Nanotechnologie - aktivity do výuky fyziky
| Thesis title in Czech: | Nanotechnologie - aktivity do výuky fyziky |
|---|---|
| Thesis title in English: | Nanotechnology - activities for teaching physics |
| Key words: | nanotechnologie|nanočástice|mikroskopie skenující sondou|SPM|STM|AFM |
| English key words: | nanotechnology|nanoparticles|scanning probe microscopy|SPM|STM|AFM |
| Academic year of topic announcement: | 2021/2022 |
| Thesis type: | final thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Physics Education (32-KDF) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Zdeněk Drozd, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 29.04.2022 |
| Date of assignment: | 29.04.2022 |
| Confirmed by Study dept. on: | 07.09.2022 |
| Date and time of defence: | 13.06.2022 09:00 |
| Date of electronic submission: | 31.05.2022 |
| Date of submission of printed version: | 31.05.2022 |
| Date of proceeded defence: | 13.06.2022 |
| Opponents: | RNDr. Jitka Houfková, Ph.D. |
| Guidelines |
| 1. Zmapovat dostupné zdroje použitelné ve výuce v oblasti nanotechnologií
2. Vytvořit podpůrné výukové materiály pro výuku tématu nanotechnologie 3. Navrhnout několik studentských aktivit souvisejících s řádkovací tunelovací mikroskopií a luminiscencí nanočástic. |
| References |
| Kolářová, L.: Úvod do nanovědy a nanotechnologií. Univerzita Palackého v Olomouci (2014).
(Dostupné na: http://mofychem.upol.cz/KA4/Nanotechnologie.pdf) Kolarova, L., Tkáčová, Z.: Úvod do nanotechnologií. Matematika–fyzika–informatika 25 (2016) 116-124. (Dostupné na: https://www.researchgate.net/publication/324602806_Uvod_do_nanotechnologii) Cháb, V.; Jelínek, P.; Hapala, P.: Rastrovací tunelová mikroskopie – Jitro a poledne kouzelníků. Vesmír 89/5 (2010) 290. (Dostupné na: https://vesmir.cz/cz/casopis/archiv-casopisu/2010/cislo-5/rastrovaci-tunelova-mikroskopie.html) |
| Preliminary scope of work |
| Nanotechnologie jsou považovány za obor budoucnosti. Od poloviny minulého století zažívají nepřetržitý bouřlivý rozvoj a dnes již zahrnují velké množství rozmanitých materiálů, technik a aplikací. Manipulují s velmi malými objekty o rozměrech řádově 1-100 nm. Práce zpracovává téma nanotechnologií do podoby využitelné pedagogy ve výuce fyziky. Podává základní přehled o nanotechnologiích, do jehož rámce jsou zasazeny různé aktivity týkající se nanosvěta. Na příkladech přibližuje pojem „nano“ a formuje představu studentů o rozměrech typických pro nanosvět. Diskutuje neobvyklé vlastnosti nanočástic, zejména velký povrch a jevy spojené s kvantovými omezeními. Navrhuje řadu demonstrací a praktických aktivit týkajících se metod mikroskopie se skenující sondou. Při demonstracích se využívá plata od vajíček jako makroskopického modelu atomárního povrchu. |
| Preliminary scope of work in English |
| Nanotechnology is a dynamically expanding field. Over the last decades, it has experienced continuous rapid development and today encompasses a large variety of materials, techniques, and applications. Nanotechnology manipulates very small objects on the scale of 1-100 nm. This thesis rewrites the topic of nanotechnology in a form that teachers in physics education can use. It provides a basic overview of nanotechnology, and various activities related to the nanoscale world are proposed. It uses examples to introduce the concept of 'nano' and builds students' understanding of the dimensions typical of the nanoworld. It discusses the unusual properties of nanoparticles, especially the large surface area and phenomena associated with quantum confinement. Several demonstrations and hands-on activities related to scanning probe microscopy techniques are suggested. The demonstrations use an egg plate as a macroscopic model of the atomic surface. |