|
A tantárgy adatlapja
|
| Sana | 04.01.2022 | | Hajmi | 109,5 Kb. | | #10907 |
A tantárgy adatlapja
1. A képzési program adatai
1.1 Felsőoktatási intézmény
|
BabeŞ-Bolyai Tudományegyetem
|
1.2 Kar
|
Fizika
|
1.3 Intézet
|
A Magyar Tagozat Fizika Intézete
|
1.4 Szakterület
|
Fizika / ALKALMAZOTT MÉRNÖKI TUDOMÁNYOK
|
1.5 Képzési szint
|
Licensz
|
1.6 Szak / Képesítés
|
Fizika / FIZIKA INFORMATIKA / MÉRNÖKI FIZIKA
|
2. A tantárgy adatai
2.1 A tantárgy neve
|
SPEKTROSZKÓPIA ÉS LÉZEREK
|
2.2 Az előadásért felelős tanár neve
|
dr. BORBÉLY SÁNDOR, adjunktus
|
2.3 A szemináriumért felelős tanár neve
|
dr. BORBÉLY SÁNDOR, adjunktus
|
2.4 A laboratóriumi gyakorlatért felelős tanár neve
|
dr. BORBÉLY SÁNDOR, adjunktus
|
2.5 Tanulmányi év
|
III
|
2.6 Félév
|
V
|
2.7 Értékelés módja
|
V
|
2.8 Tantárgy típusa
|
A
|
3. Teljes becsült idő (az oktatási tevékenység féléves óraszáma)
3.1 Heti óraszám
|
4
|
melyből:
|
3.2 előadás
|
2
|
3.3 szeminárium
|
1
|
3.4 laboratóriumi gyakorlat
|
1
|
3.5 Tantervben szereplő össz-óraszám
|
56
|
melyből:
|
3.6 előadás
|
28
|
3.7 szeminárium
|
14
|
3.8 laboratóriumi gyakorlat
|
14
|
A tanulmányi idő elosztása:
|
óra
|
A tankönyv, a jegyzet, a szakirodalom vagy saját jegyzetek tanulmányozása
|
30
|
Könyvtárban, elektronikus adatbázisokban vagy terepen való további tájékozódás
|
14
|
Szemináriumok / laborok, házi feladatok, portofóliók, referátumok, esszék kidolgozása
|
20
|
Egyéni készségfejlesztés (tutorálás)
|
3
|
Vizsgák
|
2
|
Más tevékenységek: ..................
|
–
|
3.9 Egyéni munka össz-óraszáma
|
69
|
|
3.10 A félév össz-óraszáma
|
125
|
|
3.11 Kreditszám
|
5
|
|
4. Előfeltételek (ha vannak)
4.1 Tantervi
|
Optika, atomfizika és kvantummechanikai alapismeretek
|
4.2 Kompetenciabeli
|
|
5. Feltételek (ha vannak)
5.1 Az előadás lebonyolításának feltételei
|
tábla
számítógép és multimédiás projektor
|
5.2 A szeminárium lebonyolításának feltételei
|
tábla
számítógép és multimédiás projektor
|
5.3 A laboratóriumi gyakorlatok lebonyolításának feltételei
|
spketroszkópiai és lézerfizikás szakeszköztár
|
6. Elsajátítandó jellemző kompetenciák
Szakmai kompetenciák
|
C1. A fizika törvényeinek és elveinek, illetve az alkalmazott mérnöki tudományok elméleti alapjainak megfelelő azonosítása és használata.
C2. Adatelemző és adatfeldolgozó szoftvercsomagok és informatikai rendszerek használata.
C3. Fizika feladatok adott feltételek mellett történő megoldása, numerikus és statisztikai módszerek segítségével. Tudományos kutatást támogató tevékenységek biztosítása.
C4. Fizikai ismeretek alkalmazása úgy kapcsolódó területekről származó feladatokban, mint megszokott laboratóriumi eszközökkel végzett kísérletek esetén. A szokványos laboratóriumi és ipari eszközök használata kísérleti jellegű kutatásban.
C5. Oktató, tudományos és népszerűsítő jellegű információk elemzése és kommunikálása a fizikában. Szoftverek és virtuális eszközök fejlesztése és használata fizikai feladatok megoldásában. A műszaki fizika, a szakmódszerek és az eszköztár felhasználása termelési, tanácsadási és folyamatkövetési tevékenységekben.
