Role teorie při interpretaci spekter RPES
|
|
- Denis Malý
- před 7 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Role teorie při interpretaci spekter RPES Libor Sedláček, KFPP Úvod Fotoelektronové spektroskopie patří mezi nejrozšířenější metody pro studium pevných látek a jejich povrchů. Jsou založeny na fotoelektrickém jevu, kdy je elektron atomu analyzované látky emitován do vakua v důsledku nepružné srážky s fotonem primárního záření. Měříme energetické rozdělení elektronů takto emitovaných z povrchu vzorku, které nám dává informaci o složení a elektronových stavech povrchové oblasti studované látky. Základem pro tyto metody je zdroj monochromatického záření. Obvykle se používají rentgenové lampy nebo výbojky se vzácnými plyny, potom hovoříme o rentgenové (XPS) nebo ultrafialové (UPS) fotoelektronové spektroskopii. Rozlišení těchto metod je omezeno především šířkou spektrální čáry primárního záření. Měření s vysokým rozlišením je možné dosáhnout pomocí monochromatizovaného synchrotronového záření, což je intenzívní světlo vyzařované svazkem elektronů urychlených na vysokou energii, který se pohybuje po zakřivené dráze v ohybových magnetech nebo ondulátorech prstence synchrotronu. Jedná se o elipticky polarizované záření se spojitým spektrem energií. V takovém přípradě hovoříme o fotoelektronové spektroskopii buzené synchrotronovým zářením (SRPES), které je vhodné zejména pro studium hustoty stavů ve valenčním pásu pevných látek. V porovnání s laboratorními zdroji má synchrotronové záření vysokou intenzitu, která nám dovoluje dosáhnout vyššího rozlišení použitím nižší průletové energie analyzátoru a užší linie primárního záření. Intenzita píku ve fotoelektronovém spektru závisí na fotoionizačním účinném průřezu jednotlivých hladin studovaného prvku, můžeme ji tedy ovlivnit volbou primární energie. Možnost ladění energie primárního záření nám dovoluje pozorovat tzv. rezonační zesílení fotoemise z valenčního pásu poblíž absorbčního prahu vnitřní hladiny, při němž můžeme ve spektru pozorovat tzv. Fano tvar. Při tomto efektu dochází ke skládání signálu elektronů z běžné fotoemise s elektrony získanými Augerovým procesem, který má stejné počáteční a koncové stavy jako přímá fotoemise, spojeným s Koster-Kronigovým přechodem z excitovaného stavu způsobeného absorpcí fotonu. Tento jev je často pozorován u přechodových kovů a vzácných zemin a je využíván k identifikaci chemického původu struktur ve valenčním pásu složitých materiálů. Při rezonanci můžeme totiž oddělit hustotu stavů studovaného prvku od ostatních elementů ve valenčním pásu.
2 CeO 2 z pohledu experimentu a teorie Předmětěm mého zájmu jsou katalyzátory pro heterogenní katalýzu CO se zaměřením na bimetalické interakce v těchto systémech. V průmyslových aplikacích je významným nosičem těchto i jiných katalyzátorů CeO 2, zjeména díky schopnosti vázat a uvolňovat kyslík změnou valence Ce mezi 3+ a 4+, jíž pomáhá pomáhá udržovat parciální tlak kyslíku a slouží jako jeho zásobník. CeO 2 je nevodivý a nemagnetický oxid vzácné zeminy s fluoritovou kubickou mříží se čtyřmi atomy céru a osmi atomy kyslíku v základní buňce (viz. Obr. 1). Obr. 1. Krystalická struktura (a) fluoritové kubické mříže CeO 2 a (b) hexagonální mříže Ce 2 O 3. Menší černé koule zobrazují atomu céru a větší šedé koule představují atomy kyslíku. Pro svoji nízkou cenu a relativně dobrý vztah k životnímu prostředí je tento materiál hojně využíván i v mnoha dalších aplikacích, jako jsou například palivové články, a v současné době se proto stále těší intenzivnímu zájmu v oblasti fyziky experimentu i modelování. Z hlediska fyziky představuje cér zajímavý problém díky komplikované elektronové struktuře dané proměnlivým obsazením hladiny Ce 4f, změnám hybridizace podle stupně oxidace a přeskupení elektronových hladin po vytvoření fotodíry. Interpretace spekter jsou často nejasné a někdy si i protiřečí a zde proto přicházejí na řadu teorické výpočty. Na našem pracovišti se v současné době zabýváme studiem modelových i reálných (práškových) systémů obsahujících oxid céru spolu se vzácnými kovy. Jednou z využívaných metod je právě rezonanční fotoelektronová spektroskopie. Ve spektru monokrystalu céru je při excitační energii 121,5 ev pozorována rezonance v oblasti těsně pod fermiho mezí a další okolo 2 ev. Tyto dva stavy jsou postupně označovány jako f 1 a f 0 a byly za pomoci teorie vysvětleny různým stíněním díry vzniklé fotoionizací. První z nich odpovídá koncovému stavu při fotoemisi, kdy je stínění realizováno elektronem na hladině 4f, zatímco ve druhém případě je fotodíra stíněna elektrony z vodivostního pásu.
