Předmět: Fyzikální metody studia tenkých vrstev

« Zpět
Název předmětu Fyzikální metody studia tenkých vrstev
Kód předmětu KPF/C751
Organizační forma výuky Přednáška + Seminář
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 2
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Bouška Marek, doc. Ing. Ph.D.
  • Němec Petr, prof. Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Optická absorpční a emisní spektra složitých organických molekul. Fluorescence a fosforescence polymerů. Přenos excitační energie (intra- a inter-) v polymerních systémech. Spektrofotometry a spektrofluorimetry - konstrukce přístrojů a postupy měření spekter. Fourierova transformace - základní vlastnosti. Spojitá a diskrétí FT. Fourierova analýza. Infračervená spektroskopie - základní principy. Identifikace vazeb organických molekul pomocí absorpce infračerveného záření. IR spektrofotometry (CW a FTIR). Příprava vzorků a měření spekter. Interpretace spekter polymerů. Ramanova spektroskopie - základní principy. Experimentální techniky Ramanovy spektroskopie (SERS, TERS), Ramanova mikroskopie. NMR - teorie nukleární magnetické rezonance. Chování spinů v magnetickém poli, rezonance, stínění, chemický posuv, relaxace. NMR spektrometry a metody měření (CW, FT). Využití NMR pro studium vlastností polymerů. EPR - elektronová paramagnetická (spinová) rezonance. Vznik EPR signálu. Parametry EPR spekter. EPR spektrometry a aplikace EPR pro studium vlastností polymerů. Optická a elektronová mikroskopie - experimentální metody a využití. Elektronová mikroskopie - interakce elektronového svazku se vzorkem. Konstrukce mikroskopů. Interpretace snímků TEM a SEM. AFM - principy a aplikace. Optotermální experimentální metody. Fotoakustika a fotoakustická spektroskopie a mikroskopie. Možnosti aplikace ve studiu tenkých barvových vrstev. Metody termální analýzy (DSC, DTA, termální gravimetrie) pro studium polymerů. Principy metod, přístroje, aplikace na studium vlastností tenkých polymerních vrstev.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
Výstupy z učení
Student získá hlubší informace o principech, experimentálních i teoretických možnostech aplikace vybraných fyzikálních metod na řešení problémů polymerních materiálů. Seznámí se s moderní přístrojovou technikou (exkurze).
Absolvováním předmětu získá student přehled experimentálních fyzikálních metod, využitelných ke studiu polymerních materiálů a naučí se porozumět a interpretovat experimentální výsledky získaným těmito metodami. Získané znalosti pak může využít při řešení zadaného tématu diplomové práce.
Předpoklady
Je požadována dobrá znalost vysokoškolské fyziky a makromolekulární chemie. Student by tak měl být schopen pochopit fyzikální principy experimentálních metod studia vlastností polymerních materiálů aby je mohl využít ve vlastní výzkumné práci např. v rámci řešení tématu diplomové práce.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška, Rozhovor

Zkouška je ústní. Základní formou zkoušky je rozprava nad vybranými okruhy a aplikace teoretických znalostí při řešení praktických problémů. Během semestru jsou znalosti prověřovány dvěma kontrolními testy, jejichž výsledek je započítán do celkové klasifikace.
Doporučená literatura
  • Albani, Jihad René. Structure and dynamics of macromolecules : absorption and fluorescence studies. Amsterdam: Elsevier, 2004. ISBN 0-444-51449-X.
  • Becker R.S. Theory and Interpretation of Fluorescence and Phosphorescence. John Wiley & Sons, 1969.
  • Bialkowski S. E. Photothermal Spectroscopy Methods for Chemical Analysis. John Wiley and Sons, 1996. ISBN 0-471-5766467.
  • Brady, Robert F. Comprehensive desk reference of polymer characterization and analysis. New York: Oxford University Press, 2003. ISBN 0-8412-3665-8.
  • Brown R. Handbook of Polymer Testing. Physical Methods. Marcel Dekker, 1999. ISBN 08247-0171-2.
  • Davis, Sumner P. Fourier transform spectrometry. San Diego: Academic Press, 2001. ISBN 0-12-042510-6.
  • Flewitt, P. E. J. Physical methods for materials characterisation. Bristol: Institute of Physics, 2002. ISBN 0-7503-0320-4.
  • Flewitt P. E. J., Wild R.K. Flewitt P. E. J., Wild R.K.. Institute of Physics Publishing, 2002. ISBN 0-7503-0320-4.
  • Graybeal, Jack. Molecular spectroscopy. New York: McGraw-Hill, 1988. ISBN 0-07-024391-3.
  • Hollas, J. Michael. Modern spectroscopy. Chichester: John Wiley & Sons, 1987. ISBN 0-471-91131-3.
  • Koenig, Jack L. Spectroscopy of polymers. Amsterdam: Elsevier, 1999. ISBN 0-444-10031-8.
  • Michaelian, Kirk H. Photoacoustic infrared spectroscopy. Hoboken: John Wiley & Sons, 2003. ISBN 0-471-13477-5.
  • Parker R. S. Fotoluminiscencija rastvorov. Mir Moskva, 1972.
  • Rabek J. F. Experimental Methods in Photochemistry and Photophysics 1,2. Wiley&Sons, 1982. ISBN 0-471-9002-9.
  • Rosencwaig A. Photoacoustics and Photoacoustic Spectroscopy. Wiley &Sons, 1980. ISBN 0-471-04495-4.
  • Rubinstein, Michael. Polymer physics. Oxford: Oxford University Press, 2004. ISBN 0-19-852059-X.
  • Stoye, Dieter. Paints, coatings and solvents. Weinheim: Verlag Chemie, 1993. ISBN 3-527-28623-3.
  • Thompson, Bob. Printing materials : science and technology. Leatherhead: Pira International, 1998. ISBN 1-85802-150-2.
  • Tolstoy, Valeri P. Handbook of infrared spectroscopy of ultrathin films. Hoboken: Wiley-Interscience, 2003. ISBN 0-471-35404-X.
  • Turro J. Molecular Photochemistry. W.A. Benjamin NY, 1967.
  • Vondráček P. Metody studia a charakterizace struktury polymerů. VŠCHT Praha, 1991. ISBN 80-7080-087-9.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Polygrafie (2015) Kategorie: Polygrafie, zpracování papíru, filmu a fotografie 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Polygrafie (2013) Kategorie: Polygrafie, zpracování papíru, filmu a fotografie 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Fakulta chemicko-technologická Studijní plán (Verze): Polygrafie (2016) Kategorie: Polygrafie, zpracování papíru, filmu a fotografie 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní