další zvyšování účinnosti. Je otázkou, zda rozšiřování vlnových délek emitovaného záření je pro LED tak důležité jako pro LD. Dvou i vícebarevné čipy by však určitě nalezly též mnoho uplatnění. LD Polovodičové lasery versus klasické lasery je/bude vztah mezi nimi analogií vztahu elektronky versus tranzistory? Rozšiřování vlnových délek je pro LD určitě žádoucí a umožní řadu dalších aplikací. Další zvyšování účinnosti, výkonu. Mnohobarevné čipy budou zajímavé např. pro paralelní optické komunikace. Další zlepšování monochromatičnosti zužování jednomodové emisní čáry.

18 Ladění barevnosti (zde skutečné) bude důležité pro laserovou spektroskopii. Jednofotonové zdroje pro kvantovou kryptografii a kvantové počítání. Žádoucí je další zvyšování životnosti a snižování ceny, zvláště pro unikátnější typy laserů.

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

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

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

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

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

RŮST POLOVODIČOVÝCH HETEROSTRUKTUR METODOU ORGANOKOVOVÉ EPITAXE Z PLYNNÉ FÁZE

RŮST POLOVODIČOVÝCH HETEROSTRUKTUR METODOU ORGANOKOVOVÉ EPITAXE Z PLYNNÉ FÁZE RŮST POLOVODIČOVÝCH HETEROSTRUKTUR METODOU ORGANOKOVOVÉ EPITAXE Z PLYNNÉ FÁZE Eduard Hulicius Fyzikální ústav AV ČR v. v. i. Praha 1 Úvod Polovodičové heterostruktury a zvláště nanostruktury co nejdokonalejší

Více

MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5

MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5 MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5 Ondřej Votava J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry AS ČR Opakování z minula Light Amplifier by Stimulated

Více

1. Zdroje a detektory optického záření

1. Zdroje a detektory optického záření 1. Zdroje a detektory optického záření 1.1. Zdroje optického záření výkon a jeho časový průběh spektrální charakteristika a její stabilita v čase koherenční vlastnosti 1.1.1. Tepelné zdroje velmi malá

Více

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Úvod Optoelektronické součástky jsou založeny na interakci optického záření s elektricky nabitými částicemi v polovodičích. Vztah mezi energií fotonů

Více

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Polovodičové zdroje fotonů Přehledový učební text Roman Doleček Liberec 2010 Materiál vznikl v rámci projektu ESF

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

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

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.1. Fyzikální princip činnosti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.1. Fyzikální princip činnosti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Laserové technologie v praxi I. Přednáška č. Fyzikální princip činnosti laserů Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 0 LASER kvantový generátor světla Fyzikální princip činnosti laserů LASER zkratka

Více

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.2. Základní konstrukční součásti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011

Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.2. Základní konstrukční součásti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.2 Základní konstrukční součásti laserů Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Konstrukce laseru 1 - Aktivní prostředí 2 - Čerpací zařízení 3 - Optický

Více

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: Lasery - druhy

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: Lasery - druhy Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Lasery - druhy Laser je tvořen aktivním prostředím, rezonátorem a zdrojem energie. Zdrojem energie, který může

Více

Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemesel, CZ.1.07/1.1.30/01.0038, Přednáška - KA 5

Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemesel, CZ.1.07/1.1.30/01.0038, Přednáška - KA 5 LASER A JEHO FYZIKÁLNÍ PODSTATA Název projektu: Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemeslech Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.30/01.0038 Příjemce: SPŠ strojnická a SOŠ profesora Švejcara Plzeň

Více

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ III.

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ III. TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ III. NANÁŠENÍ VRSTEV V mikroelektronice se nanáší tzv. tlusté a tenké vrstvy. a) Tlusté vrstvy: Používají se v hybridních integrovaných obvodech. Nanáší

Více

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY 1 Fyzikální základy spektrálních metod Monochromatický zářivý tok 0 (W, rozměr m 2.kg.s -3 ): Absorbován ABS Propuštěn Odražen zpět r Rozptýlen s Bilance toků 0 = +

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

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

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

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. 20. Lasery Asi 40 let po zveřejnění Einsteinovy práce o stimulované emisi vyzkoušeli princip v oblasti mikrovln (tzv. maser) ruští fyzikové N. G. Basov a A. M. Prochorov a americký fyzik C. H. Townes.

