% Hlavicka pro protokoly z fyzikalniho praktika.
% Verze pro: LaTeX
% Verze hlavicky: 22. 2. 2007
% Autor: Ustav fyziky kondenzovanych latek
% Ke stazeni: www.physics.muni.cz/ufkl/Vyuka/
% Licence: volne k pouziti, nejlepe k vcasnemu odevzdani protokolu z Vaseho mereni.

\documentclass[a4paper,11pt]{article}
\usepackage{graphics}
\usepackage{multicol}


% Kodovani (cestiny) v dokumentu: (doporucujeme UTF-8).
\usepackage[utf8]{inputenc}	% Doporucujeme pouzivat UTF-8 (unicode).
%\usepackage[cp1250]{inputenc}	% Omezena stredoevropska kodova stranka, pouze MSW.

%%% Nemente:
\usepackage[margin=2cm]{geometry}
\newtoks\jmenopraktika \newtoks\jmeno \newtoks\datum
\newtoks\obor \newtoks\rocnik \newtoks\semestr
\newtoks\cisloulohy \newtoks\jmenoulohy
\newtoks\tlak \newtoks\teplota \newtoks\vlhkost
%%% Nemente - konec.


%%%%%%%%%%% Doplnte pozadovane polozky:

\jmenopraktika={Praktikum z elektroniky}  % nahradte jmenem vaseho predmetu
\jmeno={Radek Žemlička}            % nahradte jmenem mericiho
\datum={19.~Října 2010}        % nahradte datem mereni ulohy
\obor={Fy PLAZ}                     % nahradte zkratkou vami studovaneho oboru
\rocnik={I}                  % nahradte rocnikem, ve kterem studujete
\semestr={I}                 % nahradte semestrem, ve kterem studujete
\cisloulohy={6}               % nahradte cislem merene ulohy
\jmenoulohy={Napařování tenkých kovových vrstev} % nahradte jmenem merene ulohy

\tlak={855}                   % nahradte tlakem pri mereni (v hPa)
\teplota={21,5}               % nahradte teplotou pri mereni (ve stupnich Celsia)
\vlhkost={65}               % nahradte vlhkosti vzduchu pri mereni (v %)

%%%%%%%%%%% Konec pozadovanych polozek.


%%%%%%%%%%% Uzitecne balicky:
\usepackage[czech]{babel}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{xspace}
\usepackage{url}
\usepackage{indentfirst}

%%%%%% Zamezeni parchantu:
\widowpenalty 10000 \clubpenalty 10000 \displaywidowpenalty 10000
%%%%%% Parametry pro moznost vsazeni vetsiho poctu obrazku na stranku
\setcounter{topnumber}{3}	  % max. pocet floatu nahore (specifikace t)
\setcounter{bottomnumber}{3}	  % max. pocet floatu dole (specifikace b)
\setcounter{totalnumber}{6}	  % max. pocet floatu na strance celkem
\renewcommand\topfraction{0.9}	  % max podil stranky pro floaty nahore
\renewcommand\bottomfraction{0.9} % max podil stranky pro floaty dole
\renewcommand\textfraction{0.1}	  % min podil stranky, ktery musi obsahovat text
\intextsep=8mm \textfloatsep=8mm  %\intextsep pro ulozeni [h] floatu a \textfloatsep pro [b] or [t]

% Tecky za cisly sekci:
% \renewcommand{\thesection}{\arabic{section}.}
% \renewcommand{\thesubsection}{\thesection\arabic{subsection}.}
% Jednopismenna mezera mezi cislem a nazvem kapitoly:
\makeatletter \def\@seccntformat#1{\csname the#1\endcsname\hspace{1ex}} \makeatother


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Zacatek dokumentu
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{document}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Nemente:
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\thispagestyle{empty}

{
\begin{center}
\sf 
{\Large Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v~Brně} \\
\bigskip
{\huge \bfseries FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM} \\
\bigskip
{\Large \the\jmenopraktika}
\end{center}

\bigskip

\sf
\noindent
\setlength{\arrayrulewidth}{1pt}
\begin{tabular*}{\textwidth}{@{\extracolsep{\fill}} l l}
\large {\bfseries Zpracoval:}  \the\jmeno & \large  {\bfseries Naměřeno:} \the\datum\\[2mm]
\large  {\bfseries Obor:} \the\obor  \hspace{5mm}  %{\bfseries Ročník:} \the\rocnik 
\hspace{5mm} %{\bfseries Semestr:} \the\semestr  
&\large {\bfseries Testováno:}\\
\\
\hline
\end{tabular*}
}

\bigskip

{
\sf
\noindent \begin{tabular}{p{3cm} p{0.6\textwidth}}
\Large  Úloha č. {\bfseries \the\cisloulohy:} \par
\smallskip
% $T=\the\teplota$~$^\circ$C \par
% $p=\the\tlak$~hPa \par
% $\varphi=\the\vlhkost$~\%
&\Large \bfseries \the\jmenoulohy  \\[2mm]
\end{tabular}
}

\vskip1cm

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% konec Nemente.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Zacatek textu vlastniho protokolu
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\section{Teretická část}
Napařování tenkých kovových vrstev probíhá tak, že substrát, na kerý chceme vrstvu napařit, umístíme v blízkosti látky, kterou chceme napařovat. Tato látka je v pevné fázi a v našem případě měla tvar lodičky. Lodičkou se nechá protékat vysoký elektrický proud, který látku zahřeje na velmi vysokou teplotu a tím rozpráší do všech směrů. Látka se takto napaří na vnitřní polchy aparatury, jejichž součástí je i substrát. Tento děj musí probíhat ve vakuu.

Pro vytvoření vakua v aparatuře byla v našem případě použita rotační vývěva (čerpá do řádů jednotek pascalů) a turbonukleární vývěva (čerpá řádově do $10^{-4}$ Pa). Pro čerpací rychlost v čase $t_2 -t_1$ $S_{t_1 -t_2}$ při stálem oběmu $V$ a tlacích $p(t_1) = p_{t_1}$ a $p(t_2) = p_{t_2}$ platí vztah:
\begin{equation}
 S_{t_2-t_1} = \frac{V}{t_2-t_1} \ln{\frac{p_{t_1}}{p_{t_2}}}
\label{rychlost}
\end{equation}

Napařená vrstva kovu mění rezonanční frekvenci krystalu, čehož bylo využito k výpočtu tlouštku vrstvy.

\section{Experimentální část}
\subsection{Měření čerpací rychlosti vývěvy metodou konstantího objemu}
Objem reaktrou byl vypočítán jako objem koule o poloměru $r= 686 mm$ plus 10 litrů., tedy\\
$V = 0.178 m^3$
Měření shrnuje tabulka $\ref{tab1}$ a zobrazují grafy na obrázcích $\ref{tlak1}$ a $\ref{graf_rychlost}$.
\clearpage
\begin{table}[ht]
 	\begin{center}
    	\begin{tabular}{|c|c|c|}


\hline
$t [s]$&$p [Pa]$&$S [m^3/hod]$\\
\hline
0	&5000	&   \\
10	&3400	&24.75\\
20	&2200	&27.94\\
30	&1400	&29.01\\
40	&880	&29.80\\
50	&610	&23.52\\
60	&390	&28.71\\
70	&270	&23.60\\
80	&180	&26.03\\
90	&130	&20.89\\
100	&77	&33.62\\
110	&56	&20.44\\
120	&42	&18.47\\
200	&6.8	&14.61\\
240	&4.3	&7.35\\
300	&2.9	&4.21\\
360	&2.3	&2.48\\
420	&2	&1.50\\
480	&1.8	&1.13\\
540	&1.6	&1.26\\
600	&1.5	&0.69\\
660	&1.4	&0.74\\
\hline
\end{tabular}
 \caption{Měření čerpací rychlosti vývěvy metodou konstantího objemu}    
 \label{tab1}
  \end{center}
\end{table}
\begin{figure}[ht]
\centering
\includegraphics[scale = 0.9]{tlak1.png} 
\caption{Závislost tlaku na čase při čerpání rotační vývěvou}
\label{tlak1}
\end{figure}
\begin{figure}[ht]
\centering
\includegraphics[scale = 0.9]{rychlost.png} 
\caption{Závislost čerpací rychlosti na středním tlaku}
\label{graf_rychlost}
\end{figure}
\clearpage
\subsection{Měření časové závislsoti tlaku při čerpání turbomolekulární vývěvou}
Měření shrnuje tabulka $\ref{tab2}$ a zobrazuje graf na obrázku $\ref{tlak2}$
\begin{table}[ht]
 	\begin{center}
    	\begin{tabular}{|c|c||c|c|}
\hline
$t [s]$&$p [Pa]$&$t [s]$&$p [Pa]$\\
\hline
0	&0.7100	&810	&0.0065\\
30	&0.0790	&870	&0.0062\\
60	&0.0420	&930	&0.0057\\
90	&0.0390	&990	&0.0045\\
120	&0.0290	&1050	&0.0043\\
150	&0.0230	&1110	&0.0042\\
180	&0.0190	&1170	&0.0040\\
210	&0.0170	&1230	&0.0039\\
270	&0.0150	&1290	&0.0038\\
330	&0.0130	&1350	&0.0037\\
390	&0.0120	&1410	&0.0036\\
450	&0.0110	&1570	&0.0035\\
510	&0.0095	&1630	&0.0034\\
570	&0.0086	&1660	&0.0033\\
630	&0.0080	&1780	&0.0031\\
690	&0.0076	&1900	&0.0030\\
750	&0.0069	&2020	&0.0029\\
\hline
\end{tabular}
 \caption{Měření časové závislsoti tlaku při čerpání turbomolekulární vývěvou}    
 \label{tab2}
  \end{center}
\end{table}
\begin{figure}[ht]
\centering
\includegraphics[scale = 0.9]{tlak1.png} 
\caption{Časová závislsot tlaku při čerpání turbomolekulární vývěvou}
\label{tlak2}
\end{figure}

\subsection{Určení závislosti změny frekvence na změně tloušťky rostoucí vrstvy}
\begin{tabular}{ll}
Počáteční frekvence&$f_1 = 5988665 Hz$\\
Konečná frakvence&$f_2 = 5981712 Hz$\\
Tloušťka vrstvy&$d = 116nm$\\
\end{tabular}



Jelikož frekvence s hmotností krystalu klesá lineárně, odpovídá 1mm napařeného kovu pokles frekvence o 60 Hz


\end{document}




