Metrologická fyzika (FSI-XMF)

Akademický rok 2019/2020
Garant: prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Vyložit fyzikální podstatu metrologie.
Výstupy studia a kompetence:
Pochopení fyzikálních jevů, které se staly základem měřicích metod a měřicích přístrojů.
Prerekvizity:
Absolvování kurzů obecné fyziky.
Obsah předmětu (anotace):
Metrologie je vědeckou a technickou disciplínou, se kterou souvisí existence a rozvoj dalších disciplín (zejména pokud jde o kvantitativní určování a stanovování různých jevů, stavů a vlastností) a oborů technického či jiného aplikačního charakteru, zejména výroby, dopravy, spojů, zdravotnictví, obchodu apod. Předmět je věnován vědeckému a teoretickému základu metrologie, tzv. metrologické fyzice. Jejím obsahem je soustava fyzikálních veličin a jednotek, výběr fyzikálních zákonitostí tvořících principy měření a výklad a popis metod měření, včetně snižování vlivu systematických chyb, jejichž existence má většinou fyzikální podstatu.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Výuka je doplněna laboratorním cvičením.
Způsob a kritéria hodnocení:
Aktivní účast na cvičeních a odevzdání zadaných písemných pojednání. Zkouška má písemnou a ústní část.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na cvičeních je povinná a je kontrolována vyučujícím.
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Laboratorní cvičení  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška Metrologie a její fyzikální základ.
Veličiny a jednotky. Mezinárodní soustava SI.
Kvalitativní a kvantitativní vztahy mezi různými fyzikálními veličinami.
Význam fyziky pro řešení úkolů vědecké metrologie. Takovými úkoly jsou:
Definice nových jednotek a postupně zpřesňované a zdokonalované definice jednotek již používaných.
Realizace jednotek, výzkum a vývoj etalonů nových jednotek, zdokonalování etalonů jednotek stávajících.
Fyzikální principy vybraných měřicích metod (odporové, indukční, piezoelektrické, termoelektické, fotoelektrické, optické, radiační).
Vývoj nových měřicích principů umožňujících buď zvýšenou přesnost nebo produktivnější měření. Aplikace laserů v metrologii).
    Laboratorní cvičení Koherenční délka He-Ne laseru.
Laserinetrferometr.
Aplikace laserů.
Laserová mikrointerferometrie.
Polarizace světla.
Výpočtové operace pomocí světla.
Literatura - základní:
1. ANTHONY, D.M. Engineering Metrology. New York: Pergamon Press, 1987.
2. DOEBELIN, O.D. Measurement Systems. Application and Design. 4. vydání. New York: McGraw-Hill, 1990. 960 s. ISMN 0-07-100697-4.
3. Normy: ČSN 01 0115: Mezinárodní slovník základních a všeobecných termínů v metrologii. ISO 31 (Části 0-13): Veličiny a jednotky.
Literatura - doporučená:
1. Normy: ČSN 01 0115: Mezinárodní slovník základních a všeobecných termínů v metrologii. ISO 31 (Části 0-13): Veličiny a jednotky.
2. HALLIDAY, D., RESNICK, R. and WALKER, J. Fyzika. 1198 s. Brno-Praha:VUTIUM-PROMETHEUS, 2000. Přeloženo z: Fundamentals of Physics, 5.vydání: Wiley,1997 (s přihlédnutím ke změnám pro 6. vydání pro rok 2001).
3. SERWAY, R.A. and BEICHNER, R.J. Physics for Scientist and Engineers with Modern Physics. 5. vydání. Orlando: Saunders College Publisching, 2000. 1551 s.
4. PRONĚNKO, V.I., JAKIRIN, R.V. Metrologija v promyšlenosti. Kijev: Technika, 1976. 216 s.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2I-P prezenční studium M-KSB Kvalita, spolehlivost a bezpečnost -- zá,zk 5 Povinný 2 1 L