Více

Něco o laserech. Ústav fyzikální elektroniky Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity 13. května 2010

Něco o laserech. Ústav fyzikální elektroniky Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity 13. května 2010 Něco o laserech Ústav fyzikální elektroniky Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity 13. května 2010 Pár neuspořádaných faktů LASER = Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Zdroj dobře

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

Blue-light LED, modrá

Blue-light LED, modrá Blue-light LED, modrá je dobrá Jan Soubusta Společná laboratoř optiky UP a FZÚ AVČR Obsah přednášky Nobelova cena Laureáti za fyziku 2014 Historický přehled Co je to LED? Výhody LED? Nobelova cena za fyziku

Více

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Energie elektronů v atomech nabývá diskrétních hodnot energetické hladiny.

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Energie elektronů v atomech nabývá diskrétních hodnot energetické hladiny. Polovodičové lasery Energie elektronů v atomech nabývá diskrétních hodnot energetické hladiny. Energetické hladiny tvoří pásy Nejvyšší zaplněný pás je valenční, nejbližší vyšší energetický pás dovolených

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

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

Netradiční světelné zdroje

Netradiční světelné zdroje Ing. Jiří Kubín, Ph.D. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/07.0247, který je spolufinancován

Více

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika Fyzika pro střední školy II 84 R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A R10.1 Fotovoltaika Sluneční záření je spojeno s přenosem značné energie na povrch Země. Její velikost je dána sluneční neboli solární

Více

Elektromagnetické záření. lineárně polarizované záření. Cirkulárně polarizované záření

Elektromagnetické záření. lineárně polarizované záření. Cirkulárně polarizované záření Elektromagnetické záření lineárně polarizované záření Cirkulárně polarizované záření Levotočivé Pravotočivé 1 Foton Jakékoli elektromagnetické vlnění je kvantováno na fotony, charakterizované: Vlnovou

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

Optoelektronika. Zdroje. Detektory. Systémy

Optoelektronika. Zdroje. Detektory. Systémy Optoelektronika Zdroje Detektory Systémy Optoelektronika Optoelektronické součástky využívají interakce záření a elektricky nabitých částic v polovodičích. 1839 E. Becquerel - Fotovoltaický jev 1873 W.

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

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

Fotonické nanostruktury (alias nanofotonika)

Fotonické nanostruktury (alias nanofotonika) Základy nanotechnologií KEF/ZANAN Fotonické nanostruktury (alias nanofotonika) Jan Soubusta 27.10. 2017 Obsah 1. ÚVOD 2. POHLED DO MIKROSVĚTA 3. OD ELEKTRONIKY K FOTONICE 4. FYZIKA PRO NANOFOTONIKU 5.

Více

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_13_Nekoherentní zdroje záření

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_13_Nekoherentní zdroje záření Číslo projektu Číslo materiálu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_13_Nekoherentní zdroje záření Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl

Více

CZ.1.07/1.1.30/01.0038

CZ.1.07/1.1.30/01.0038 Název projektu: Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemeslech Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.30/01.0038 Příjemce: SPŠ strojnická a SOŠ profesora Švejcara Plzeň Monitorovací indikátor: 06.43.10

Více

5. Vedení elektrického proudu v polovodičích

5. Vedení elektrického proudu v polovodičích 5. Vedení elektrického proudu v polovodičích - zápis výkladu - 26. až 27. hodina - A) Stavba látky a nosiče náboje Atom: základní stavební částice; skládá se z atomového jádra (protony a neutrony) a atomového