3 Tento model uspokojivě popisuje situaci, ale k získání kvantitativních výsledků je nutné použít složitějších výpočtů. První z nich byly provedeny s použitím modelu volných elektronů, ze kterého však není možné získat výsledky související s efekty úzkých hladin, což vyřešili Kotani a Toyozawa [1,2]. Gunnarsson a Schönhammer model doplnili jejich o korelaci mezi elektrony v úzkých pásech. Jejich model byl úspěšně aplikován na mnoho sloučenin céru. S postupem času bylo vytvořeno mnoho potenciálů pro výpočty struktury povrchu a objemu CeO 2, jen málo z nich se však zabývá výpočty ab-initio. Pro výpočet elektronové struktury byly zvoleny dva základní přístupy, v prvním z nich je cér brán jako čtyřvazný s neobsazenými 4f stavy (konfigurace 4f 0 ) a zcela zaplněnými O 2p stavy, zatímco druhý přístup bere základní stav jako směs konfigurace Ce 4f 0 a 4f 1 a částečně zaplněným valenčním pásem O 2p [3-5]. Nejnovější studie pomocí metody DFT provedli Skorodumova a kol. [6,7], Nolan a kol. [8] a S. Fabris [9]. V mnoha aspektech týkajících se zejména hustoty stavů v okolí fermiho meze se autoři schodují. Jak se však ukazuje, výsledky získané metodou DFT se liší podle konkrétní použité modifikace a to zejména co se týká tvaru hustoty neobsazených stavů nad Fermiho mezí, které právě mohou být staženy pod Fermiho vlivem fotodíry. Důležitým poznatkem, ke kterému dospěli Nolan a kol. je první bližší popis kyslíkových vakancí na povrchu. Podle autorů jsou výskytem kyslíkové vakance ovlivněny pouze nejbližší atomy céru, které se redukují na Ce 3+, ostatní zůstávají ve stavu Ce 4+. Kyslíkovými vakancemi se nyní nově zabývá také S. Fabris. Jak se ukazuje z experimentu, hrají tyto vakance klíčovou roli při reakcích probíhajících na površích oxidu céru a modelové studie jsou nezbytné pro pochopení tohoto mechanismu. Pokud měříme práškové vzorky tvořené nanočásticemi CeO x o velikosti v řádu stovek nanometrů, pozorujeme pouze rezonační zesílení kolem hodnoty vazebné energie 1,8 ev odpovídající stavu f 0. Další rezonanci můžeme ve spektru nalézt kolem vazebné energie 4,5 ev při excitační energii 125 ev. Ta byla dosud pozorována pouze na oxidech céru a odpovídá také stavu f 0. Modelováním této struktury se zatím bohužel nezabývají žádné teoretické studie.
