Badania naukowe prowadzone w Instytucie Fizyki Doświadczalnej
• Zakład Akustyki i Fizyki Jądrowej
o fizyka radiacyjna w praktyce klinicznej (tele i brachyterapia) i kontroli środowiska
o fototermiczne i fotoakustyczne metody charakteryzowania procesów transportu w układach biologicznych i środowiskowych
o energetyka zwilżalności powierzchniowej ciał stałych w inżynierii materiałowej
o fizyczna adsorpcja powierzchniowa, adsorpcyjne i termoelastyczne własności warstw adsorpcyjnych surfaktantów i biowarstw naturalnych
o termodynamika i energetyka zjawisk międzyfazowych
o akustyka środowiska naturalnego, pomieszczeń i zastosowań medycznych
o fonetyka akustyczna w foniatrii aparatu mowy i audiologii słuchu
• Zakład Fizyki Atomowej
o badania zderzeń przy energiach hipertermicznych (w zakresie od 5 eV do 30 000 eV); wiązka jonów atomowych lub molekularnych zderza się z tarczą atomową (gazy szlachetne) lub molekularną pod ciśnieniem rzędu kilku mPa, a także z powierzchniami metali; badany jest m.in. efekt Starka dla linii He; prowadzone są ponadto badania zderzeń atomów "gorących" (otrzymywanych przez neutralizację wiązki jonów) z tarczami molekularnymi w celu obserwacji chemiluminescencji; jeden z tematów badań obejmuje funkcje wzbudzenia luminescencji wynikającej z oddziaływania wiatru słonecznego z gazami występującymi w górnych warstwach atmosfery planet Układu Słonecznego
• Zakład Fizyki Stosowanej
o Badania z zakresu spektroskopii atomowej - Spektroskopia laserowa ciężkich jonów, Badanie zderzeń lekkich jonów takich jak H i H2 z cząsteczkami (N2,O2, CO, CO2) będącymi składnikami atmosfery i materii międzygwiazdowej, Badanie wpływu pól elektrycznego i magnetycznego na promieniowanie atomów
o badania z zakresu spektroskopii NMR - Badanie funkcjonalne mózgu i serca w tomografii NMR, Spektroskopia NMR in vivo mózgu i prostaty, badania istoty białej i szarej mózgu na podstawie tensora dyfuzji oraz obrazów T1-zależnych
o badania z zakresu funkcji nanomateriałów do zastosowań biomedycznych - Synteza oraz badanie własności fizycznych nanomateriałów, Badanie nanokompozytów polimerowych zawierających glinokrzemiany warstwowe oraz grafen, Charakterystyka hydrożelowych nanokompozytów polimerowych
• Zakład Fotofizyki Molekularnej i Dydaktyki Fizyki
o badania spektroskopowe procesu fotoinduko-wanego wewnątrzcząsteczkowego przeniesienia ładunku w dwuchromoforowych układach aro-matycznych; przy wykorzystaniu stacjonarnej, rozdzielonej w czasie spektroskopii oraz numerycznych obliczeń kwantowo-chemicznych badany jest wpływ mikrootoczenia oraz temperatury na procesy fotofizyczne i fotochemiczne zachodzące w ukła-dach z wewnątrzcząsteczkowym przeniesieniem ładunku
o badania spektroskopowe właściwości fotofizycznych i fotochemicznych molekuł organicznych w stanach podstawowym i elektronowo wzbudzonym; powyższe badania przeprowadzane są z wykorzystaniem metod stacjonarnej i rozdzielonej w czasie spektroskopii, obejmują one określenie właściwości fotofizycznych i fotochemicznych wybranych molekuł organicznych poprzez określenie wpływu rodzaju rozpuszczalnika, stężenia roztworu oraz długości fali światła wzbudzają-cego na podstawowe charakterystyki luminescencyjne