Více

Optické spektroskopie 1 LS 2014/15

Optické spektroskopie 1 LS 2014/15 Optické spektroskopie 1 LS 2014/15 Martin Kubala 585634179 mkubala@prfnw.upol.cz 1.Úvod Velikosti objektů v přírodě Dítě ~ 1 m (10 0 m) Prst ~ 2 cm (10-2 m) Vlas ~ 0.1 mm (10-4 m) Buňka ~ 20 m (10-5 m)

Více

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Ústav elektrotechniky a měření Optoelektronika Přednáška č. 8 Milan Adámek adamek@ft.utb.cz U5 A711 +420576035251 Optoelektronika 1 Optoelektronika zabývá se přeměnou elektrické

Více

Charakteristiky optoelektronických součástek

Charakteristiky optoelektronických součástek FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEKT VUT BRNO Spolupracoval Jan Floryček Jméno a příjmení Jakub Dvořák Ročník 1 Měřeno dne Předn.sk.-Obor BIA 27.2.2007 Stud.skup. 13 Odevzdáno dne Příprava Opravy Učitel

Více

Polovodičové senzory. Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy

Polovodičové senzory. Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy Polovodičové senzory Polovodičové materiály Teplotní závislost polovodiče Piezoodporový jev Fotonové jevy Radiační jevy Magnetoelektrické jevy Polovodičové materiály elementární polovodiče Elementární

Více

Měření šířky zakázaného pásu polovodičů

Měření šířky zakázaného pásu polovodičů Měření šířky zakázaného pásu polovodičů Úkol : 1. Určete šířku zakázaného pásu ze spektrální citlivosti fotorezistoru pro šterbinu 1,5 mm. Na monochromátoru nastavujte vlnovou délku od 200 nm po 50 nm

Více

Úloha č. 1: CD spektroskopie

Úloha č. 1: CD spektroskopie Přírodovědecké fakulta Masarykovy univerzity v Brně Předmět: Jméno: Praktikum z astronomie Andrea Dobešová Obor: Astrofyzika ročník: II. semestr: IV. Název úlohy Úloha č. 1: CD spektroskopie Úvod: Koho

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

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

Fluorescence (luminiscence)

Fluorescence (luminiscence) Fluorescence (luminiscence) Patří mezi luminiscenční metody fotoluminiscence. Luminiscence efekt, kdy excitované molekuly či atomy vyzařují světlo při přechodu z excitovaného do základního stavu. Podle

Více

2.3 Elektrický proud v polovodičích

2.3 Elektrický proud v polovodičích 2.3 Elektrický proud v polovodičích ( 6 10 8 10 ) Ωm látky rozdělujeme na vodiče polovodiče izolanty ρ ρ ( 10 4 10 8 ) Ωm odpor s rostoucí teplotou roste odpor nezávisí na osvětlení nebo ozáření odpor

Více

10. Energie a její transformace

10. Energie a její transformace 10. Energie a její transformace Energie je nejdůležitější vlastností hmoty a záření. Je obsažena v každém kousku hmoty i ve světelném paprsku. Je ve vesmíru a všude kolem nás. S energií se setkáváme na

Více

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová SPEKTROMETRIE aneb co jsem se dozvěděla autor: Zdeňka Baxová FTIR spektrometrie analytická metoda identifikace látek (organických i anorganických) všech skupenství měříme pohlcení IČ záření (o různé vlnové

Více

Průmyslové lasery pro svařování

Průmyslové lasery pro svařování Průmyslové lasery pro svařování (studijní text k předmětu SLO/UMT1) Připravila: Hana Šebestová V současné době se vyrábí řada typů laserů. Liší se svou konstrukcí, poskytovaným výkonem, účinností i charakterem

Více

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 11.3.2013 Příprava Opravy Učitel Hodnocení. Charakteristiky optoelektronických součástek

Jméno a příjmení. Ročník. Měřeno dne. 11.3.2013 Příprava Opravy Učitel Hodnocení. Charakteristiky optoelektronických součástek FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEKT VUT BRNO Jméno a příjmení Petr Švaňa Ročník 1 Předmět IFY Kroužek 38 ID 155793 Spolupracoval Měřeno dne Odevzdáno dne Ladislav Šulák 25.2.2013 11.3.2013 Příprava Opravy