4 a) b) Obr. 2. Rezonanční fotoelektronové spektrum valenčního pásu redukovaného práškového vzorku CeO 2 s průměrnou velikostí částic menší než 100 nm (a). CIS křivky s konstantní vazebnou energií 1,8 a 4,5 ev (b). Diskuze a závěr Důležitým faktorem, který musíme brát v úvahu při porovnávání shody modelu s experimentem je fakt, že metody XPS a UPS jsou vysoce povrchově citlivé, což je dáno střední volnou dráhou fotoelektronu v pevné látce. To je nutné brát v úvahu u studií zabývajících se vlastnostmi oxidu céru v objemu. Pro ověření těchto modelů je nutné použít výsledky získané absorpční spektroskopií rentgenového záření (XAS) nebo resonanční fotoelektronovou spektroskopíí využívající tvrdé rentgenové záření jako primární činidlo (HAX-RPES) [10], které jsou mimo naše možnosti. Modelové studie elektronové struktury oxidu céru jsou nezbytné pro správnou interpretaci experimentálně naměřených stavů Ce 4f. Dosavadní teorie umožnila principielní pochopení procesů vytvářejících fotoelektronová spektra vzorku obsahujících cér. Přesnější jednoznačný kvantitativní popis hustoty však stále není k dispozici, i když současné metody dosahují výsledků na vysoké úrovni. Pokud by bylo možné kvantitativně spočíst přesnou strukturu valenčního pásu, mohli bychom z experimentálních výsledků extrapolovat také jevy související s případnou bimetalickou interakcí céru s dalšími kovy obsaženými ve studovaných systémech. Významnou roli pro nás hraje také podrobnější teoretické studium kyslíkových vakancí na povrchu oxidů céru a procesy probíhající v jejich blízkosti. Za tímto již byly podniknuty první kroky k navázání spolupráce se Stefanem Fabrisem, který se touto problematikou blíže zabývá.
5 Spolupráci experimentálních fyziků s teoretiky považuji za nutnou pro další úspěšný rozvoj nejen studia elektronových struktur. Reference [1] S. Hüfner, S. Schmidt and F. Reinert, Nuc. Instr. Meth. Phys. Res. A 547 (2005) 8. [2] S. Hüfner, Photoelectron Spectroscopy, Springer (1995) 2 nd edition. [3] A. Kotani, J.C. Parlebas, P. Le Fèvre, D. Chandesris, H. Magnan, K. Asakura, I. Harada and H. Ogasawara, Nuc. Instr. Meth. Phys. Res. A 547 (2005) 124. [4] A. Kotani, J. El. Spec. Rel. Phen (2000) 197. [5] D.R. Mullins, S.H. Overbury and D.R. Huntley, Surf. Sci. 409 (1998) 307. [6] N.V. Skorodumova, R. Ahuja, S.I. Simak, I.A. Abrikosov, B. Johansson and B.I. Lundqvist, Phys. Rev. B 64 (2001) [7] N.V. Skorodumova, M. Baudin, K. Hermansson, Phys. Rev. B 69 (2004) [8] M. Nolan, S. Grigoleit, D.C. Sayle, S.C. Parker and G.W. Watson, Surf. Sci. 576 (2005) 217. [9] S. Fabris, S. de Gironcoli, S. Baroni, G. Vicario and G. Balducci, Phys. Rew. B 71 (2005) [10] M. Matsumoto, K. Soda, K. Ichikawa, S. Tanaka, Y. Taguchi, K. Jouda, O. Aita, Y. Tezuka and S. Shin, Phys. Rew. B 50 (1994)
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
VíceTechniky prvkové povrchové analýzy elemental analysis
Techniky prvkové povrchové analýzy elemental analysis (Foto)elektronová spektroskopie (pro chemickou analýzu) ESCA, XPS X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) Any technique in which the sample is bombarded
VíceFotoelektronová spektroskopie Instrumentace. Katedra materiálů TU Liberec
Fotoelektronová spektroskopie Instrumentace RNDr. Věra V Vodičkov ková,, PhD. Katedra materiálů TU Liberec Obecné schéma metody Dopad rtg záření emitovaného ze zdroje na vzorek průnik fotonů několik µm
VíceVybrané 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
VíceFotoelektronová spektroskopie ESCA, UPS spektroskopie Augerových elektronů. Pavel Matějka
Fotoelektronová spektroskopie ESCA, UPS spektroskopie Augerových elektronů Pavel Matějka Fotoelektronová spektroskopie 1. XPS rentgenová fotoelektronová spektroskopie 1. Princip metody 2. Instrumentace
VícePřednáška IX: Elektronová spektroskopie II.
Přednáška IX: Elektronová spektroskopie II. 1 Försterův resonanční přenos energie Pravděpodobnost (rychlost) přenosu je určená jako: k ret 1 = τ 0 D R r 0 6 0 τ D R 0 r Doba života donoru v excitovaném
VíceMETODY ANALÝZY POVRCHŮ
METODY ANALÝZY POVRCHŮ (c) - 2017 Povrch vzorku 3 definice IUPAC: Povrch: vnější část vzorku o nedefinované hloubce (Užívaný při diskuzích o vnějších oblastech vzorku). Fyzikální povrch: nejsvrchnější
VíceMetody analýzy povrchu
Metody analýzy povrchu Metody charakterizace nanomateriálů I RNDr. Věra Vodičková, PhD. 2 Povrch pevné látky: Poslední monoatomární vrstva + absorbovaná monovrstva Ovlivňuje fyzikální vlastnosti (ukončení
VíceMetody analýzy povrchu
Metody analýzy povrchu Metody charakterizace nanomateriálů I RNDr. Věra Vodičková, PhD. Povrch pevné látky: Poslední monoatomární vrstva + absorbovaná monovrstva Ovlivňuje fyzikální vlastnosti (ukončení
VíceÚvod do fyziky tenkých vrstev a povrchů. Spektroskopie Augerových elektron (AES), elektronová mikrosonda, spektroskopie prahových potenciál
Úvod do fyziky tenkých vrstev a povrchů Spektroskopie Augerových elektron (AES), elektronová mikrosonda, spektroskopie prahových potenciál ty i hlavní typy nepružných srážkových proces pr chodu energetických
VíceVznik struktury valenčního pásu při mapování stavu Ce 4f
Michal Škoda KFPP 2007 Vznik struktury valenčního pásu při mapování stavu Ce 4f Úvod Má disertační práce nesoucí název Studium reaktivity binárních modelových katalytických systémů metodou SRPES přímo
VíceZáklady Mössbauerovy spektroskopie. Libor Machala
Základy Mössbauerovy spektroskopie Libor Machala Rudolf L. Mössbauer 1958: jev bezodrazové rezonanční absorpce záření gama atomovým jádrem 1961: Nobelova cena Analogie s rezonanční absorpcí akustických
VíceStručný 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,
VíceZáklady 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?
VíceATOMOVÁ SPEKTROMETRIE
ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE Atomová spektrometrie valenčních e - 1. OES (AES). AAS 3. AFS 1 Atomová spektra čárová spektra Tok záření P - množství zářivé energie (Q E ) přenesené od zdroje za jednotku času.
VíceStudium elektronové struktury povrchu elektronovými spektroskopiemi
Studium elektronové struktury povrchu elektronovými spektroskopiemi Autor: Petr Blumentrit Ve své disertační práci se zabývám Augerovou elektronovou spektroskopií ve speciálním uspořádání, ve kterém jsou
VíceATOMOVÁ SPEKTROMETRIE
ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE doc. Ing. David MILDE, Ph.D. tel.: 585634443 E-mail: david.milde@upol.cz (c) -017 Doporučená literatura Černohorský T., Jandera P.: Atomová spektrometrie. Univerzita Pardubice 1997.
VíceRentgenová 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.
VíceMěření 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
VíceZdroje 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
VíceOptické 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)
VíceKOMPLEXY EUROPIA(III) LUMINISCENČNÍ VLASTNOSTI A VYUŽITÍ V ANALYTICKÉ CHEMII. Pavla Pekárková
KOMPLEXY EUROPIA(III) LUMINISCENČNÍ VLASTNOSTI A VYUŽITÍ V ANALYTICKÉ CHEMII Pavla Pekárková Katedra analytické chemie, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita, Kotlářská 2, 611 37 Brno E-mail: 78145@mail.muni.cz
VíceMěření absorbce záření gama
Měření absorbce záření gama Úkol : 1. Změřte záření gama přirozeného pozadí. 2. Změřte záření gama vyzářené gamazářičem. 3. Změřte záření gama vyzářené gamazářičem přes absorbátor. 4. Naměřené závislosti
VíceOpakování: 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
VíceÚvod 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.