o obliczenia kwantowo-chemiczne molekuł donorowo-akceptorowych; w celu uzyskania całościowego opisu zjawiska solwatacji badanych molekuł niezbędnym jest wykonanie podstawowych obliczeń kwantowo-chemicznych, obliczenia te, prowadzone przy użyciu programu CAChe WS, pozwalają określić m.in. budowę przestrzenną badanego związku w stanie podstawowym i wzbudzonym, położenia poziomów energetycznych, wartości momentów dipolowych
o fotofizyka i spektroskopia układów aromatycz-nych z wiązaniami wodorowymi; spektroskopia absorpcyjna i fluorescencyjna (stacjonarna i rozdzielona w czasie) pozwala określić szereg właściwości fotofizycznych i spek-troskopowych molekuł tworzących międzyczą-steczkowe kompleksy z wiązaniem wodorowym, prowadzone badania obejmują min. określenie geometrii, trwałości i rodzaju międzycząsteczkowych kompleksów
o metody nauczania fizyki wymuszające współuczestnictwo, aktywność ucznia=uczącego się (tzw. metody heurystyczne, między innymi nauczanie przez szukanie odpowiedzi na pytania)
o problemy poprawności merytorycznej i metodycznej przekazywanych treści fizycznych (podręczników szkolnych i akademickich, publikacji popularnonaukowych)
o zastosowania mikrokomputerów w dydaktyce fizyki do przeprowadzania eksperymentów
• Zakład Biomateriałów i Fizyki Medycznej
o bezpromienisty transfer energii wzbudzenia w układach nieuporządkowanych, o kontrolowanym stopniu uporządkowania, w układach o różnej geometrii i w zastosowaniach biomedycznych
o własności luminezujących materiałów hybrydowych w postaci nanowarstw, cienkich filmów i nanokompozytów
o spektroskopia SPR oraz SPCE
o detekcja i własności biomolekuł oraz procesów międzymolekularnych w obecności plazmonów powierzchniowych z wykorzystaniem układów core-shell, nanocząstek metali szlachetnych etc.
o własności fotofizyczne molekuł czynnych biologicznie i medycznie oraz znakowanych luminescencyjnie makromolekuł o znaczeniu biomedycznym
o zjawisko termicznie aktywowanej opóźnionej fluorescencji (TADF) i jego zastosowania w OLED i fotokatalizatorach
o Zjawisko przeniesienia protonu w stanie wzbudzonym (ESIPT) i jego zastosowania do stworzenia indykatorów enzymów i materiałów optycznych.
o luminescencyjne efekty agregacji barwników organicznych, w tym AIE
o badania z pogranicza medycyny nuklearnej i fizyki medycznej
o metody i techniki badawcze: badania absorpcyjne i luminescencyjne przy wzbudzeniu stacjonarnym, badania luminescencyjne przy wzbudzeniach impulsowych, optyczna mikroskopia konfokalna, rezonans plazmonowy i indukowana plazmonowo emisja (przy wzbudzeniu ciągłym i impulsowym), emisja kierunkowa SPCE, spektroskopia optyczna w świetle liniowo spolaryzowanym
• Zakład Spektroskopii Fazy Skondenspowanej
o wytwarzanie oraz charakteryzacja fizykochemiczna materiałów optoelektronicznych (przede wszystkim dielektryków domieszkowanych jonami ziem rzadkich i metali przejściowych) mających zastosowanie jako luminofory, materiały laserowe, scyntylatory, dozymetry i ekrany rentgenowskie
o badania materiałów optoelektronicznych metodami spektroskopowymi oraz fotoelektrycznymi w funkcji temperatury oraz ciśnienia wytwarzanego z użyciem komór z kowadłami diamentowymi
o badanie wpływu stanów pośrednich (stanów z przeniesieniem ładunku oraz ekcytonowych) na własności spektroskopowe jonów domieszek w matrycach dielektrycznych
o badania procesów lokalizacji, delokalizacji oraz transportu nośników ładunku w dielektrykach domieszkowanych jonami ziem rzadkich
o badanie stabilności multiwalencyjnych układów jonów ziem rzadkich w matrycach nieorganicznych z wykorzystaniem inżynierii defektów punktowych