Více

2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova)

2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova) Punčochář, J: AEO; 2. kapitola 1 2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova) Čas ke studiu: 4 hodiny Cíl: Po prostudování této kapitoly budete umět identifikovat prvky optického přenosového

Více

Optoelektronika. Katedra fyzikální elektroniky FJFI ČVUT

Optoelektronika. Katedra fyzikální elektroniky FJFI ČVUT Optoelektronika Katedra fyzikální elektroniky FJFI ČVUT Letní semestr 2017-2018, 26. února - 18. května 2018, 2 (z+zk), pro bakalářské obory FE, LASE a magisterský obor 2IT Pondělí 11.0 1.15 přednášky:

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

Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště

Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště Název školy Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště Název DUMu LASER Autor Mgr. Emilie Kubíčková Datum 16. 2. 2014 Stupeň atypvzdělávání

Více

SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK (ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE)

SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK (ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE) SPEKTROSKOPICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK (ZÁKLADY SPEKTROSKOPIE) Elektromagnetické vlnění SVĚTLO Charakterizace záření Vlnová délka - (λ) : jednotky: m (obvykle nm) λ Souvisí s povahou fotonu Charakterizace záření

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

Glass temperature history

Glass temperature history Glass Glass temperature history Crystallization and nucleation Nucleation on temperature Crystallization on temperature New Applications of Glass Anorganické nanomateriály se skelnou matricí Martin Míka

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

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

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

12PN, ve FZÚ AV ČR, v. v. i., Cukrovarnická 10, letní sem. od 16.2. 2015, pondělí (15:30) (18:30) 23.2., 9.3., 23.3., 13.4., 27.4.; 18.5.

12PN, ve FZÚ AV ČR, v. v. i., Cukrovarnická 10, letní sem. od 16.2. 2015, pondělí (15:30) (18:30) 23.2., 9.3., 23.3., 13.4., 27.4.; 18.5. POLOVODIČOVÉ nanotechnologie 12PN, ve FZÚ AV ČR, v. v. i., Cukrovarnická 10, letní sem. od 16.2. 2015, pondělí (15:30) (18:30) 23.2., 9.3., 23.3., 13.4., 27.4.; 18.5. ZK Eduard Hulicius hulicius@fzu.cz

Více

Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého

Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého Bariérový pochodňový výboj za atmosférického tlaku Štěpán Kment Doc. Dr. Ing. Petr Klusoň Mgr. Zdeněk Hubička Ph.D. Obsah prezentace Úvod do problematiky

Více

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno 1 Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno Struktura

Více

Charakteristiky laseru vytvářejícího světelné impulsy o délce několika pikosekund

Charakteristiky laseru vytvářejícího světelné impulsy o délce několika pikosekund Charakteristiky laseru vytvářejícího světelné impulsy o délce několika pikosekund H. Picmausová, J. Povolný, T. Pokorný Gymnázium, Česká Lípa, Žitavská 2969; Gymnázium, Brno, tř. Kpt. Jaroše 14; Gymnázium,

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

Přednáška 3. Napařování : princip, rovnovážný tlak par, rychlost vypařování.

Přednáška 3. Napařování : princip, rovnovážný tlak par, rychlost vypařování. Přednáška 3 Napařování : princip, rovnovážný tlak par, rychlost vypařování. Realizace vypařovadel, směrovost vypařování, vypařování sloučenin a slitin, Vypařování elektronovým svazkem a MBE Napařování

Více

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK Fyzikální vzdělávání 1. ročník Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník 1 Fyzika atomu - model atomu struktura elektronového obalu atomu z hlediska energie atomu - stavba atomového jádra; základní nukleony

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

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

Úloha 15: Studium polovodičového GaAs/GaAlAs laseru

Úloha 15: Studium polovodičového GaAs/GaAlAs laseru Petra Suková, 2.ročník, F-14 1 Úloha 15: Studium polovodičového GaAs/GaAlAs laseru 1 Zadání 1. Změřte současně světelnou i voltampérovou charakteristiku polovodičového laseru. Naměřenézávislostizpracujtegraficky.Stanovteprahovýproud

Více

Speciální spektrometrické metody. Zpracování signálu ve spektroskopii

Speciální spektrometrické metody. Zpracování signálu ve spektroskopii Speciální spektrometrické metody Zpracování signálu ve spektroskopii detekce slabých signálů synchronní detekce (Lock-in) čítaní fotonů měření časového průběhu signálů metoda fázového posuvu časově korelované

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

INSTRUMENTÁLNÍ METODY

INSTRUMENTÁLNÍ METODY INSTRUMENTÁLNÍ METODY ACH/IM David MILDE, 2014 Dělení instrumentálních metod Spektrální metody (MILDE) Separační metody (JIROVSKÝ) Elektroanalytické metody (JIROVSKÝ) Ostatní: imunochemické, radioanalytické,

Více

4. Z modové struktury emisního spektra laseru určete délku aktivní oblasti rezonátoru. Diskutujte,

4. Z modové struktury emisního spektra laseru určete délku aktivní oblasti rezonátoru. Diskutujte, 1 Pracovní úkol 1. Změřte současně světelnou i voltampérovou charakteristiku polovodičového laseru. Naměřené závislosti zpracujte graficky. Stanovte prahový proud i 0. 2. Pomocí Hg výbojky okalibrujte

Více

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenografie, RTG prášková difrakce

Metody využívající rentgenové záření. Rentgenografie, RTG prášková difrakce Metody využívající rentgenové záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 Rentgenovo záření 2 Rentgenovo záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá se v lékařství a krystalografii.

Více

Základy fyziky laserového plazmatu. Lekce 1 -lasery

Základy fyziky laserového plazmatu. Lekce 1 -lasery Základy fyziky laserového plazmatu Lekce 1 -lasery Co je světlo a co je laser? Laser(akronym Light Amplification by Stimulated EmissionofRadiation česky zesilování světla stimulovanou emisí záření) Je

Více

ATOM VODÍKU MODEL : STOJÍCÍ BODOVÉ JÁDRO A ELEKTRON VZÁJEMNĚ ELEKTROSTATICKY INTERAGUJÍCÍ SCHRÖDINGEROVA ROVNICE PRO PŘÍPAD POTENCIÁLNÍ ENERGIE.

ATOM VODÍKU MODEL : STOJÍCÍ BODOVÉ JÁDRO A ELEKTRON VZÁJEMNĚ ELEKTROSTATICKY INTERAGUJÍCÍ SCHRÖDINGEROVA ROVNICE PRO PŘÍPAD POTENCIÁLNÍ ENERGIE. ATOMY + MOLEKULY ATOM VODÍKU MODEL : STOJÍCÍ BODOVÉ JÁDRO A ELEKTRON VZÁJEMNĚ ELEKTROSTATICKY INTERAGUJÍCÍ SCHRÖDINGEROVA ROVNICE H ˆψ = Eψ PRO PŘÍPAD POTENCIÁLNÍ ENERGIE Vˆ = Ze 2 4πε o r ŘEŠENÍ HLEDÁME

Více

Laserové chlazení atomů. Magneto-optická past

Laserové chlazení atomů. Magneto-optická past Laserové chlazení atomů Magneto-optická past Zařízení držící chladné atomy v malé oblasti za použití elektrických a magnetických polí (zpravidla ve vakuu) Atomová past Laserové chlazení Způsob jak chladit

Více

Přehled metod depozice a povrchových

Přehled metod depozice a povrchových Kapitola 5 Přehled metod depozice a povrchových úprav Tabulka 5.1: První část přehledu technologií pro depozici tenkých vrstev. Klasifikované podle použitého procesu (napařování, MBE, máčení, CVD (chemical

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

České vysoké učení technické v Praze Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská OKRUHY. ke státním zkouškám DOKTORSKÉ STUDIUM

České vysoké učení technické v Praze Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská OKRUHY. ke státním zkouškám DOKTORSKÉ STUDIUM OKRUHY ke státním zkouškám DOKTORSKÉ STUDIUM Obor: Zaměření: Studijní program: Fyzikální inženýrství Inženýrství pevných látek Aplikace přírodních věd Předmět SDZk Aplikace přírodních věd doktorské studium

Více

Tajemství ELI - nejintenzivnějšího laseru světa

Tajemství ELI - nejintenzivnějšího laseru světa Tajemství ELI - nejintenzivnějšího laseru světa František Batysta Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská ČVUT Fyzikální ústav AV ČR 17. leden 2013 František Batysta Tajemství ELI - nejintenzivnějšího laseru

Více

Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby

Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby Doc. Ing. Václav Kolář Ph.D. Předmět určen pro: Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství, VŠB-TU Ostrava. Navazující magisterský studijní

Více

25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie υ = -40 C.. +10000 C. Výhody termovize Senzory infračerveného záření Rozdělení tepelné senzory

25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie υ = -40 C.. +10000 C. Výhody termovize Senzory infračerveného záření Rozdělení tepelné senzory 25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie Bezdotykové měření Pyrometrie (obrázky viz. sešit) Bezdotykové měření teplot je měření povrchové teploty těles na základě elektromagnetického záření mezi tělesem

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

Plazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu

Plazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu Plazmové metody Základní vlastnosti a parametry plazmatu Atom je základní částice běžné hmoty. Částice, kterou již chemickými prostředky dále nelze dělit a která definuje vlastnosti daného chemického prvku.

Více

Historie vláknové optiky

Historie vláknové optiky Historie vláknové optiky datuje se zpět 200 let, kde postupně: 1790 - franc. inženýr Claude Chappe vynalezl optický telegraf 1840 - Daniel Collodon a Jacque Babinet prokázali, že světlo může být vedeno

Více

5. Optické počítače. 5.1 Optická propojení

5. Optické počítače. 5.1 Optická propojení 5. Optické počítače Cíl kapitoly Cílem kapitoly je pochopit funkci optických počítačů. Proto tato kapitola doplňuje poznatky z předešlých kapitol k objasnění funkcí optických počítačů Klíčové pojmy Optické

Více

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ Polovodič - prvek IV. skupiny, v elektronice nejčastěji křemík Si, vykazuje vysokou čistotu (10-10 ) a bezchybnou strukturu atomové mřížky v monokrystalu.

Více

Laserová technika prosince Katedra fyzikální elektroniky.

Laserová technika prosince Katedra fyzikální elektroniky. Laserová technika 1 Aktivní prostředí Šíření rezonančního záření dvouhladinovým prostředím Jan Šulc Katedra fyzikální elektroniky České vysoké učení technické jan.sulc@fjfi.cvut.cz 22. prosince 2016 Program

Více

Na základě toho vysvětlil Eisnstein vnější fotoefekt, kterým byla platnost tohoto vztahu povrzena.

Na základě toho vysvětlil Eisnstein vnější fotoefekt, kterým byla platnost tohoto vztahu povrzena. Vlnově-korpuskulární dualismus, fotony, fotoelektrický jev vnější a vnitřní. Elmg. teorie záření vysvětluje dobře mnohé jevy v optice interference, difrakci, polarizaci. Nelze jí ale vysvětlit např. fotoelektrický

Více

λ, (20.1) 3.10-6 infračervené záření ultrafialové γ a kosmické mikrovlny

λ, (20.1) 3.10-6 infračervené záření ultrafialové γ a kosmické mikrovlny Elektromagnetické vlny Optika, část fyziky zabývající se světlem, patří spolu s mechanikou k nejstarším fyzikálním oborům. Podle jedné ze starověkých teorií je světlo vyzařováno z oka a oko si jím ohmatává

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

Fotoelektrické snímače

Fotoelektrické snímače Fotoelektrické snímače Úloha je zaměřena na měření světelných charakteristik fotoelektrických prvků (součástek). Pro měření se využívají fotorezistor, fototranzistor a fotodioda. Zadání 1. Seznamte se

Více