VíceÚvod 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
VíceAuger Electron Spectroscopy (AES)
Auger Electron Spectroscopy (AES) Přehledná tabulka a. tech. Princip Obvyklý popis hladin viz diagram čísla komponent KLM.. např. L23 representuje L2 i L3 spin. štěpení Nelze pro H a He, ale lze hydridy
VíceVyužití teoretických výpočtů při interpretaci dat získaných na modelových systémech
Využití teoretických výpočtů při interpretaci dat získaných na modelových systémech Jan Polášek, KFPP MFF UK V současné době je nepřehlédnutelný zvýšený zájmem o životní prostředí a vývoj prostředků k
VíceE g IZOLANT POLOVODIČ KOV. Zakázaný pás energií
Polovodiče To jestli nazýváme danou látku polovodičem, závisí především na jejích vlastnostech ve zvoleném teplotním oboru. Obecně jsou to látky s 0 ev < Eg < ev. KOV POLOVODIČ E g IZOLANT Zakázaný pás
VíceChemie 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
VíceMolekulová 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
VíceAnalýza 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
Více16. Franck Hertzův experiment
16. Franck Hertzův experiment Zatímco zahřáté těleso vysílá spojité spektrum elektromagnetického záření, mají např. zahřáté páry kovů nebo plyny, v nichž probíhá elektrický výboj, spektrum čárové. V uvedených
VíceFotovodivost. 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:
Vícenano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL
Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL nano.tul.cz Tyto materiály byly vytvořeny v rámci projektu ESF OP VK: Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na Technické univerzitě v Liberci Experimentální
VícePlazmové 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.
VíceFluorescence (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
Více13. 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
VíceABSORPČNÍ 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 = +
VíceDOUTNAVÝ VÝBOJ. Další technologie využívající doutnavý výboj
DOUTNAVÝ VÝBOJ Další technologie využívající doutnavý výboj Plazma doutnavého výboje je využíváno v technologiích depozice povlaků nebo modifikace povrchů. Jedná se zejména o : - depozici povlaků magnetronovým
VíceFyzika IV. -ezv -e(z-zv) kov: valenční elektrony vodivostní elektrony. Elektronová struktura pevných látek model volných elektronů
Elektronová struktura pevných látek model volných elektronů 1897: J.J. Thomson - elektron jako částice 1900: P. Drude: kinetická teorie plynů - kov jako plyn elektronů Drudeho model elektrony se mezi srážkami
VícePSK1-14. 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:
VíceBalmerova série. F. Grepl 1, M. Benc 2, J. Stuchlý 3 Gymnázium Havlíčkův Brod 1, Gymnázium Mnichovo Hradiště 2, Gymnázium Šumperk 3
Balmerova série F. Grepl 1, M. Benc 2, J. Stuchlý 3 Gymnázium Havlíčkův Brod 1, Gymnázium Mnichovo Hradiště 2, Gymnázium Šumperk 3 Grepl.F@seznam.cz Abstrakt: Metodou dělených svazků jsme určili lámavý
VíceÚvod do moderní fyziky. lekce 3 stavba a struktura atomu
Úvod do moderní fyziky lekce 3 stavba a struktura atomu Vývoj představ o stavbě atomu 1904 J. J. Thomson pudinkový model atomu 1909 H. Geiger, E. Marsden experiment s ozařováním zlaté fólie alfa částicemi
Více1. Kvantové jámy. Tabulka 1: Efektivní hmotnosti nosičů v krystalech GaAs, AlAs, v jednotkách hmotnosti volného elektronu m o.
. Kvantové jámy Pokročilé metody růstu krystalů po jednotlivých vrstvách (jako MBE) dovolují vytvořit si v krystalu libovolný potenciál. Jeden z hojně používaných materiálů je: GaAs, AlAs a jejich ternární
VíceChemie a fyzika pevných látek l
Chemie a fyzika pevných látek l p2 difrakce rtg.. zářenz ení na pevných látkch,, reciproká mřížka Doporučená literatura: Doc. Michal Hušák dr. Ing. B. Kratochvíl, L. Jenšovský - Úvod do krystalochemie
VíceObsah. Analýza povrchu (Nadpis 1) Shrnutí (Nadpis 2) Úvod (Nadpis 2)
Obsah Analýza povrchu (Nadpis 1)... 1 Shrnutí (Nadpis 2)... 1 Úvod (Nadpis 2)... 1 Povrch, vakuum (Nadpis 2)... 2 Vzorky... 2 Principy (Nadpis 2)... 5 XPS (Nadpis 3)... 5 Kvantifikace a určování vazebných
VíceSpektroskopie Augerových elektronů AES. KINETICKÁ ENERGIE AUGEROVÝCH e - NEZÁVISÍ NA ENERGII PRIMÁRNÍHO ZDROJE
Spektroskopie Augerových elektronů AES KINETICKÁ ENERGIE AUGEROVÝCH e - NEZÁVISÍ NA ENERGII PRIMÁRNÍHO ZDROJE Spektroskopie Augerových elektronů AES Jev Augerových elektronů objeven 1923 - Lise Meitner
Více1. Proveďte energetickou kalibraci gama-spektrometru pomocí alfa-zářiče 241 Am.
