DSEF 2023

Den s experimentální fyzikou 2023 se konal dne 6. 11. 2023, tentokrát na Karlově. Registrace na letošní ročník již skončila. Rozvržení jednotlivých exkurzí a doplňující informace k programu naleznete níže na stránce. Pro účastníky z daleka bylo připravené ubytování z neděle na pondělí v hostelu PLUS.

Partnerem tohoto ročníku DSEFu byla asociace IAPS (International Association of Physics Students), která nás podpořila grantem IAPS Outreach Grant. Díky podpoře jsme mohli akci snadněji zorganizovat a rozložit prostředky na zajištění levnějšího ubytování pro účastníky.

Harmonogram dne

Začátek DSEFu

• Příjezd pro ubytované v hostelu byl v neděli od 16:00 až do půlnoci. Pondělní snídaně (pouze pro ubytované) byla plánovaná na 7:00.
• Prezence účastníků začínal mezi 8:00 a 8:30 na Matematicko-fyzikální fakultě ve vestibulu budovy F na Karlově na adrese Ke Karlovu 2026/5. Po registraci následovala zahájení DSEFu a ranní přednáška.

Slavnostní zahájení DSEFu (9:00-9:15)

Ranní přednáška (9:15-10:00)

Základy do soptění Marsu
Mgr. Petr Brož, Ph.D. Při pohledu na povrch rudé planety si člověk okamžitě všimne několika obrovských hor tyčících se nad okolní hladké pláně a na mysl vytane otázka: co jsou zač? Dnes víme, že se jedná o sopky, které vznikly výstupem magmatu na povrch po miliardy let. Jsou tak důkazem rozsáhlé sopečné aktivity, která měnila tvář Marsu. Během besedy si povíme o tom, proč je sopečná činnost pro vývoj planety důležitá i to, jak dokázala vývoj planety ovlivnit.

Exkurze

Při přihlášení se volila jedna dopolední a odpolední skupina; níže naleznete informace o exkurzích. Dopolední program probíhal na pracovištích MFF a odpolední na různých vědeckých institucích v Praze a okolí.

Přihlašování

Přihlašování na letošní ročník Dne s experimentální fyzikou je již u konce. Budeme se na Vás těšit 6.11. !

Ubytování

Kde bylo ubytování a jaké?

Placení za ubytování

Příjezd na ubytování

Exkurze

Anotace exkurzí

Ramanova spektroskopie (RAM)

V rámci exkurze předvedeme možnosti Ramanovy spektroskopie a Ramanovy mikroskopie v biofyzikálním, biochemickém, biomedicínském, ale taky materiálovém výzkumu. Ramanova spektroskopie umožňuje studovat vibrační přechody molekul. Využívá se pro studium struktury látek v různém skupenství. V kombinaci s optickou mikroskopii umožňuje určovat chemické složení různých mikroskopických objektů, včetně chemického složení organel mikroorganizmů. V rámci exkurze předvedeme, jak se pomocí Ramanovy mikroskopie vytváří chemické mapy fotosyntetických mikrořas.

Resistometrická laboratoř (RES)

Resistometrická laboratoř je vybavena vysoce přesnými přístroji k měření elektrického odporu, čehož využíváme zejména k měření odporu kovových slitin. Díky unikátní aparatuře vyvinuté na MFF můžeme detailně proměřit závislost odporu na teplotě pro široký obor teplot. Ukazuje se, že elektrický odpor se pro některé materiály chová opravdu překvapivě a dodnes nevíme, jak takovéto procesy pořádně teoreticky uchopit.

Laserová laboratoř (OPT1)

V rámci exkurze navštívíme naše optické laboratoře ultrarychlé laserové spektroskopie a povíme si něco o femtosekundových laserových pulzech a jejich využití v materiálovém výzkumu.

Laboratoř terahertzové spintroniky (OPT2)

Laboratoř terahertzové spintroniky na Katedře chemické fyziky a optiky se zaměřuje na studium a využitelnost ultrarychlých procesů v magneticky uspořádaných látkách pro informační technologie nové generace. Kromě konvenčních feromagnetických materiálů zkoumáme za použití moderních laserových systémů potenciál antiferomagnetických látek pro účely rychlých permanentních pamětí a také zcela nové třídy magnetického uspořádání – tzv. altermagnetů.

Seismická laboratoř (SEIS)

Kromě prohlídky nejstarší seismické stanice v ČR, virtuálně navštívíme Řecko, kde má katedra geofyziky MFFUK vlastní seismografy. Seznámíme se s posledním výzkumem řeckých zemětřesení z oblasti Korintského zálivu, ale můžeme si i povídat o letošním ničivém zemětřesení v Turecku a Sýrii.

Počítačové modelování biomolekul (MOL)

Počítačové modelování biomolekul slouží k interpretaci experimentů a k racionálnímu designu léků. Během exkurze budou představeny ukázk základních technik: dockingu, molekulárně-dynamických simulaci a kvantově-chemických výpočtů.

Meteorologická laboratoř Karlov (METEO)

V rámci exkurze se studenti podívají do meteorologické stanice na Karlově a seznámí se s tamními měřícími přístroji.

Pohled do Nanosvěta (AFM)

Navštivte s námi nano-svět. Společně se podíváme jaké optické signály vysílají nano-objekty směrem k našemu makro-světu pomocí mikro-spektroskopie. Dále nahlédneme i do světa nanostruktur pomocí mikroskopie atomárních sil, která nám umožňuje ohmatat nano-povrchy a změřit jejich fyzikální vlastnosti

Deformační mechanismy kovů (DEF)

Změna tvaru mřížky kovu záleží na mnoha faktorech, k nimž patří složení, teplota, rychlost zatěžování a další. Pozorované deformace lze rozdělit na elastické a plastické, u obou rozeznáváme různé mechanismy vzniku, například dvojčatěním nebo kluzem.

Biofyzika živých buněk (BFYZ)

V laboratořích na Oddělení biofyziky se věnujeme výzkumu procesů probíhajících v živých buňkách, a to jak uvnitř buněk, tak na jejich membránách. Ke studiu využíváme nejenom biofyzikální metody (zejména fluorescenční), ale také metody biologické. Různé metody fluorescence nám poskytují neinvazivní nástroj vhodný ke sledování konkrétních buněčných procesů v reálném čase. Naše skupina s využitím fluorescenční sondy diS-C3(3) mapuje funkci a uspořádání nespecifických membránových MDR (Multi-Drug Resistance) transportérů, jejichž nadprodukce v membránách buněk vede k fenoménu nazvanému „Mnohočetná léková rezistence“. Tento fenomén se projevuje jak odolností (nejen) patogenních (např. kvasinkových) buněk vůči antibiotikům, tak odolností lidských rakovinných buněk vůči chemoterapeutikům. Naše fluorescenční metoda nám umožňuje sledovat změny v chování těchto MDR proteinů v modelovém organismu kvasinek Saccharomyces cerevisiae (tzv. pekařské nebo pivní kvasinky). Naše laboratoře jsou perfektně vybaveny pro kultivaci kvasinek a následnou práci s nimi (fluorescenční spektroskopie a mikroskopie).

Růst monokrystalů (RKRYS)

Podíváme se, jak probíhá výroba velmi čistých monokrystalů slitin metodou tažení, kdy je rotující zárodek ponořen a následně pomalu vytahován z taveniny. Při procesu je potřeba velmi přesně kontrolovat teplotu a koncentrace jednotlivých složek, aby nedocházelo ke tvorbě defektů.

Příprava monokrystalů (MKRYS)

Jsme katedra fyziky, která se věnuje studiu kondenzované hmoty, tedy fyzice pevných látek a kapalin. Jsme výzkumné oddělení se silným zaměřením na teoretickou i experimentální fyziku kondenzovaných látek. Na naší katedře sídlí také vědecká infrastruktura MGML, která je nejmodernějším pracovištěm pro výzkum v oblasti fyziky kondenzovaných látek. Zabýváme se nejnovějšími problémy fyziky kondenzované hmoty. Naše oddělení magnetických vlastností studuje fyzikální vlastnosti široké škály materiálů, od vysokoteplotních supravodičů až po kovové slitiny vzácných zemin a aktinidů. Tyto materiály zkoumáme nejčastěji v podobě krystalů. Proč jsou právě krystaly vhodné a jak se připravují? To se dozvíte právě u nás!

Skenovací elektronová mikrostopie (SEM)

Obraz ve skenovací elektronovém mikroskopu vzniká bod po bodu běhěm pohybu elektronového svazku po vzorku. Při interakci elektronového svazku s povrchem vzorku vzniká řada signálů. Jejich detekce nám umožní dozvědět se nejrůznější informace o studovaném materiálu - můžeme studovat útvary na povrchu s rozlišením až jednotek nanometrů, chemické složení studovaného materiálu nebo například krystalografickou orientaci. Mikroskop v naší laboratoři je navíc vybaven takzvaným "fokusovaným iontovým svazkem". Pomocí svazku iontů dokážeme obrábět/řezat vzorky se submikrometrovou přesností nebo s podobnou přesností na vzorek další materiál deponovat.

Transmisní elektronová mikroskopie (TEM)

Transmisní elektronový mikroskop (TEM) pracuje se svazkem elektronů, který proniká skrz pozorovaný vzorek. Narozdíl od SEM umožňuje pozorovat vnitřní strukturu materiálů, vzorek však musí být dostatečně tenký, aby jím svazek elektronů pronikl. High Resolution TEM umožňuje pozorování jednotlivých atomů.

ELI Beamlines Dolní Břežany

ELI Beamlines je výzkumné laserové centrum, které je součástí evropské vědecko-výzkumné organizace The Extreme Light Infrastructure ERIC. V ELI Beamlines mezinárodní tým vědců a vědkyň provozuje jedny z nejintenzivnějších laserových systémů na světě. Díky nim máme k dispozici unikátní nástroje umožňující průkopnický výzkum nejen v oblasti fyziky a materiálových věd, ale také v biomedicíně a laboratorní astrofyzice. ELI je centrum zaměřené na základní fyzikální výzkum. Jedná se o největší vědecký projekt v historii ČR. V současné době zaměstnáváme 350 zaměstnanců z více než 28 zemí světa. Centrum se nachází v obci Dolní Břežany, nedaleko Prahy.

Prohlídka vybraných laboratoří Fyzikálního ústavu AV ČR Na Slovance

Fyzikální ústav AV ČR je skutečně gigantem co do počtu sekcí a jejich dělení. Při prohlížení vybraných laboratoří se dozvíte spoustu zajímavých věcí a poznáte instituci, která nemá daleko k Mekce české vědy.

Katedra fyzikální a makromolekulární chemie

Katedra fyzikální chemie byla založena na Přírodovědecké fakultě UK v roce 1921 jako první katedra fyzikální chemie v Československu. Katedru založil profesor Jaroslav Heyrovský, který byl později oceněn Nobelovou cenou (1959) za objev polarografie (1926). Prof. Heyrovský byl vedoucím katedry až do roku 1952, kdy se stal ředitelem nově založeného Polarografického ústavu Akademie věd. Výzkum na katedře byl zaměřen především na elektrochemii, ostatní obory fyzikální chemie se staly populárními až v 60. letech. Vzhledem k velkému zájmu o polymerní vědu bylo oddělení v roce 1992 přejmenováno na Ústav fyzikální a makromolekulární chemie. V současné době se na katedře aktivně zkoumají nejrůznější odvětví moderní fyzikální chemie, od experimentální přes teoretickou fyzikální chemii a chemickou fyziku až po biofyzikální chemii a makromolekulární chemii.

Prague asteerix laser system

APALSX Badatelské centrum PALS (Prague Asterix Laser System), založené v listopadu 1998 jako společné pracoviště Fyzikálního ústavu AV ČR a Ústavu fyziky plazmatu AV ČR, je koncipováno jako uživatelská laboratoř poskytující základnu pro experimentální výzkum v oboru výkonových laserů a fyziky laserem vytvářeného plazmatu. Centrum bylo zpřístupněno externím uživatelům v září roku 2000.

