Crystal structure and symmetry - history of crystallography, point, plane and space groups, cells,
symmetry operations, crystal shapes, chemical crystallography, structure databases, structure visualization,
physical crystallography.
Diffraction theory - geometrical principles, reciprocal lattice, interaction of radiation with matter, scattering
on electron, atom and ensemble of atoms, atomic scattering factor, anomalous scattering, structure factor,
temperature factor, dynamic theory of diffraction, wave equation for periodic medium. Comparison of electron,
neutron and X-ray scattering.
Last update: T_KFES (14.05.2014)
Struktura krystalů a nauka o symetrii - historie, rovinné a prostorové mříže, buňky, operace symetrie,
bodové, rovinné, prostorové grupy, tvar krystalů, chemická krystalografie, strukturní databáze, zobrazování struktur,
fyzikální krystalografie.
Teorie difrakce - geometrické principy, reciproká mříž, interakce záření s hmotou, rozptyl na elektronu, atomu a
souboru atomů, atomový rozptylový faktor, anomální rozptyl, strukturní faktor, teplotní faktor, dynamická teroie
difrakce, vlnová rovnice pro periodické prostředí. Srovnání rozptylu elektronů, neutronů a rtg záření.
Course completion requirements -
Last update: prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc. (12.05.2022)
Oral and written examination. Written part consists of solution of simple problem non-requiring long calculation (max. 30 min). Oral part follows and it is usually about 45 min.
Last update: prof. RNDr. Václav Holý, CSc. (06.10.2017)
Zkouška se sestává z písemné a ústní části. Písemná část spočívá ve vyřešení velmi snadného problému, který nevyžaduje dlouhé počítání (max. 30 min). Ústní část navazuje na řešení zmíněného problému a trvá max. 45 min. Známka zkoušky se stanoví ze souhrnného hodnocení písemné a ústní části. Požadavky zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl odpřednášen.
Literature -
Last update: prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc. (10.05.2019)
Jens Als-Nielsen, Des McMorrow: Elements of Modern X-Ray Physics, Wiley 2011
Václav Valvoda, Milena Polcarová, Pavel Lukáč: Základy strukturní analýzy. Univerzita Karlova. Praha 1992.
I. Kraus: Úvod do strukturní rentgenografie. Academia. Praha 1985.
Další
Maureen M. Julian: Foundations of Crystallography with Computer Applications. CRC Press. Taylor and Francis Group. 2015
Boris K. Vainshtein: Modern crystallography. Vol. 1. Fundamentals of crystals. Symmetry, and methods of structural crystallography. (Second enlarged edition.) Berlin: Springer-Verlag, 1994
Robert E. Newnham: Properties of Materials. Anisotropy. Symmetry. Structure. Oxford University Press. 2005
Marc de Graaf and Michael McHenry: Structure of Materials. An Introduction to Crystallograhy, Diffraction and Symmetry. Cambridge University Press. 2007
Last update: prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc. (10.05.2019)
Jens Als-Nielsen, Des McMorrow: Elements of Modern X-Ray Physics, Wiley 2011
Václav Valvoda, Milena Polcarová, Pavel Lukáč: Základy strukturní analýzy. Univerzita Karlova. Praha 1992.
I. Kraus: Úvod do strukturní rentgenografie. Academia. Praha 1985.
Další
Maureen M. Julian: Foundations of Crystallography with Computer Applications. CRC Press. Taylor and Francis Group. 2015
Boris K. Vainshtein: Modern crystallography. Vol. 1. Fundamentals of crystals. Symmetry, and methods of structural crystallography. (Second enlarged edition.) Berlin: Springer-Verlag, 1994
Robert E. Newnham: Properties of Materials. Anisotropy. Symmetry. Structure. Oxford University Press. 2005
Marc de Graaf and Michael McHenry: Structure of Materials. An Introduction to Crystallograhy, Diffraction and Symmetry. Cambridge University Press. 2007
Requirements to the exam - Czech
Last update: prof. RNDr. Václav Holý, CSc. (06.10.2017)
Požadavky zkoušky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl odpřednášen.
Syllabus -
Last update: T_KFES (06.10.2014)
I. Crystal structure and symmetry.
1. History of crystallography and structure analysis. Translation periodicity of crystals. Notation of crystallographic directions and planes, elementary cells. Transformations of axes and plane indices. Matrix notation of symmetry operations. Stereographic projections. Groups, multiplication tables. Point groups. Hermann-Mauguin symbols. Bravais lattices.
2. Crystallographic systems. Plane lattice and plane groups.
3. Space groups. Equivalent positions. Wyckoff notation. International tables of crystallography.
4. Crystal shape. Chemical bonding. Chemical crystallogrpahy. Structure types. Examples of basic structure types. Crystallographic databases and software for crystal structure visualization.
5. Influence of crystal symmetry on properties of compounds. Tensors and anisotropy of macroscopic properties. Neumann principle. Voigt principle. Curie principle.
2. Interaction of X-rays with matter. Absorption of radiation in material. Plane and spherical wave. Thomson and Compton scattering. Scattering on atom and ensamble of atoms. Atomic scattering factor, anomalous dispersion and absorption. Introduction of structure factor. Electron density and Fourier transformation. Basic atributes of diffraction peaks (position, intensity, width, shape) in kinematic theory of diffraction.
3. Static and dynamic displacements, temperature factor. Coherence length of photon. Crystals of finite dimensions.
4. Dynamic theory of diffraction. Wave equation for periodic medium. Single wave and two wave approximation. Some experimental effects - Pendellösung, Borrmann effect. Wave field in the diffracting crystal.
5. Comparison of scattering by X-rays, neutrons and electrons.
Last update: prof. RNDr. Václav Holý, CSc. (29.04.2019)
I. Struktura krystalu a nauka o symetrii.
1. Historie krystalografie a strukturní analýzy. Translační periodicita krystalů, značení směrů a rovin, základní buňky. Transformace os a indexů rovin. Operace symetrie. Maticový zápis operací symetrie. Stereografická projekce. Grupy, multiplikační tabulky. Bodové grupy. Hermann-Maguinovy symboly. Bravaisovy mříže.
2. Krystalografické soustavy. Rovinné mříže a rovinné grupy.
3. Prostorové grupy. Ekvivalentní polohy. Wyckoffova notace. Mezinárodní krystalografické tabulky.
4. Tvar krystalů. Chemické vazby. Chemická krystalografie. Strukturní typy. Příklady základních strukturních typů. Krystalografické databáze a programy na zobrazování struktur.
4. Vliv krystalové symetrie na vlastnosti látek. Tenzory a anizotropie makroskopických vlastností. Princip Neumannův, Voigtův a Curieův.
2. Interakce rtg. záření s hmotou. Absorpce záření v materiálu. Rovinná a kulová vlna. Thompsonův a Comptonův rozptyl. Rozptyl na atomu a souboru atomů. Atomový rozptylový faktor, anomální disperze a anomální absorpce. Zavedení strukturního faktoru. Elektronová hustota a Fourierova transformace. Základní atributy difrakčních maxim (poloha, intenzita, šířka, tvar) podle kinematické teorie difrakce.
3. Statické a dynamické výchylky, teplotní faktor. Pojem koherenční délky fotonu. Krystaly s konečnými rozměry.
4. Dynamická teorie difrakce. Vlnová rovnice pro periodické prostředí, 1-vlnná a dvouvlnná aproximace, některé experimentální efekty (Pendellösung, Borrmannuv jev), vlnová pole v difraktujícím krystalu
5. Srovnání rozptylu rtg záření, neutronů a elektronů
