516-0415/01 – Optoelektronika ()
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | prof. RNDr. Petr Hlubina, CSc. | Garant verze předmětu | prof. RNDr. Petr Hlubina, CSc. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2002/2003 | Rok zrušení | 2007/2008 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Vyučovací metody
Anotace
Předmět navazuje na partie z předmětu Fyzika II a prohlubuje znalosti z
optiky.
Zahrnuje nejdůležitější partie klasické optiky, zejména paprskovou, vlnovou
a elektromagnetickou optiku. Cílem přednášky je, aby se posluchač detailně
seznámil s vybranými fundamentálními pojmy a osvojil si příslušné fyzikální
přístupy . Hlavní důraz je položen na elektromagnetickou optiku, která je
nezbytným základem pro další studium specializovaných předmětů jako je
integrovaná optika, optoelektronika a optické komunikace. Témata probraná na
přednáškách jsou detailně rozebírána ve cvičeních.
Povinná literatura:
1. Vrbová, M., a kol.: Lasery a moderní optika, oborová encyklopedie,
Promethens Praha 1994
2. Pištora, J.: Elektronické prvky, vydavatelství VŠB Ostrava 1988 - skriptum
3. Pištora, J., Vašinek, V.: Aplokovaná fyzika, vydavatelství VŠB Ostrava
1990 - skriptum
4. Vašinek, V.: Optoelektronika, vydavatelství VŠB Ostrava, 1990 - skriptum
5. Čtyroký, J., a kol.: Integrovaná optika, SNTL Praha 1986
6. Halliday, D., a kol.: Fyzika VUT Brno, VITIUM, PROMETHEUS 2000
7. Feynman, P. R.: Feynmanovy přednášky z fyziky, FRAGMENT Havlíčkův Brod 2000
8. Horák, Z., Krupka, F.: Fyzika, SNTL/ALFA, Praha 1976
9. Beiser, A.: Úvod do moderní fyziky, Academia Praha 1978
10.Havelka, B.: Základní kurz fyziky III. kvantové jevy (skripta Př. f. UP
Olomouc 1976)
11.Schröder, G.: Technická optika, SNTL Praha 1981
12.Schröfel, J., Novotný, K.: Optické vlnovody, SNTL Praha 1986
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
2. Kvantová mechanika
2.1. Částice v jednorozměrné potenciálové jámě
2.2. Částice v trojrozměrné potenciálové jámě
2.3. Průnik částice do potenciálové přehrady
2.4. Tunelový jev
2.5. Lineární harmonický oscilátor
3. Atomová a molekulová spektra
3.1. Kvantová čísla
3.2. Elektronová konfigurace
3.3. Celkový moment hybnosti
3.4. Atomová spektra
4. Pásová teorie látek
4.1. Elektrony izolovaného atomu
4.2. Základy pásové teorie
4.3. Pásové diagramy pro polovodič, izolant a kov při teplotě 0K
4.4. Vlastní polovodič, Fermiho hladina
4.5. Dotované polovodiče
4.6. Účinek příměsí v pásovém diagramu
5. Vlastnosti přechodů u polovodiče
5.1. Rozdělení přechodů
5.2. Přechod PN
5.3. Polovodičová dioda
5.4. Bipolární tranzistor
6. Zdroje optického záření
6.1. Přirozené zdroje optického záření
6.2. Umělé zdroje optického záření
6.2.1. Zdroje koherentního optického záření
6.2.2. Zdroje nekoherentního optického záření
6.2.3. Tepelné zdroje optického záření
6.2.4. Luminiscenční optické záření
6.3. Lasery
6.3.1. Základy činnosti laseru
6.3.2. Aktivní prostředí. Inverze populace
6.3.3. Optický rezonátor
6.4. Typy laserů
6.4.1. Lasery v pevné fázi - polovodičové lasery
6.4.2. Plynové lasery
6.4.3. Kapalinové lasery
6.4.4. Chemické lasery
6.5. Aplikace laserů
7. Šíření optického záření
7.1. Popis šíření optického záření
7.1.1. Optické zákony, principy, jevy a stavy
7.1.1.1. Prostředí homogenní
7.1.1.2. Prostředí nehomogenní
7.1.1.3. Prostředí anizotropní
7.1.2. Geometrická optika
7.1.3. Vlnová optika
7.1.4. Fotonová (kvantová) optika
7.2. Vlnová rovnice
7.3. Interference světla
7.3.1. Dvojsvazková interference
7.3.2. Vícesvazková interference
7.3.3. Interferometry
7.4. Holografie
7.5. Optické komunikace
8. Detektory optického záření
8.1. Charakteristické parametry detektorů
8.2. Tepelné detektory
8.3. Fotoelektrické detektory, fotonky, fotonásobiče
8.4. Pneumatické detektory
8.5. Chemické detektory
8.6. Šum detektorů
8.7. Analytické detekční metody
8.7.1. Metody založené na interakci elektron - látka
8.7.2. Metody založené na interakci iont - látka
8.7.3. Metody založené na interakci foton - látka
8.7.4. Metody založené na interakci fonon - látka
9. Infračervené záření
9.1. Energetické charakteristiky
9.2. Zdroje a detektory IČ záření
9.3. Vytváření IČ obrazů a bezdotykové měření teplot
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.