1 Pracovní úkoly 1. Proveďte energetickou kalibraci gama-spektrometru pomocí alfa-zářiče 241 Am. 2. Určete materiál několika vzorků. 3. Stanovte závislost účinnosti výtěžku rentgenového záření na atomovém
VíceNávod pro laboratorní úlohu: Komerční senzory plynů a jejich testování
Návod pro laboratorní úlohu: Komerční senzory plynů a jejich testování Úkol měření: 1) Proměřte závislost citlivosti senzoru TGS na koncentraci vodíku 2) Porovnejte vaši citlivostní charakteristiku s charakteristikou
Vícenanočástice klastr rozměrový efekt Povrchové atomy v nanočásticích Jan Plšek
Jan Plšek nanočástice klastr rozměrový efekt alespoň jeen rozměr částice < 100 nm nanočástice ve formě shluku obsahujícího o 2 o 10 4 atomů změna rozměrů stuovaného objektu způsobí změnu jeho fyzikálních
VíceANALÝZA POVRCHU (NADPIS 1) 2 SHRNUTÍ (NADPIS 2) 2. Úvod (Nadpis 2) 2. Povrch, vakuum (Nadpis 2) 2 VZORKY 3. Principy (Nadpis 2) 6 XPS (Nadpis 3) 6
Obsah Obsah ANALÝZA POVRCHU (NADPIS 1) 2 SHRNUTÍ (NADPIS 2) 2 Úvod (Nadpis 2) 2 Povrch, vakuum (Nadpis 2) 2 VZORKY 3 Principy (Nadpis 2) 6 XPS (Nadpis 3) 6 Kvantifikace a určování vazebných posunů (Nadpis
Více1 Teoretický úvod. 1.2 Braggova rovnice. 1.3 Laueho experiment
RTG fázová analýza Michael Pokorný, pok@rny.cz, Střední škola aplikované kybernetiky s.r.o. Tomáš Jirman, jirman.tomas@seznam.cz, Gymnázium, Nad Alejí 1952, Praha 6 Abstrakt Rengenová fázová analýza se
VíceVojtěch Hrubý: Esej pro předmět Seminář EVF
Vojtěch Hrubý: Esej pro předmět Seminář EVF Plazma Pod pojmem plazma většinou myslíme plynné prostředí, které se skládá z neutrálních částic, iontů a elektronů. Poměr množství neutrálních a nabitých částic
VíceVazby v pevných látkách
Vazby v pevných látkách Hlavní body 1. Tvorba pevných látek 2. Van der Waalsova vazba elektrostatická interakce indukovaných dipólů 3. Iontová vazba elektrostatická interakce iontů 4. Kovalentní vazba
VíceZeemanův jev. 1 Úvod (1)
Zeemanův jev Tereza Gerguri (Gymnázium Slovanské náměstí, Brno) Stanislav Marek (Gymnázium Slovanské náměstí, Brno) Michal Schulz (Gymnázium Komenského, Havířov) Abstrakt Cílem našeho experimentu je dokázat
VíceMETODY - spektrometrické
Analýza Analýza - prvková METODY - spektrometrické atomová emisní/absorpční spektrometrie rentgenová fluorescenční analýza emise elektronů - povrchová analýza ESCA (elektronová spektroskopie pro chemickou
VíceElektromagnetické 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
VíceHMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza polutantů v životním
HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza polutantů v životním prostředí - farmakokinetické studie - kvantifikace proteinů
VíceSpektroskopie subvalenčních elektronů Elektronová mikroanalýza, rentgenfluorescenční spektroskopie
Spektroskopie subvalenčních elektronů Elektronová mikroanalýza, rentgenfluorescenční spektroskopie Metody charakterizace nanomateriálů I RNDr. Věra Vodičková, PhD. rentgenová spektroskopická metoda k určen
VíceOddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK
Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM IV Úloha č.: A 16 Název: Měření resonančního a ionizačního potenciálu rtuti, Franckův-Hertzův pokus Vypracoval: Martin Dlask
VíceMetody 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
VíceAnizotropie fluorescence
Anizotropie fluorescence Pokročilé biofyzikální metody v experimentální biologii Ctirad Hofr 6 1 Jev anizotropie Jestliže dochází k excitaci světlem kmitajícím v jedné rovině, emise fluorescence se často
VíceMĚŘENÍ PLANCKOVY KONSTANTY
Úloha č. 14a MĚŘENÍ PLANCKOVY KONSTANTY ÚKOL MĚŘENÍ: 1. Změřte napětí U min, při kterém se právě rozsvítí červená, žlutá, zelená a modrá LED. Napětí na LED regulujte potenciometrem. 2. Nakreslete graf
VíceSPEKTRÁLNÍ 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
VíceCharakteristiky 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
VíceMetody 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.
VíceÚloha 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
VíceElektronová mikroanalýz Instrumentace. Metody charakterizace nanomateriálů II
Elektronová mikroanalýz ýza 1 Instrumentace Metody charakterizace nanomateriálů II RNDr. Věra V Vodičkov ková,, PhD. Elektronová mikroanalýza relativně nedestruktivní rentgenová spektroskopická metoda
VíceNa 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
VíceSPEKTROSKOPICKÉ 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
VíceANALYTICKÝ 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)
VíceČeské 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
VíceVIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE
VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE (c) -2012 RAMANOVA SPEKTROMETRIE 1 PRINCIP METODY Měří se rozptýlené záření, které vzniká interakcí monochromatického záření z viditelné oblasti s molekulami vzorku za současné změny
Více4. Stanovení teplotního součinitele odporu kovů
4. Stanovení teplotního součinitele odporu kovů 4.. Zadání úlohy. Změřte teplotní součinitel odporu mědi v rozmezí 20 80 C. 2. Změřte teplotní součinitel odporu platiny v rozmezí 20 80 C. 3. Vyneste graf
VíceDiskutujte, jak široký bude pás spojený s fosforescencí versus fluorescencí. Udělejte odhad v cm -1.
S použitím modelu volného elektronu (=částice v krabici) spočtěte vlnovou délku a vlnočet nejdlouhovlnějšího elektronového přechodu u molekuly dekapentaenu a oktatetraenu. Diskutujte polohu absorpčního
VíceV nejnižším energetickém stavu valenční elektrony úplně obsazují všechny hladiny ve valenčním pásu, nemohou zprostředkovat vedení proudu.
POLOVODIČE Vlastní polovodiče Podle typu nosiče náboje dělíme polovodiče na vlastní (intrinsické) a příměsové. Příměsové polovodiče mohou být dopované typu N (majoritními nosiči volného náboje jsou elektrony)
VíceMĚŘENÍ 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
VíceOptoelektronika. 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
VíceElektronová 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
VíceRTG difraktometrie 1.
