516-0306/01 – Fyzikální principy technických měřicích metod (FPTMM)

Garantující katedraInstitut fyzikyKredity4
Garant předmětudoc. RNDr. Jan Kopečný, CSc.Garant verze předmětudoc. RNDr. Jan Kopečný, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník5Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení1998/1999Rok zrušení2002/2003
Určeno pro fakultyFSUrčeno pro typy studiamagisterské
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Bude doplněno

Vyučovací metody

Anotace

Základním cílem předmětu je poskytnout studujícímu základní představy o fyzikálních principech na kterých je založena konstrukce komerčních měřících a diagnostických přístrojů. Pochopení principů mu umožní využít všech možností použití přístroje, případně je rozšířit, respektive přístroj aplikovat i v oblastech nepředpokládaných v manuálu. Předmět je omezen na principy metod využívajících záření v celém jeho spektru. Jedná se tedy o základy interferometrie, zviditelňování polí, holografie, fotometrie, mikroskopie, spektroskopie, ale i využití ultrazvuku, částicového a radioaktivního záření včetně elektronové mikroskopie. Se studentem, který si tento předmět zapíše, lze domluvit prohloubení nebo vynechání některých partií podle jeho zaměření.

Povinná literatura:

(1) Sochor, V.: Lasery a koherentní svazky, Academia, Praha 1990 (2) Fuka, J. - Havelka, B.: Optika, SPN, Praha 1961 (3) Sequens, J.: Technika zviditelňování fyzikálních polí, Academia,Praha 1980 (4) Baleš, J. - Szabó, V.: Holografická interferometria v experimentalnej mechanike, Veda, Bratislava 1986 (5) Obraz, J.: Ultrazvuk v měřící technice, SNTL, Praha 1984 (6) Klujev, V., V.: Pribory dlja nerazrušajuščego kontrolja materialovi rozdelij, Mašinostrojenije, Moskva 1986 (7) Pluta, M.: Advanced Light Microscopy. PWN, Warszava 1988 (8) Kopečný, J.: Fyzika IIa, IIb VŠB, Ostrava 2000

Doporučená literatura:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod Obecné zákonitosti užití záření v technických měřících metodách, záření vlnového a korpuskulárního charakteru, foton, částice, de Broglieho hypotéza. 2. Základní vlastnosti elektromagnetického záření Maxwellův popis elmag.záření, vlnová rovnice, Huygensův princip, elektrický dipól jako elementární zářič, spektrum elmag. vln, Bohrův model atomu a vznik spekter, nekoherentní a koherentní zářiče, polarizace záření, princip činnosti laseru, odraz, lom, absorpce, interference a ohyb záření. 3. Základy interferometrie Interferenční komparátory (Michelson, Metra), refraktometry (Rayleigh, Mach- Zehnder, Jamin), spektroskopy (Fabry-Perotův, Fizeaův), interferenční mikroskop. Měření malých deformací a přemístění, délková měření. Kontrola tvaru a nerovností povrchu. Měření indexu lomu, určení nehomogenit prostředí. Měření vlnové délky, měření tlouštěk tenkých vrstev. 4. Zviditelňování fyzikálních polí Interferenční metody, šlírová metoda a fotoelesticimetrie, metoda fázového kontrastu, Moire metody. Modelové vyšetřování vnitřních napětí. Sledování povrchu, nehomogenit. Zkoumání zviditelněných tepelných, rychlostních, elektrických a magnetických polí. 5. Holografické metody a speckle metody Záznam a rekonstrukce hologramu, základní typy hologramů, metody dvojího osvitu, kontinuální expozice a reálného času, mikroholografie. Princip speckleinterferometrie. Holografická ineterferometrie průhledných objektů, zkoumání nehomogenit, měření tepelných a tlakových deformací uvnitř objektu. Holografická interferometrie neprůhledných objektů, stanovení vnitřních nehomogenit, měření napětí a deformací. Určování tvaru a odchylek povrchu. Holografická analýza kmitajících objektů, určování kritických míst. Kontrola povrchu. 6. Fotometrie Fotometry a spektrální fotometry. Stanovení základních fotometrických veličin, propustnosti, odrazivosti, absorbce, extinkce a disperse prostředí. Stanovení barevnosti a barvy. Měření koncentrace, identifikace látky. 7. Optická mikroskopie Optický mikroskop, mikroskopie neprůhledných předmětů, temné pole, polarizační mikroskopie, fluorescennční mikroskopie, fázové předměty. Identifikace materiálu, jemná struktura, kontrola povrchu, vnitřku a tvaru, měření tenkých vrstev. 8. Spektroskopie Klasické a laserové spektroskopy a spektrografy, interferenční spektrografy. Ramanova spektroskopie, luminscenční spektroskopie, Mossbauerův jev, hmotnostní spektroskopie. Spektrální kvalitativní a kvantitivní analýza, identifikace látky a jejích parametrů. 9. Ultrazvukové metody Vznik a šíření ultrazvukové vlny, závislost její rychlosti na prostředí a jeho fyzikálních parametrech, útlum, odraz a lom vlny. Základní měřící metody. Měření mechanických vlastností prostředí, stanovení tlouštky, vyhledávání vnitřních defektů a nehomogenit, hladinoměry a průtokoměry. 10. Částicové a radioaktivní záření Přehled využívaných druhů korpuskulárního a jaderného záření, jejich zdroje a parametry. Interakce těchto záření s látkou. Neutronová a radiační defektoskopie, princip radiaktivního datování, tlouštkoměry, hladinoměry a průtokoměry. 11. Elektronová mikroskopie Elektrická a magnetická čočka, konstrukce mikroskopu na průchod a na odraz, rozlišovací schopnost. Elektronová difrakce.Identifikace látky a jejích parametrů.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2007/2008 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (145) 51
        Zkouška Zkouška 100  0
        Zápočet Zápočet 45  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2004/2005 (M2301) Strojní inženýrství (2301T777) Strojírentví / nepovinné předměty P čeština Ostrava 5 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (M2301) Strojní inženýrství (2301T777) Strojírentví / nepovinné předměty P čeština Ostrava 5 volitelný odborný stu. plán
2002/2003 (M2301) Strojní inženýrství (2301T777) Strojírentví / nepovinné předměty P čeština Ostrava 5 volitelný odborný stu. plán
2001/2002 (M2301) Strojní inženýrství (2301T777) Strojírentví / nepovinné předměty P čeština Ostrava 5 volitelný odborný stu. plán
2000/2001 (M2301) Strojní inženýrství (2301T777) Strojírentví / nepovinné předměty P čeština Ostrava 5 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku