Detail předmětu

Kvantová a laserová elektronika

FEKT-LKVEAk. rok: 2009/2010

Postuláty kvantové mechaniky, Schrödingerova rovnice, vlnová funkce. Statistická termodynamika. Interakce záření a látky. Speciální vlastnosti laserového záření a princip laserů. Druhy laserů, jejich vlastnosti a použití (He-Ne laser, He-Cd laser, Ar laser, N2 laser, CO2 laser, excimerové lasery, neodymový laser, barvivové lasery, polovodičové lasery). Detekce laserového záření. Účinky laserového záření na lidský organismus. Využití laserů v lékařství, průmyslu a telekomunikacích.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Otakar Wilfert, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s kvantovou teorií, statistickou termodynamikou, interakcí záření a látky, speciálními vlastnostmi laserového záření a principem funkce laserů. Získají představu o druzích laserů, jejich parametrech a použití. Seznámí se s účinky laserového záření na lidský organismus a využitím laserů v lékařství a telekomunikacích.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnotí se: 2 testy, 5 laboratorních protokolů a 1 individuální projekt. Zkouška má písemnou a ústní část.

Osnovy výuky

1 Úvod do kvantové teorie
2 Schrödingerova rovnice
3 Statistická termodynamika
4 Interakce záření a látky
5 Optické rezonátory
6 Teorie laserů
7 Plynové lasery
8 Pevnolátkové, kapalinové a polovodičové lasery

Učební cíle

Seznámit studenty s kvantovou teorií a statistickou termodynamikou. Objasnit interakci záření a látky. Ukázat speciální vlastnosti laserového záření a vysvětlit princip funkce laserů. Uvést druhy laserů, jejich parametry a použití. Rozebrat účinky laserového záření na lidský organismus. Ukázat využití laserů v lékařství a telekomunikacích.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-EST , 1. ročník, zimní semestr, teoretická nadstavba
    obor ML-TIT , 1. ročník, zimní semestr, teoretická nadstavba

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, teoretická nadstavba

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

24 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Otakar Wilfert, CSc.

Osnova

1 Úvod do kvantové elektroniky
2 Schrödingerova rovnice
3 Statistická termodynamika
4 Interakce záření a látky
5 Optické rezonátory
6 Teorie laserů
7 Plynové lasery
8 Pevnolátkové, kapalinové a polovodičové lasery

Cvičení odborného základu

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Otakar Wilfert, CSc.

Osnova

1 Kvantová mechanika
2 Statistická termodynamika
3 Test č.1
4 Optické rezonátory
5 Lasery
6 Test č.2

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Otakar Wilfert, CSc.

Osnova

1 Měření energetických vlastností záření polovodičového laseru
2 Měření vlnové délky laserového záření
3 Měření šířky laserového svazku a poloměru křivosti vlnoplochy laserového svazku
4 Měření světelné charakteristiky laserové diody a LED
5 Bezpečnost práce při manipulaci se zdroji laserového záření

Ostatní aktivity

3 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Otakar Wilfert, CSc.

Osnova

Individuální projekt