516-0943/02 – Optická spektroskopie a elipsometrie (OSE)
| Garantující katedra | Institut fyziky | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | doc. Dr. Mgr. Kamil Postava | Garant verze předmětu | doc. Dr. Mgr. Kamil Postava |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2003/2004 | Rok zrušení | 2015/2016 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Vysvětlit metody optické spektroskopie a elipsometrie, které se používají ke studiu tenkých vrstev a nanostrukturovaných periodických a kompozitních materiálů.
Klasifikovat základní metody - transmisní a reflexní spektroskopie, spektroskopické elipsometrie, infračervené spektroskopie a magnetooptické spektroskopické elipsometrie.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Anotace
Základním cílem předmětu je seznámit studenty s metodami optických
spektroskopií, které se používají ke studiu tenkých vrstev
a nanostrukturovaných periodických a kompozitních materiálů. Důraz je kladen
na fyzikální principy optické spektroskopie, metody měření a zpracování
naměřených dat. Předmět zahrnuje metody transmisní a reflexní spektroskopie,
spektroskopické elipsometrie, infračervené spektroskopie a magnetooptické
spektroskopické elipsometrie.
Povinná literatura:
1. SVANBERG, S. Atomic and molecular spectroscopy: basic aspects and
practical applications. Berlin: Springer-Verlag, 1991.
2. KLIGER, D. S.; Lewis, J. W.; Randall, C. E. Polarized light in optics
and spectroscopy. New York: Academic Press, 1990.
3. AZZAM, R. M. A.; BASHARA, N. M. Ellipsometry and polarized light.
Amsterdam: North-Holland, 1977.
Doporučená literatura:
1. OHLÍDAL, I.; FRANTA, D. Ellipsometry of thin film systems. In Progress
in Optics. Vol. 41, Ed. E. Wolf, 2000.
2. Guide for spectroscopy. Jobin Yvon.
3. Články z časopisů - např. sborníky konferencí ICSE: Thin Solid Films
Vol. 234 (1993), Vol. 290-291 (1996), Vol. 455-456 (2004).
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
samostatná systematická příprava studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. FYZIKÁLNÍ PRINCIPY OPTICKÉ SPEKTROSKOPIE A ELIPSOMETRIE
- elektronové přechody a původ spektrálních závislostí optických parametrů,
- modelování dielektrických funkcí materiálů
- Kramers-Kronigovy disperzní relace, vztah absorpce a disperze
- spektrální zařízení (disperzní hranol, mřížka, Fabry-Perotův
interferometr)
- vybrané partie optiky tenkých vrstev
- metody efektivních prostředí a jejich využití v optické spektroskopii
2. REFLEXNÍ A TRANSMISNÍ SPEKTROSKOPIE VE VIDITELNÉ, BLÍZKÉ ULTRAFIALOVÉ
A BLÍZKÉ INFRAČERVENÉ OBLASTI
- komponenty spektrometrů, dvousvazkový spektrometr
- materiály používané v optické spektroskopii
- rozlišovací mez a přístrojová funkce monochromátoru
- nadstavba přístrojů pro měření reflexních spekter, integrační koule
3. SPEKTROSKOPICKÁ ELIPSOMETRIE
- metody elipsometrie, měření elipsometrických úhlů psi a delta, zobecněná
elipsometrie
- typy elipsometrů (elipsometrie nulovací, polarizačně modulační,
s rotujícím analyzátorem a s rotujícím kompenzátorem)
- metody středování a kompenzace chyb
- metody zpracování elipsometrických dat
4. SPEKTROSKOPIE VE STŘEDNÍ INFRAČERVENÉ OBLASTI
- fyzikální původ infračervených absorpcí, charakteristická vibrační spektra
- princip spektrometru využívající Fourierovy transformace (FTIR)
- modelování absorpčních maxim, chemická analýza
5. MAGNETOOPTICKÁ SPEKTROSKOPIE
- původ magnetooptických jevů, Kerrův, Faradayův a Voightův magnetooptický
jev,
- dělení magnetooptických jevů podle směru magnetizace
- specifika magnetooptických elipsometrů
6. MODERNÍ A DOPLŇKOVÉ SMĚRY OPTICKÉ SPEKTROSKOPIE
- emisní spektroskopie
- laserová spektroskopie, fotoluminiscenční a fluorescenční spektroskopie,
Ramanova spektroskopie
- spektroskopie s časovým rozlišením
- spektrální měření na ultratenkých vrstvách
- difrakce na periodických mřížkových systémech
7. APLIKACE OPTICKÉ SPEKTROSKOPIE A ELIPSOMETRIE VE VÝZKUMU
A TECHNOLOGICKÉ PRAXI
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.