480-2061/01 – Fyzika pevných látek (FPL)

Garantující katedraKatedra fyzikyKredity4
Garant předmětuprof. Dr. RNDr. Jiří LuňáčekGarant verze předmětuprof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník3Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2018/2019Rok zrušení
Určeno pro fakultyUSP, FEI, HGFUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
LUN10 prof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+1
kombinovaná Zápočet a zkouška 12+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Klasifikovat a porovnat základní typy krystalových struktur a vazeb Porovnat a ilustrovat použití základních difrakčních metod Charakterizovat a kategorizovat poruchy krystalové mříže Diskutovat a interpretovat elastickou a plastickou deformaci krystalů

Vyučovací metody

Přednášky
Cvičení (v učebně)
Projekt

Anotace

Předmět patří do skupiny oborových předmětů, který navazuje na znalosti studenta z matematiky, základního kurzu fyziky a přednášky Struktura a vlastnosti látek. Cílem přednášky je, aby se posluchač seznámil s vybranými fundamentálními pojmy a osvojil si základní fyzikální přístupy především ze struktury pevných látek a vytvořil si tak dobrý fyzikální základ pro navazující technické přednášky zvláště z kovů a nekovů. Vzhledem k cíli a časovému zařazení není k výkladu použito matematického aparátu kvantové mechaniky a statistiky.

Povinná literatura:

Beiser, A.: Úvod do moderní fyziky, Academia, Praha 1975, (1. vydání) Kittel, Ch. : Úvod do fyziky pevných látek, Academia, Praha 1985 Cambridge 1996. ISBN 0 521 55092 0 Kittel, Ch.: Introductions to Solid State Physics, John Wiley and Sons, first edition, Cambridge 1953, (and next).

Doporučená literatura:

Kratochvíl, P. - Lukáč, P. - Sprušil, B. : Úvod do fyziky kovů I, SNTL - Alfa, Praha 1984 Cohen, M.L. and Louie, S.G.: Fundamentals of Condensed Matter Physics, Cambridge University Press, 2017

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Absolvování zápočtového testu, písemná a ústní zkouška.

E-learning

Žádný

Další požadavky na studenta

Písemná práce z vybrané problematiky.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Krystalová struktura Periodicita atomových uspořádání (operace symetrie, primitivní a elementární buňka, typy mřížek), dvou a třírozměrné mřížky, indexy, jednoduché krystalové struktury (b.c.c., f.c.c., h.c.p., NaCl, CsCl, diamant, sfalerit a wurtzit). 2. Difrakce na krystalu a reciproká mřížka Braggova rovnice (svazky rentgenového záření, elektronů a neutronů), experimentální difrakční metody (Laueho metoda, rotující krystal, prášková metoda), vektory reciproké mříže, difrakční podmínky, Brillouinovy zóny a reciproké mříže (s.c. a f.c.c.), atomový rozptylový faktor a strukturní faktor (b.c.c., f.c.c.). 3. Krystalová vazba, iontové a kovalentní krystaly, kovové krystaly Základní typy vazeb, krystaly inertních plynů, odpudivá interakce, rovnovážné mřížové konstanty, kohezní energie, iontové, kovalentní a kovové krystaly, valence, atomové a iontové poloměry. 4. Základy elektronové struktury pevných látek Pauliho vylučovací princip, valenční elektrony, energetické hladiny atomů versus energetické pásy v krystalech, energetickém pásy v kovech, polovodičích a izolantech – souvislosti s elektrickými vlastnostmi, příklady. 5. Tepelné vlastnosti mřížky Tepelné kmity mřížky, specifické teplo mřížky (Einsteinova a Debyeova teorie), tepelná roztažnost, tepelná vodivost, Fermiho energie a elektronové specifické teplo. 6. Bodové poruchy v krystalech Typy poruch (vakance, intersticiály, bivakance, Frenkelovy poruchy atd.), koncentrace bodových poruch, bodové poruchy a difúze, příměsi a slitiny. 7. Dislokace Základní typy dislokací a jejich popis (hranová a šroubová dislokace, Burgersův vektor, pohyb dislokací a skluz, pohyb dislokací (konzervativní a nekonzervativní pohyb), zdroje dislokací, hustota dislokací, dislokace v důležitých krystalových strukturách (f.c.c., h.c.p., b.c.c. ), pozorování dislokací. 8. Elastická a plastická deformace krystalů Deformace čistých kovů (monokrystaly, slitiny), přechod elastická a plastická deformace, křivka zpevnění (základní parametry a co je ovlivňuje), kritické skluzové napětí, zpevnění v důležitých krystalových strukturách (f.c.c., h.c.p., b.c.c. ), deformace polykrystalů.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2018/2019 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 30  10
        Zkouška Zkouška 70  20 3
Rozsah povinné účasti: Povinná účast na cvičeních. Maximálně povolené 3 absence.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2024/2025 (B0533A110023) Aplikovaná fyzika FPL P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2023/2024 (B0533A110023) Aplikovaná fyzika FPL P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2022/2023 (B0533A110023) Aplikovaná fyzika FPL P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2021/2022 (B0533A110023) Aplikovaná fyzika FPL P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2020/2021 (B0533A110023) Aplikovaná fyzika FPL P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2019/2020 (B0533A110023) Aplikovaná fyzika FPL P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2022/2023 letní
2021/2022 letní
2020/2021 letní