| Název předmětu | Fyzika plazmatu |
|---|---|
| Kód předmětu | UFY/FP |
| Organizační forma výuky | Přednáška |
| Úroveň předmětu | Bakalářský |
| Rok studia | 2 |
| Četnost výuky | V každém akademickém roce, jen v letním semestru. |
| Semestr | Letní |
| Počet ECTS kreditů | 3 |
| Vyučovací jazyk | čeština, angličtina |
| Statut předmětu | Povinný |
| Způsob výuky | Kontaktní |
| Studijní praxe | Nejedná se o pracovní stáž |
| Doporučené volitelné součásti programu | Není |
| Vyučující |
|---|
|
| Obsah předmětu |
|
1. Úvod do fyziky plazmatu Historické aspekty, ionizovaná prostředí, výskyt plazmatu, významné vlastnosti plazmatu a jeho aplikace. 2. Kinetická teorie plynů Střední volná dráha, energie částic, účinné průřezy, rozdělovací funkce, teplota jako parametr rozdělovací funkce, rozdělení a popis elektricky nabitých částic (elektron vs. iont). 3. Struktura atomu, ionizace Model atomu, obsazování hladin, diferenciální ionizace, Penningova ionizace, ionizační potenciál, další ionizační procesy. 4. Úvod do fyzikální chemie Struktura molekul, rotační, vibrační a elektronické stavy, molekulární ionty, klastry, základy spektrometrie, Franck-Condonuv princip. 5. Srážkové procesy v plazmatu Ion-molekulové reakce, záření plazmatu ion-molekulová reakce, rekombinace, tvoření záporných iontů, relaxační procesy v dohasínajícím plazmatu, rychlostní koeficienty, disociace. 6. Plazma a rozdělení plazmatu Plazma jako ionizovaný plyn, nízkoteplotní plazma, vysokoteplotní plazma, stupeň ionizace, elektrické výboje, výboje v plazmatické laboratoři (exkurze v laboratoři). 7. Nízkoteplotní plazma 1 Definice, debyeova stínící délka, vlivy difúze, ambipolární difúze, doutnav výboje, Paschenův zákon. 8. Nízkoteplotní plazma 2 Elementární teorie výboje, pohyby částic ve zkřížených polích, Langevinova rovnice příelektrodové oblasti, aktivních prostředí v plazmatu, elektronegativní plyny, katoforeza, iontoforéza. 9. Laboratorní plazma a jeho zdroje Druhy a zdroje plazmatu, experimentální aparatury, DC výboje, RF výboje, indukční a kapacitní výboj, jiskrové výboje, DBD, atd., charakteristiky výbojů - exkurze do laboratoře. 10. Kinetický popis nízkoteplotního plazmatu Kinetické rovnice (BRK, Vlasovova rce, Fokker-Planckův srážkový člen), pružné a nepružné srážky a jejich vliv na rozdělovací fce, elektron-elektronové srážky, Maxwellovo rozdělení, nemaxwellovská rozdělení, vliv magnetického pole. 11. Vysokoteplotní plazma Vysokoteplotní plazma, Lawsonovo kritérium, fúze, udržení plazmatu, tokamak, stellarátor. 12. Aplikační potenciál plazmatu Moderní metody, biomedicína, depozice tenkých vrstev, nanonstrukturované povrchy
|
| Studijní aktivity a metody výuky |
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Laboratorní práce, Praktická výuka
|
| Výstupy z učení |
|
Cílem je seznámit posluchače s fyzikou plazmatu a ionizovaných prostředí: definice plazmatu, srážkové procesy v plazmatu, záření plazmatu, popis nízkoteplotního a vysokoteplotního plazmatu, zdroje plazmatu. Cílem je rozšířit obecné znalosti studentů a ukázat možnost jejich odborné profilace do směrů korespondujících s aktuálními trendy ve vědecké i aplikační sféře.
Po absolvování student získá základní znalosti a představu o plazmatu a ionizovaných prostředích. Bude schopen řešit jednodušší praktické problémy, počítat příklady. Bude teoreticky vybaven k úspěšnému absolvování dalších potenciálně navazujících předmětů (fyzika vakua a nízkých tlaků, plazmové technologie, plazma v biomedicíně). |
| Předpoklady |
|
základy matematiky, základy obecné fyziky, základy elektřiny a magnetismu
UFY/CV012 ----- nebo ----- UFY/FYZ2 |
| Hodnoticí metody a kritéria |
|
Ústní zkouška, Test
Aktivní zvládnutí učiva v rozsahu odpřednášeném a daném tematickým plánem kurzu. zkouška: splnění testu min na 75 %, prokázání znalostí u ústní zkoušky min na 75%. |
| Doporučená literatura |
|
| Studijní plány, ve kterých se předmět nachází |
| Fakulta | Studijní plán (Verze) | Kategorie studijního oboru/specializace | Doporučený semestr | |
|---|---|---|---|---|
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Biofyzika (1) | Kategorie: Fyzikální obory | - | Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Fyzika pro vzdělávání (1) | Kategorie: Fyzikální obory | - | Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Biophysics (1) | Kategorie: Fyzikální obory | - | Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Fyzika (1) | Kategorie: Fyzikální obory | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Biofyzika (1) | Kategorie: Fyzikální obory | - | Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Přírodovědecká fakulta | Studijní plán (Verze): Biophysics (1) | Kategorie: Fyzikální obory | - | Doporučený ročník:-, Doporučený semestr: Letní |