C6. Fizikai kérdések interdiszciplináris megközelítése. Szakeszközök tervezési, gyártási és karbantartási folyamatait lebonyolító egységek összehangolása és vezetése.
|
Transzverzális kompetenciák
|
CT1. Szakmai feladatok hatékony és felelősségteljes ellátása a deontológiai jogszabályok betartásával. A szerzői jogok, a terméktanúsítási módszertan és a szakmai etika elveinek, előírásainak és értékeinak törvényes kereteken belüli alkalmazása a saját precíz, hatékony és felelősségteljes munkastratégiákban.
CT2. Csapatmunkában való hatékony részvétel különböző beosztásokban. A szakmai szerepek és felelősségek munkacsapaton belüli azonosítása, hatékony kommunikációs technikák alkalmazása, illetve csapatmunkában való hatékony részvétel különböző beosztásokban.
CT3. Az információk, a kommunikációs források és a szakmai képzések hatékony felhasználása úgy anyanyelven, mint idegennyelven is. Továbbtanulásra való lehetőségek felismerése, az erőforrások és a tanulási technikák kamatoztatása a szakmai előmenetel érdekében.
|
7. A tantárgy célkitűzései (az elsajátítandó jellemző kompetenciák alapján)
7.1 A tantárgy általános célkitűzése
|
A tantárgy általános célkitűzései a spektroszkópiai alapismeretek, alapfogalmak, valamint a spektroszkópiai készülékek működésének alapját képező jelenségek megismertetése, az atom-és molekulaszínképekkel kapcsolatos tudnivalók elsajátítása. A lézerek működése fizikai alapjainak tisztázása, gyakorlati alkalmazásokhoz szükséges alapjelenségek megismerése..
|
7.2 A tantárgy sajátos célkitűzései
|
Az atom- és molekulaspektrumok értelmezése és ezen ismeretek felhasználása az interdiszciplináris alkalmazásoknál.
A lézerek működési alapjainak megértése, lézertípusok és felhasználási lehetőségeiknek megismerése.
|
8. A tantárgy tartalma
8.1 Előadás
|
Didaktikai módszerek
|
Megjegyzések(irodalom)
|
A kísérleti spektroszkópia alapjai. Spektrális készülékek felépítése, általános jellmzőik. Diszperziós elemek és spektroszkópiai jellemzőik. A prizma mint színbontó elem. Diszperziós prizmák. Prizmás spektrális készülékek.
|
előadás
|
[1] 74- 89
[1] 113-120
[2] 1 – 10
|
Optikai rácsok mint bontóelemek. Spektroszkópiai jellemzők. Reflexiós rácsok. Síkrácsos spektrográfok. Konkáv rácsok. Michelson-féle lépcsős rács.
|
előadás
|
[1] 95 - 109
[1] 122-130
[2] 11 - 22
|
Interferencia spektroszkópia. A soksugaras interferencia. A Fabry-Perot interferométer és spektroszkópiai jellemzői. Fourier-transzformációs spektrális készülék felépítése és működésének alapjai
|
előadás
|
[2] 22 – 34
[1] 130-139
|
A spektrumvonalak kiszélesedéde : természetes, Doppler- és ütközéses kiszélesedés. A spektrumvonalak spektrális készülék általi kiszélesedése. Konvolúció.
|
előadás
|
[2] 34-45
[3] 104-113
[12] 218-224
|
Az atomspektroszkópia elméleti alapjai. Átmeneti valószínűségek. A színképvonalak intenzitása. Kiválasztási szabályok. Többelektronos atomok spektrumának általános jellemzői. Csatolási tipúsok. L-S csatolás és atomi termek.
|
előadás
|
[2] 60- 84
[3] 28- 41
[12] 191-198
|
Hund- és Landé-szabályok. Ekvivalens és nemekvivalens elektronok esete. Kiválasztási szabályok Az alkálifémek spektrumai. Két külső elektronnal rendelkező atomok spektruma. Multiplett vonalak intenzitásviszonyai. Önionizáció és Auger-effektus.
|
előadás
|
[2] 85-105
[3] 43-56, 63-76
|
A molekulaspektrumok főbb jellegzetességei.A Born–Oppenheimer-közelítés. A kétatomos molekulák elektronszerkezetének szimmetria tulajdonságai. Akétatomos molekulák tiszta forgási színképe. A nem merev rotátor modellje.
|
Előadás; táblázatok, spektrumok vetítése
|
[2] 106-126
|
Kétatomos molekulák rezgési színképe. A harmonikus oszcillátor modell. Az anharmonikus oszcillátor modell. A kétatomos molekulák rezgési-forgási színképe.
|
Előadás; táblázatok, spektrumok vetítése
|
[2] 127-139
|
A kétatomos molekulák elektronszínképei. Az elektron-átmenetek rezgési szerkezete. A Franck–Condon-elv. Az elektronsávok forgási szerkezete.
|
Előadás; táblázatok, spektrumok vetítése
|
[2] 140-156
|
A Raman-effektus klasszikus és kvantumelmélete. Rezgési és rotációs Raman-színképek.
|
Előadás; táblázatok, spektrumok vetítése
|
[2] 157-162
|
A lézerek működésének fizikai alapjai. Rövid történeti áttekintés. Az indukált emisszió. Populáció inverzió és optikai pumpálás. A lézerhatás mechanizmusának matematikai tárgyalása- az energiamérleg. Fényelnyelés és fényerősítés. A negatív abszolut hőmérséklet.
|
Előadás
|
[6] 1 – 17
|
Optikai rezonátorok. Longitudinális és transzverzális módusok. Rezonátor típusok. Az öngerjesztés feltétele. A rezonátor jósági tényzője. Az optikai rezonátorok stabilitása.
|
Előadás
|
[6] 18 – 32
|
Gauss-nyalábok. A lézersugarak tulajdonságai. Lézertípusok. Gázlézerek. He-Ne gázlézer. Argon-ionlézer.Széndioxid lézer. Excimer lézerek
|
Előadás
|
[6] 33 – 46
|
Szilárdtest-lézer. A rubin-lézer. Neodymium lézer Folyadék-lézerek. Félvezető-lézerek.
|
Előadás
|
[6] 47 – 65
|
Könyvészet
1. MÁTRAI T.- CSILLAG L: Kísérleti spektroszkópia, Tankönyvkiadó, Budapest, 1990; ( Fizika könyvtár)
2.KARÁCSONY J. Spektroszkópia , jegyzet. Elektronikus formában
3. ILIESCU T.: Spectroscopie şi laseri ,Univ.Babeş-Bolyai, Cluj,1986; ( Fizika könyvtár)
4.SPOLSZKIJ E.V.: Atomfizika vol.II.,Akadémiai Kiadó, Budapest,1958; (Fizika könyvtár)
5. ELIASEVICI M.A.: Spectroscopie atomică şi moleculară., Ed.Acad.R.S.R., Bucureşti, 1966 ; ( Fizika könyvtár)
6. KARÁCSONY J. Lézerek és alkalmazásaik Jegyzet. Elektronikus formában
7. TRADOWSKY K. A laser. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1971 ( Fizika könyvtár)
8. SVELTO O.- HANNA D.C. Principles of Laser, Plenum Press., New York
9. ILIESCU T. – KOVÁCS K. Probleme rezolvate de optică şi spectroscopie. Casa Cărţii de Ştiinţă, Cluj, 1995
10. POPESCU I.M., PREDA A.M. şi alţii Probleme rezolvate de fizica laserilor. Ed.Tehnică, Bucureşti, 1975
11. G.HERZBERG: Molekula-színképek és molekula szerkezet. I.Kétatomos molekulák színképe. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1956; (Kémia Kar könyvtára)
12. B.H.BRANSDEN, C.J.JOACHAIN: Fizica atomului şi a moleculei. Ed. Tehnică, Bucureşti, 1998 (Fizika Könyvtár)
13. KAPUY E., TÖRÖK F: Az atomok és molekulák kvantumelmélete, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1975; (Fizika Könyvtár)
|
8.2 Szeminárium
|
Didaktikai módszerek
|
Megjegyzések
|
A prizma mint bontóelem. Spektrális jellemzők. Prizmatípusok
|
Feladatmegoldások, megbeszélés
|
2 óra, [9] cap.1
|
Optikai rácsok. Spektrális jellemzők
|
Feladatmegoldások, megbeszélés
|
2 óra, [9] cap.2
|
Soksugaras interferencia. A Fabry-Perot interferométer
|
Feladatmegoldások, megbeszélés
|
2.óra, [9] cap.2
|
Spektrumvonalak kiszélesedése. LS csatolás. Alkálifémek és a He spektrumaival kapcsolatos feladatok
|
Feladatmegoldások, megbeszélés
|
2 óra, [9] cap.3
|
Az Einstein-együtthatók
|
Tematikus referátum, megbeszélés
|
2 óra, [2] 50-60
|
Kvantummechanikai perturbáció számítás
|
Tematikus referátum, megbeszélés
|
2 óra, [4] 125-135
|
Optikai rezonátorok
|
Feladatmegoldások, megbeszélés
|
2 óra, [10] cap.2.
|
Könyvészet: [9] , [2] , [4], [10]
|
8.3 Laboratóriumi gyakorlatok
|
Didaktikai módszerek
|
Megjegyzések
| |
A HCL rotációs és vibrációs színképének tanulmányozása
|
Laboratóriumi mérések, mérési jegyzőkönyv elkészítése, eredmények értelmezése
|
2 óra, Lab. jegyz.
| |
Kétkomponensű oldat mennyiségi elemzése az abszorbciós elektronspektrumok segítségével
|
Laboratóriumi mérések, mérési jegyzőkönyv elkészítése, eredmények értelmezése
|
2 óra, Lab. jegyz.
| |
A He-Ne lézernyaláb transverzális intenzitás eloszlási profiljának tanulmányozása
|
Laboratóriumi mérések, mérési jegyzőkönyv elkészítése, eredmények értelmezése
|
2 óra, Lab. jegyz.
| |
Levegő törésmutatójának meghatározása lézeres Michelson-interferométerrel
|
Laboratóriumi mérések, mérési jegyzőkönyv elkészítése, eredmények értelmezése
|
2 óra, Lab. jegyz.
| |
Vörösvértest átlagos átmérő meghatározása lézer fényforrásos diffrakciós módszerrel
|
Laboratóriumi mérések, mérési jegyzőkönyv elkészítése, eredmények értelmezése
|
2 óra, Lab. jegyz.
| |
Részecskék koncentrációjának meghatározása lézerfény-szóródással
|
Laboratóriumi mérések, mérési jegyzőkönyv elkészítése, eredmények értelmezése
|
2 óra, Lab. jegyz.
|
Kollokvium
|
|
2 óra
|
Könyvészet
|
9. Az episztemikus közösségek képviselői, a szakmai egyesületek és a szakterület reprezentatív munkáltatói elvárásainak összhangba hozása a tantárgy tartalmával.
a tantárgy célkitűzések felállításánal, annak tartalmi tervezésénél és a sikeres teljesítési feltételek megadásánál az iskolai oktatás és a Babeş-Bolyai Tudományegyetem földrajzi szomszédságában és vonzáskörében található tudományegyetemek (Universitatea Bucureşti, Universitatea Alexandru Ioan Cuza Iaşi, Eötvös József Tudományegyetem Budapest, Debreceni Tudományegyetem, stb.) tanterveit és tanagyagait, illetve a kutatóintézetek (Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Tehnologii Izotopice şi Moleculare INCDTIM Cluj-Napoca, stb.) és a különböző magáncégek vagy magánvállalatok (Evoline, Codespring, Emerson, stb.) munkapiaci igényeit vettük figyelembe
|
10. Értékelés
Tevékenység típusa
|
10.1 Értékelési kritériumok
|
10.2 Értékelési módszerek
|
10.3 Aránya a végső jegyben
|
10.4 Előadás
|
optikai spektrosz-kópiai és lézerfizikai alapismeretek elsajá-títása. Alkalmazások ismerete
|
irásbeli vizsga
előadás eleji rövid felmérők
|
60%
15%
|
10.5 Szeminárium
|
Feladatmegoldás és referátum értékelése
|
Jegy
|
10%
|
10.6 Laboratóriumi gyakorlatok
|
Mérési jegyzőkönyv elkészítése
|
Mérési jegyzékönyv kiértékelése
|
15%
|
10.7 A teljesítmény minimumkövetelményei
|
Laboratóriumi mérési jegyzőkönyvek elkészítése és átadása (a gyakorlat elvégzését követő héten), az optikai spektroszkópia és a lézerfizika alapjainak elsajátítása
|
Előadás felelőse
|
Szeminárium felelőse
|
Laboratóriumi gyakorlat felelőse
|
Dr.Borbély Sándor, adjunktus
|
|
Dr.Borbély Sándor, adjunktus
|
|
Dr.Borbély Sándor, adjunktus
|
Kitöltés dátuma
|
Az intézeti jóváhagyás dátuma
|
Intézetigazgató
|
|
|
|
|
|
|
| |
