Komise


Seznam požadavků ke státní rigorózní zkoušce

I. Širší základ

Základní pojmy a zákony klasické a kvantové fyziky. Makroskopický a mikroskopický popis fyzikálních jevů. Symetrie a její role ve fyzice. Základní pojmy a zákony rovnovážné a nerovnovážné statistické fyziky. Základy nelineární fyziky. Optické experimenty fundamentálního významu pro fyziku.

II. Pokročilé partie oboru

II.1. Vlnová a kvantová optika

Způsoby popisu optického pole (přiblížení paprskové, vlnové a kvantové optiky). Gaussovské svazky. Fourierovská optika. Koherence. Interference. Základy holografie. Difrakce. Teorie optického zobrazení. Vedené vlny a optické vlnovody. Odezva kvantového systému na optické pole. Lineární a nelineární optika. Kvantování optického pole. Interakce optického záření s látkou: emise, absorpce, rozptyly — semiklasický a úplný kvantový popis. Koherenční a statistické vlastnosti optických polí (neklasické stavy optických polí). Kvantová teorie koherence.

II.2. Laserová fyzika

Laserové generátory a zesilovače. Optické rezonátory. Módy laseru. Typy laseru podle režimu činnosti a aktivního prostředí. Klasický, semiklasický a úplný kvantový popis laseru, řešení rovnic laseru. Dynamické vlastnosti laseru. Frekvenční, časové, prostorové a výkonové parametry záření laseru. Laserové systémy s extrémními parametry generovaného záření. Nelineární optické systémy pro účinnou transformaci frekvence generovaného záření.

II.3. Optoelektronika

Pásová teorie. Brillouinova zóna. Blochovy funkce. Hustota stavů. Kvazičástice v pevných látkách. Optické přechody. Polovodičové nanostruktury. Vodivost, Boltzmannova rovnice, rozptylové mechanismy, Hallův jev, magnetorezistence. Kvantový Hallův jev. Fotovodivost, luminiscence. Polovodičové detektory. Luminiscenční diody a lasery. Optické modulátory. Heterostruktury. Integrovaná optika. Základy technologie polovodičových systémů.

III. Speciální část

Pokládá se jedna ze tří otázek, které předem určí předseda rigorózní komise každému uchazeči dle jeho specializace, tématicky nejbližší kvalifikační práci.


Doporučená literatura

  • Born, M., Wolf, E.: Principles of Optics. Pergamon Press, Oxford, 1980.
  • Boyd, R. W.: Nonlinear Optics. Academic Press, San Diego, USA, 1992.
  • Davis, J. H.: The Physics of Low–Dimensional Semiconductors. Cambridge University Press, Cambridge, 2000.
  • Haken, H.: Light, vol. 1, 2. North–Holland, Amsterdam, 1981/5.
  • Cheo, P. K.: Fiber Optics and Optoelectronics. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New York, 1985.
  • Kittel, C.: Quantum Theory of Solids. Wiley, New York, 1967.
  • Klingshirn, C. L.: Semiconductor Optics. Springer Verlag, Berlin, 1997.
  • Loudon, R.: The Quantum Theory of Light. Oxford University Press, Oxford, 2000.
  • Mandel, L., Wolf, E.: Optical Coherence and Quantum Optics. Cambridge University Press, Cambridge, 1995.
  • Peřina, J.: Quantum Statistics of Linear and Nonlinear Optical Phenomena. Reidel, Dodrecht, 1991.
  • Saleh, B. E. A., Teich, M. C.: Základy fotoniky I–IV. Matfyzpress, Praha, 1994– 96.
  • Seeger, K.: Semiconductor Physics. Springer–Verlag, Berlin, 1982.
  • Klingshirn, C. F.: Semiconductor Optics. Springer–Verlag, Berlin, 2012.
  • Pelant I., Valenta J.: Luminiscenční spektroskopie I a II. Academia, Praha, 2006 a 2010.