Ústav fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského

Fyzikální chemie je oborem, kterým se zabývají vědkyně a vědci v ÚFCH J. Heyrovského. Je to obor rozsáhlý od výpočetní a teoretické chemie až po návrh nových nanomateriálů třeba pro energetické aplikace či do ochrany životního prostředí. Studenti budou mít možnost nahlédnout do některých laboratoří, kde vědci bádají například nad přípravou nových katalyzátorů, vylepšují elektrochemické metody či využívají různou spektroskopickou nebo mikroskopickou techniku k návrhu a charakterizaci připravených nanomateriálů.

Mikrotron - oddělení urychlovačů ÚJF AV

Mikrotron je cyklický urychlovač relativistických elektronů s možností konverze primárního elektronového svazku na sekundární fotonový svazek nebo neutrony. Umístěn je na detašovaném pracovišti v Karlínském tunelu v Praze, mimo řežský areál.

Urychlovač Van Der Graaf a Ústav částicové a jaderné fyziky

V areálu těžkých laboratoří v Troji provozuje ÚTEF elektrostatický urychlovač iontů Van de Graaf HV2500 (dále VdG) s maximální energií protonů 2,5 MeV. Na urychlovači lze provádět fyzikální experimenty základního výzkumu – v současné době se měří interakce polarizovaných neutronů na polarizovaných terčích, dále jaderné reakce pro astrofyzikální výzkum.

Fakulta elektrotechnická ČVUT

Tokamak GOLEM

Fúze jako potenciální zdroj čisté energie budoucnosti. Tokamak jako nejperspektivnější zařízení k dostažení fúze na Zemi. Golem jako tokamak, na který si můžete sáhnout. Zveme vás na exkurzi na školní tokamak Golem na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT.

Astronomický ústav Ondřejov

Ústav molekulární genetiky

Na exkurzi se obeznámíte s metodou zobrazovací průtokové cytometrie s ukázkou na přístroji ImageStream®X Mk II, dále bude vysvětlen princip práce elektronových mikroskopů a možností zobrazování v elektronech v různých módech s ukázkou obrázků/výsledků. Podíváme se konkrétně na transmisní a skenovací elektronový mikroskop a uvidíte některé speciální postupy přípravy biologických vzorků pro elektronovou mikroskopii. V poslední řadě v Ústavu molekulární genetiky nahlédnete do principu vyhledávání potenciálních nových léků a bioaktivních sloučenin pomocí nejmodernějších technologií s vysokou propustností (tzv. high-throughput screening). Hledání chemických sloučenin, které by svými vlastnostmi překonaly současná léčiva, představuje náročný úkol. Svým rozsahem a složitostí jej lze přirovnat ke hledání jehly v kupce sena a bez využití nejmodernějších technologií je v podstatě neuskutečnitelný. Zájemcům představíme technologické zázemí a myšlenkové postupy, které ve vyhledávání takových sloučenin využíváme, a mimo jiné i názorně předvedeme robotická zařízení schopná zpracovat až stovky tisíc vzorků za den.

Ústav Termomechaniky

Naším posláním je studovat vlastnosti kapalin a pevných látek, jejich složitý pohyb a interakce s okolím a procesy, které v nich probíhají při tepelném nebo mechanickém zatěžování. Jako víceoborová výzkumná organizace studujeme také komplexní dynamiku mechanických systémů, elektromechanické přeměny energie a jejich řízení pomocí výkonových elektronických zařízení a vyvíjíme aplikace termického plazmatu. K naplnění našeho poslání vytváříme matematické modely a algoritmy, diagnostické a měřicí metody a vědecké přístroje a snímače. Kromě základního výzkumu, který je středobodem našeho úsilí, předáváme naše znalosti společnosti tím, že vzděláváme budoucí vědce, probouzíme ve veřejnosti povědomí o vědě a aplikujeme výsledky našeho výzkumu v průmyslovém prostředí a ve veřejném sektoru, abychom iniciovali inovace v různých oblastech techniky.

Fotografie z akce