RTG difraktometrie 1. Difrakce a struktura látek K difrakci dochází interferencí mřížkou vychylovaných vln Když dochází k rozptylu vlnění na různých atomech molekuly či krystalu, tyto vlny mohou interferovat
VíceLABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) Použití GC-MS spektrometrie
LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) C Použití GC-MS spektrometrie Vedoucí práce: Doc. Ing. Petr Kačer, Ph.D., Ing. Kamila Syslová Umístění práce: laboratoř 79 Použití GC-MS spektrometrie
VíceHmotnostní spektrometrie
Hmotnostní spektrometrie Princip: 1. Ze vzorku jsou tvořeny ionty na úrovni molekul, nebo jejich zlomků (fragmentů), nebo až volných atomů dodáváním energie, např. uvolnění atomů ze vzorku nebo přímo rozštěpení
VíceChování 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
VíceSložení hvězdy. Hvězda - gravitačně vázaný objekt, složený z vysokoteplotního plazmatu; hmotnost 0,08 M ʘ cca 150 M ʘ, ale R136a1 (LMC) má 265 M ʘ
Hvězdy zblízka Složení hvězdy Hvězda - gravitačně vázaný objekt, složený z vysokoteplotního plazmatu; hmotnost 0,08 M ʘ cca 150 M ʘ, ale R136a1 (LMC) má 265 M ʘ Plazma zcela nebo částečně ionizovaný plyn,
VíceMolekuly 1 12/4/2011. Molekula definice IUPAC. Molekuly. Proč existují molekuly? Kosselův model. Představy o molekulách
1/4/011 Molekuly 1 Molekula definice IUPC elektricky neutrální entita sestávající z více nežli jednoho atomu. Přesně, molekula, v níž je počet atomů větší nežli jedna, musí odpovídat snížení na ploše potenciální
VícePOKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II
POKUSY VEDOUCÍ KE KVANTOVÉ MECHANICE II FOTOELEKTRICKÝ JEV VNĚJŠÍ FOTOELEKTRICKÝ JEV na intenzitě záření závisí jen množství uvolněných elektronů, ale nikoliv energie jednotlivých elektronů energie elektronů
VíceProč elektronový mikroskop?
Elektronová mikroskopie Historie 1931 E. Ruska a M. Knoll sestrojili první elektronový prozařovací mikroskop,, 1 1939 první vyrobený elektronový mikroskop firma Siemens rozlišení 10 nm 1965 první komerční
VíceÚloha 1: Vypočtěte hustotu uhlíku (diamant), křemíku, germania a α-sn (šedý cín) z mřížkové konstanty a hmotnosti jednoho atomu.
Úloha : Vypočtěte hustotu uhlíku (diamant), křemíku, germania a α-sn (šedý cín) z mřížkové konstanty a hmotnosti jednoho atomu. Všechny zadané prvky mají krystalovou strukturu kub. diamantu. (http://en.wikipedia.org/wiki/diamond_cubic),
VíceMetody charakterizace
Metody y strukturní analýzy Metody charakterizace nanomateriálů I Význam strukturní analýzy pro studium vlastností materiálů Experimentáln lní metody využívan vané v materiálov lovém m inženýrstv enýrství:
Více10A1_IR spektroskopie
C6200-Biochemické metody 10A1_IR spektroskopie Petr Zbořil IR spektroskopie Excitace vibračních a rotačních přechodů Valenční vibrace n Deformační vibrace d IR spektroskopie N atomů = 3N stupňů volnosti
VíceSpektrometrie záření gama
Spektrometrie záření gama M. Kroupa, Gymnázium Děčín, trellac@centrum.cz B. Dvorský, Gymnázium Šternberk, bohuslav.dvorsky@seznam.cz Abstrakt Tento článek pojednává o spektroskopii záření gama. Bylo měřeno
VíceINFRAČERVENÁ SPEKTROMETRIE A BIOSLOŽKY PALIV
VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE Fakulta technologie ochrany prostředí Ústav technologie ropy a alternativních paliv INFRAČERVENÁ SPEKTROMETRIE A BIOSLOŽKY PALIV Laboratorní cvičení ÚVOD V několika
Více7. Měření fluorescence při excitaci kontinuálním světlem ( steady-state )
7. Měření fluorescence při excitaci kontinuálním světlem ( steady-state ) Steady-state měření Excitujeme kontinuálním světlem, měříme intenzitu emise (počet emitovaných fotonů) Obvykle nedetekujeme všechny
VíceLuminiscence. emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence. chemicky (chemiluminiscence)
Luminiscence Luminiscence emise světla látkou, která je způsobená: světlem (fotoluminiscence) fluorescence, fosforescence chemicky (chemiluminiscence) teplem (termoluminiscence) zvukem (sonoluminiscence)
VíceKoloidní zlato: tradiční rekvizita alchymistů v minulosti - sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti?
Koloidní zlato: tradiční rekvizita alchymistů v minulosti - sofistikovaný (nano)nástroj budoucnosti? Vedoucí projektu: Ing. Filip Novotný, Ing. Filip Havel K. Hes - Gymnázium, Praha 6, Nad Alejí 1952 K.
Více3. 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
VíceLasery. 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- 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