030-0934/02 – Spektroskopické metody v požární ochraně a bezpečnostním inženýrství (SMPO)
Garantující katedra | Katedra požární ochrany | Kredity | 10 |
Garant předmětu | prof. Ing. Zdeněk Zelinger, CSc. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Zdeněk Zelinger, CSc. |
Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný |
Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
Rok zavedení | 2016/2017 | Rok zrušení | |
Určeno pro fakulty | FBI | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Předmět se zabývá spektroskopickými metodami založenými na elektromagnetickém záření s důrazem na hlavní spektrometrické parametry jako populace kvantových stavů, spektrální přechody, absorpce a emise plynů, rozšíření linií, tvar linií jako zdroj informací, rovnice přenosu záření a kvantitativní analýzy. Dále spektroskopickými metodami jako analytickými nástroji. Jedná se zejména o základy metod a jejich výhody a nevýhody při výzkumech atmosféry, v požární ochraně a v bezpečnostním inženýrství, charakteristika metod podle spektrálního rozsahu - UV/VIS, infračervená a mikrovlnná spektrální oblast, charakteristika metod podle typu detekce - lokální a dálková detekce - měření z povrchu Země, satelitní měření, lidarová měření, letecké a balonové kampaně. Spektroskopické metody pro výzkum dolní troposféry. Významné aspekty satelitních měření a obecně „remote sensing“ systémů pro bezpečnostní výzkum. Rovněž budou rozebrány i metody, které do bezpečnostního inženýrství a požární ochrany teprve proniknou. Po absolvování kurzu budou studenti znát principy spektroskopie, konstrukce a použití spektrometrů a užití různých metod v bezpečnostní a požární praxi.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Anotace
Předmět se zabývá přehledem spektroskopických metod založeném na kvantové mechanice, spektroskopickém vybavení a v současnosti užívaných spektroskopických metod. Předmět podává ucelený přehled spektroskopických metod založených na elektromagnetickém záření. Rovněž zahrnuje principy konstrukce spektrometrů, zdrojů světla, detektorů a dalších nástrojů užívaných ve spektroskopii a principy populace kvantových stavů, spektrálních přechodů, absorpce a emise plynů, rozšíření linií, tvar linií jako zdroj informací, rovnice přenosu záření a principy kvantitativní analýzy. Nakonec bude podán přehled o spektroskopických metodách, které jsou v současnosti v užívány. Rovněž budou rozebrány i metody, které do bezpečnostního inženýrství a požární ochrany teprve proniknou.
Povinná literatura:
J.M. Hollas: High Resolution Spectroscopy, Butterworths, London 1982.
P.F. Bernath: Spectra of Atoms and Molecules,Oxford University Press, New York, Oxford 1995.
W. Demtröder: Laser Spectroscopy, Springer-Verlag, Berlin 1982
M. Lackner (Ed.): Lasers in Chemistry, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2008
J. Orphal, C. E. Fellows, and P.-M. Flaud: "The visible absorption spectrum of NO3 measured by high-resolution Fourier-transform spectroscopy", Journal of Geophysical Research D 108 (D3), 4077, doi: 10.1029/2002JD002489, 2003.
J. Orphal: "A critical review of the absorption cross-sections of O3 and NO2 in the 240-790 nm region", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 157, 185-209, 2003.
Doporučená literatura:
J.-M. Flaud, A. Perrin, J. Orphal, Q. Kou, P.-M. Flaud, C. Piccolo, and B. Carli: "New analysis of the v5+v9-v9 hot band of HNO3", Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 77, 355-364, 2003.
H. Kromminga, J. Orphal, P. Spietz, S. Voigt, and J. P. Burrows: "The temperature dependence (213-293 K) of the absorption cross-sections of OClO in the 340-450 nm region measured by Fourier-transform spectroscopy", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 157, 149-160, 2003.
K. Bogumil, J. Orphal, T. Homann, S. Voigt, P. Spietz, O. C. Fleischmann, A. Vogel, M. Hartmann, H. Bov-ensmann, J. Frerick, and J. P. Burrows: "Measurements of molecular absorption spectra with the SCIAMACHY pre-flight model: instrument characterization and reference data for atmospheric remote-sensing in the 230-2380 nm region", Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 157, 167-184, 2003.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Zpracování semestrální práce.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Předmět se zabývá spektrometrií s důrazem na hlavní spektrometrické parametry jako populace kvantových stavů, Einsteinova teorie spektrálních přechodů, Planckův zákon absorpce a emise plynů, podstata spektrálního charakteru absorpce a emise, mechanismy způsobující rozšíření linií, tvar linií jako zdroj informací, intensita, poloha a rozšíření spektrální linie, rovnice přenosu záření a její speciální případy, teoretické principy kvantitativní analýzy, teorie spektroskopického experimentu a základní principy experimentálních metod spektroskopie, mikrovlnná spektroskopie, rotační spektra a struktura molekul, vibrační spektroskopie, normální souřadnice a souřadnice symetrie, aplikace IČ a Ramanovy spektroskopie.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.