480-8672/01 – Fyzika pevných látek (FPL)
| Garantující katedra | Katedra fyziky | Kredity | 3 |
| Garant předmětu | prof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček | Garant verze předmětu | prof. Dr. RNDr. Jiří Luňáček |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2018/2019 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT, USP | Určeno pro typy studia | bakalářské |
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, 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:
Doporučená literatura:
Kratochvíl, P. - Lukáč, P. - Sprušil, B. : Úvod do fyziky kovů I, SNTL -
Alfa, Praha 1984
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Pravidelné počítání příkladů a závěrečný test.
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,
elektronová struktura krystalů, valence, atomové a iontové poloměry.
4. Tepelné vlastnosti mřížky
Tepelné kmity mřížky, specifické teplo mřížky (Einsteinova a Debyeova teorie),
tepelná roztažnost, tepelná vodivost, Fermiho energie a elektronové specifické
teplo.
5. Bodové poruchy v krystalech
Typy poruch (vakance, intersticiály, bivakance, Frenkelovy poruchy atd.),
koncentrace bodových poruch, bodové poruchy a difúze, příměsi a slitiny.
6. 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.
7. 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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky