516-0415/01 – Optoelektronika ()

Garantující katedraInstitut fyzikyKredity4
Garant předmětudoc. RNDr. Petr Hlubina, CSc.Garant verze předmětudoc. RNDr. Petr Hlubina, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník1Semestrzimní + letní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2002/2003Rok zrušení2007/2008
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HLU03 doc. RNDr. Petr Hlubina, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+2

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

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35 (35) 0
                Projekt Projekt 15  0
                Písemka Písemka 10  0
                Jiný typ úlohy Jiný typ úlohy 10  0
        Zkouška Zkouška 65 (65) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 30  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 35  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2608R004) Komerční elektrotechnika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R041) Řídicí a informační systémy P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2642R004) Elektrické stroje, přístroje a pohony P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (3907R001) Elektroenergetika P čeština Ostrava 1 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku