|
|
Analogie v dynamice tekutin: vír jako černá díra
Staňo, Šimon ; Štigler, Jaroslav (oponent) ; Illík, Jakub (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca pojednáva o rôznych analogických súvislostiach dynamiky te- kutín s oblasťami elektriny, elektromagnetizmu, kvantovej mechaniky a gravitácie. Zvláštna pozornosť bola sústredená na určitú podobnosť medzi rotujúcimi čiernymi dierami a výtokovým vírom. Na prvý pohľad odlišné javy, ktoré je možné simuláciou známeho javu preskúmať. Správanie v okolí skutočných čiernych dier môže byť, s určitým zjednodušením, skúmané v rámci hydraulického laboratória. Priekopníkom tejto myšlienky je W. G. Unruh, na ktorého prácu nadviazala a pokračovala s výsku- mom Silke Weinfurtnerová. Jej výskum bol inšpiráciou pre preskúmanie danej oblasti v tejto bakalárskej práci. Je možné vizualizovať horizont udalostí čiernej diery alebo hranice ergosféry, taktiež je možné pozorovať komplexnejšie javy ako sú superradian- cia, spätná reakcia alebo splynutie čiernych dier. Analógia nie je úplne presná, ale dovoľuje skúmať veľmi zložitý systém pomocou jednoduchého experimentu a môže viesť k lepšiemu pochopeniu každého z javov. Jednoduchá experimentálna zostava bola vytvorená v laboratóriu Odboru fluidného inžinierstva Viktora Kaplana.
|
|
|
Kvantový popis superzářivosti emitorů s plazmonicky zprostředkovanou interakcí
Olivíková, Gabriela ; Chvátal, Lukáš (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
Superzářivost je zesílení rychlosti spontánní emise, které má původ ve vzájemné vazbě mezi emitory. Tato práce se zabývá superradiancí skupiny emitorů, které jsou vzájemně vázány skrz plazmonickou nanočástici. Plasmonem zprostředkovaná superzářivost se projevuje výraznějším zesílením rychlosti spontánní emise, jelikož plazmonická částice poskytuje další možnost pro vyzáření energie. V rámci práce jsme vytvořili kvantový model systému emitorů vázaných k plazmonické částici, který nám umožňuje rozlišit mezi náhodným rozfázováním emitorů a jejich rekombinací. Práce ukazuje, že náhodné rozfázování může porušit kooperativní chování emitorů, které vede k superradianci. Dále je v práci popsán efekt přímé vzájemné vazby mezi emitory na časový vývoj systému v závislosti na jeho konfiguraci a jsou stanoveny podmínky, při kterých systém vyzařuje výrazně pomaleji právě z důvodu přímé vzájemné vazby.
|
|
|
Analogie v dynamice tekutin: vír jako černá díra
Staňo, Šimon ; Štigler, Jaroslav (oponent) ; Illík, Jakub (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca pojednáva o rôznych analogických súvislostiach dynamiky te- kutín s oblasťami elektriny, elektromagnetizmu, kvantovej mechaniky a gravitácie. Zvláštna pozornosť bola sústredená na určitú podobnosť medzi rotujúcimi čiernymi dierami a výtokovým vírom. Na prvý pohľad odlišné javy, ktoré je možné simuláciou známeho javu preskúmať. Správanie v okolí skutočných čiernych dier môže byť, s určitým zjednodušením, skúmané v rámci hydraulického laboratória. Priekopníkom tejto myšlienky je W. G. Unruh, na ktorého prácu nadviazala a pokračovala s výsku- mom Silke Weinfurtnerová. Jej výskum bol inšpiráciou pre preskúmanie danej oblasti v tejto bakalárskej práci. Je možné vizualizovať horizont udalostí čiernej diery alebo hranice ergosféry, taktiež je možné pozorovať komplexnejšie javy ako sú superradian- cia, spätná reakcia alebo splynutie čiernych dier. Analógia nie je úplne presná, ale dovoľuje skúmať veľmi zložitý systém pomocou jednoduchého experimentu a môže viesť k lepšiemu pochopeniu každého z javov. Jednoduchá experimentálna zostava bola vytvorená v laboratóriu Odboru fluidného inžinierstva Viktora Kaplana.
