516-0909/01 – Physical Principles of Technical Measurement Methods (FPTMM)

Gurantor departmentInstitute of PhysicsCredits0
Subject guarantordoc. RNDr. Jan Kopečný, CSc.Subject version guarantordoc. RNDr. Jan Kopečný, CSc.
Study levelpostgraduateRequirementChoice-compulsory
Year1Semesterwinter + summer
Study languageCzech
Year of introduction1996/1997Year of cancellation2007/2008
Intended for the facultiesIntended for study typesDoctoral
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 45+0
Combined Credit and Examination 0+45

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Bude doplněno.

Teaching methods

Summary

Basic aim of the subject is to give to technically oriented student basic concept about physical principles whereupon is based construction commercial measuring and diagnostic apparatus. Understanding of principles enables him to take advantage of all possibility of apparatus, eventually extend them, let us say apparatus apply and in the area unpredictable in manual. The subject is restricted on principles of methods making use of radiation throughout the whole spectrum.

Compulsory literature:

1. Zacharevskij, A. N.: Interferometery, Moskva 1952 2. Klujev, V. V.: Pribory dlja nerazrušajuščego kontrolja materialov i rozdelij, Mašinostrojenije, Moskva 1986 3. Jones, S. R.-Wykes, V.: Holographic nad Speckle Interferometry, Cambridge University Press, Cambridge 1985 4. Pluta, M.: Advanced Light Microscopy. PWN, Warszava 1988. 5. Arfken, G. B. - Griffing, D.F. - Kelly, D.C.: University Physics, Academia Press, N.Y. 1984

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

1. Úvod (12,13) Obecné zákonitosti užití záření v technických měřících metodách, záření vlnového a korpuskulárního charakteru, foton, částice, de Broglieho hypotéza. 2. Základní vlastnosti elektromagnetického záření (13) 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 (2,3) 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 (4) 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 (5,9) 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 (8) 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 (8,11) 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 (10) 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 (6) 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 (7) 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 (8) Elektrická a magnetická čočka, konstrukce mikroskopu na průchod a na odraz, rozlišovací schopnost. Elektronová difrakce. Identifikace látky a jejich parametrů.

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester, validity until: 2007/2008 Winter semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (145) 51
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2006/2007 (P2301) Mechanical Engineering (2301V001) Transport and Material Handling K Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (P2301) Mechanical Engineering (2301V003) Transport Equipment and Technology K Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (P2301) Mechanical Engineering (2302V006) Energy Engineering K Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (P2301) Mechanical Engineering (2302V007) Hydraulics and Pneumatics K Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (P2301) Mechanical Engineering (2302V019) Contruction of Production Machines and Equipment K Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (P2301) Mechanical Engineering (2303V002) Mechanical Engineering Technology K Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (P2301) Mechanical Engineering (3901V003) Applied Mechanics K Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (P2301) Mechanical Engineering (2301V001) Transport and Material Handling P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (P2301) Mechanical Engineering (2301V999) Volitelné předměty pro doktorské studium P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (P2301) Mechanical Engineering (2301V999) Volitelné předměty pro doktorské studium K Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2001/2002 (P2301) Mechanical Engineering (2303V002) Mechanical Engineering Technology P Czech Ostrava 1 Choice-compulsory study plan
2001/2002 (P2301) Mechanical Engineering (3901V003) Applied Mechanics P Czech Ostrava 1 Choice-compulsory study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner