PRIRODNO MATEMATIČKI FAKULTET UNIVERZITETA U NIŠU
ODSEK ZA FIZIKU

STRUČNI NAZIV : diplomirani fizičar za primenjenu fiziku

 
EKSPERIMENTALNE METODE U FIZICI
 
Semestar
Fond časova
VII
VIII
Predavanja
2
2
Teorijske vežbe
2
2
Laboratorijske vežbe
-
-
Praktična obuka
-
-
 
NASTAVNI SADRŽAJ

Uvod.
Pojam spektroskopije. Kratak istorijat otkrića vezanih za spektroskopiju. Podela spektroskopije i oblasti primene.

Tehnika klasične optičke spektroskopije.
Izvori elektromagnetnog zračenja. Toplotni izvori. Jonizovani gas kao izvor zračenja (tinjavo i lučno pražnjenje, varnica, cevi sa udarnim talasom, pinčevi, plazmeni fokus, laserska plazma, plazmatron). Izvori na mlazevima elektrona (sinhrotronsko, ondulatorno zračenje). Detektori zračenja. Fotografska emulzija. Toplotni detektori (bolometri, termoelementi, optoakustički, piroelektrični). Fotonski detektori (fotoemisioni, fotoelektrični poluprovodničcki). Filtri (apsorpcioni, interferencioni). Klasifikacija i karakterizacija spektroskopskih instrumenata. Instrumenti sa prizmom, sa rešetkom, interferometrijski, modulacioni.

Atomska spektroskopija.
Emisija i apsorpcija linijskog zračenja. Verovatnoće prelaza i vreme života. Selekciona pravila. Širenje spektralnih linija. Sistematika atomskih stanja. Rendgenski spektri. Atom u spoljašnjem električnom i magnetnom polju (Zemanov efekat, Štarkov efekat). Izotopski pomak i spinska hiperfina struktura. Kvantni brojevi i struktura atoma. Izgradnja periodnog sistema elemenata. Emisiona, apsorpciona i fluorescentna spektroskopija.

Molekulska spektroskopija.
Elektronska, vibraciona i rotaciona energija dvoatomskih molekula. Spektri dvoatomskih molekula. Kontinualni i difuzni spektri. Višeatomski molekuli. Molekulska UV i vidljiva spektroskopija. Infracrvena spektroskopija. Mikrotalasna spektroskopija gasova. Ramanova spektroskopija.

Laserska spektroskopija.
Princip rada i podela lasera. Karakteristike važnijih lasera značajnih za spektroskopiju. Laserska apsorpciona spektroskopija. Optoakustička spektroskopija. Optogalvanska spektroskopija. Laserski indukovana fluorescencija. Spektroskopija bez Doplerovog širenja. Saturaciona spektroskopija. Dvofotonska spektroskopija.
Efekti u intenzivnom elektromagnetnom polju. Hladjenje i trapovanje atoma i jona. Merenje vremena života pobudjenih stanja. Indukovano Ramanovo rasejanje. Koherentna anti-Stoksova Ramanova spektroskopija.

Magnetna rezonantna spektroskopija.
Magnetna rezonancija na snopovima atoma i molekula. Standardi u metrologiji. Dvostruka rezonancija. Elektronska spinska i nuklearna magnetna rezonancija.

Elektronska spektrometrija.
Fotoelektronska spektrometrija, sudarna spektrometrija (spektrometrija energijskih gubitaka, spektrometrija brzih elektrona, spektrometrija koincidencije), Auger-ova elektronska spektrometrija, Pening-ova jonizaciona spektrometrija.

Masena spektrometrija.
Statički analizatori. Statički maseni spektrometri. Dinamički maseni spektrometri. Izvori jona. Detektori i prijemnici jona. Metodi registracije jonskih struja i masenih spektara.

Fizika vakuuma.
Vakuumski sistemi. Vakuum pumpe. Merenje vakuuma.

Fizika niskih temperatura.
Kriogeni fluidi (azot, helijum, vodonik, vazduh). Kriostati. Indikatori.
Termometrija.
Termoparovi. Metal-otporni termometri. Poluprovodnički temperaturski senzori (sopstveni i dopirani poluprovodnici, diodni, metal-oksidni, ugljenični termometri). Optička pirometrija.

Računar u fizičkom eksperimentu.
Diskretne elektronske komponente. Integrisana kola. Obrada signala. Šum. Filtri. Konvertori. Interfejsi. Delovi računara. Primena u fizičkom eksperimentu.

Način polaganja ispita: Usmeno
Literatura:
[1] V. Lj. Marković, Eksperimentalne metode u fizici, I deo, Klasična optička spektroskopija (u štampi)
[2] M. Kurepa, B. Čobić , Fizika i tehnika vakuuma, (Naučna knjiga, Beograd, 1988)
[3] R. A. Dunlap, Experimental physics Modern methods (Oxford University Press, New York, 1988)


 

 

 

 

 



 

 




Ispitna pitanja