|
|
| |
|
|
Artificial light-harvesting antenna based on an aggregation of bacteriochlorophyll c with selected pigments
Malina, Tomáš ; Pšenčík, Jakub (vedoucí práce) ; Litvín, Radek (oponent)
Název práce: Umělá světlosběrná anténa založená na agregaci bakteriochlorofylu c s vybranými pigmenty Autor: Tomáš Malina Katedra: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. Jakub Pšenčík, Ph.D., KCHFO MFF UK Abstrakt: Sluneční energie je jedním z nejdůležitějších zdrojů energie pro všechny živé organismy v přírodě. Její záchyt probíhá ve specializovaných světlosběrných komplexech zvaných antény, které typicky obsahují proteinovou kostru s navázanými pigmenty. Výjimečnými jsou v tomto případě chlorosomy, světlosběrné antény zelených bakterií, ve kterých se pigmenty organizují spontánně, bez pomoci proteinů. Tuto vlastnost spontánní agregace mají pigmenty bakteriochlorofylu (BChl) c, d nebo e, které jsou v chlorosomech zastoupeny nejpočetněji. Díky této vlastnosti lze vytvořit umělé světlosběrné antény na stejném principu a rozšiřovat jejich absorpční spektrum pomocí dalších pigmentů. V této práci byly studovány antény vzniklé agregací BChl c s β-karotenem a BChl a dvěma metodami, rychlou a pomalou. Nejprve byla zkoumána účinnost přenosu energie mezi těmito pigmenty. Přenos energie mezi BChl c a BChl a dosahoval až 95 %, zatímco přenos z β- karotenu na BChl c má účinnost nižší. Důležitou vlastností β-karotenu v umělých agregátech podobně jako v přirozených chlorosomech však bylo...
|
|
|
Dynamická elektromagnetická pole v Kerrově prostoročase
Skoupý, Viktor ; Ledvinka, Tomáš (vedoucí práce) ; Kofroň, David (oponent)
V práci se zabýváme testovacím elektromagnetickým polem v okolí Kerrovy černé díry a metodami extrakce její rotační energie. Zkoumáme proces, při kterém se částice pohybuje v elektromagnetickém rezonátoru kolem Kerrovy černé díry. Částice předá energii elektromagnetickému poli a spadne do černé díry se zápornou energií. Kvůli tomu se zabýváme odvozením Maxwellových a Teukolskyho rovnic a jejich numerickým řešením. Odvodíme podmínku pro elektromagnetické pole na sférickém zrcadle kolem černé díry, nalezneme pole, které splňuje tuto podmínku a popíšeme postup při numerickém výpočtu. Dále spočítáme trajektorie nabitých testovacích částic v takovém poli a nalezneme částice, které spadnou do černé díry se zápornou energií. Zjistili jsme, že částice může do černé díry spadnout s energií −124 % klidové hmotnosti a je nutné pečlivě zvolit parametry pole a trajektorie částice.
|
|
|
Elektromagnetická rotační superradiace
Bára, Václav ; Ledvinka, Tomáš (vedoucí práce) ; Kofroň, David (oponent)
V této práci ukazujeme rozptyl elektromagnetického záření na rotujícím válci a na rotující sféře s využitím formalismu vektorových sférických harmonik. Za splnění specifické podmínky pak nalézáme rotační superradiaci, jev původně ob- jevený Y. B. Zel'dovičem v 70. letech, při němž záření rozptylem na rotujícím objektu získává energii. V tomto specifickém případě je podstatou jevu disipace energie v podobě Jouleova tepla, které vzniká díky generaci plošných proudů na vodiči. Superradiace nastává i při rozptylu záření na rotující černé díře, zde však není disipace energie přítomna. Shrnujeme výsledky převzaté z literatury pro rozptyl záření na rotující černé díře včetně aplikace zvané Black-hole bomb, kdy je černá díra uzavřena do ideálně odrazivého zrcadla. Ukazujeme, že pro nejnižší módy záření lze na určitých intervalech aproximovat výsledky obecné relativity rozptylem na plochém prostoročase.
|
|
| |
|
|
Kvantový popis superzářivosti emitorů s plazmonicky zprostředkovanou interakcí
Olivíková, Gabriela ; Chvátal, Lukáš (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
Superzářivost je zesílení rychlosti spontánní emise, které má původ ve vzájemné vazbě mezi emitory. Tato práce se zabývá superradiancí skupiny emitorů, které jsou vzájemně vázány skrz plazmonickou nanočástici. Plasmonem zprostředkovaná superzářivost se projevuje výraznějším zesílením rychlosti spontánní emise, jelikož plazmonická částice poskytuje další možnost pro vyzáření energie. V rámci práce jsme vytvořili kvantový model systému emitorů vázaných k plazmonické částici, který nám umožňuje rozlišit mezi náhodným rozfázováním emitorů a jejich rekombinací. Práce ukazuje, že náhodné rozfázování může porušit kooperativní chování emitorů, které vede k superradianci. Dále je v práci popsán efekt přímé vzájemné vazby mezi emitory na časový vývoj systému v závislosti na jeho konfiguraci a jsou stanoveny podmínky, při kterých systém vyzařuje výrazně pomaleji právě z důvodu přímé vzájemné vazby.
|
host ::
RSS.