Experimental Methods of Physics Field of study: Technical Physics
Programme code: 03-S2FT12.2017

Module name: Experimental Methods of Physics
Module code: 0305-2FT-14-10
Programme code: 03-S2FT12.2017
Semester: summer semester 2017/2018
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 6
Description:
Na wykładach student poznaje następujące zagadnienia: • Spektrum fal elektromagnetycznych. • Struktura elektronowa atomu. • Źródła promieni rentgenowskich - różne rodzaje lamp rentgenowskich, promieniowanie synchrotronowe. • Absorpcja promieni rentgenowskich. • Tomografia rentgenowska. • Ciała krystaliczne i bezpostaciowe. • Oddziaływanie promieni rentgenowskich z siecią krystaliczną (XRD), równanie Bragga. • Dyfraktometry - proszkowe i monokrystaliczne, aparatura dostępna na rynku. • Identyfikacja substancji, bazy danych. • Wyznaczanie parametrów komórki elementarnej i położeń atomów w komórce elementarnej metoda Rietvelda oraz badanie przemian fazowych. • Wyznaczanie procentowej zawartości faz w próbce. • Reflektometria, badanie tekstury oraz naprężeń. • Przykłady zastosowań dyfrakcji promieni rentgenowskich. • Defekty sieci krystalicznej i ich badanie. • Spektroskopia promieni rentgenowskich wzbudzanych promieniami rentgenowskimi (XPS, ESCA). • Spektrometry XPS, ultrawysoka próżnia, profile wgłębne. • Wyznaczanie koncentracji atomowych oraz określanie stanów chemicznych. • Przykłady zastosowań XPS. • Fluorescencja rentgenowska. • Spektroskopia promieniowania rentgenowskiego – EDXRF, WDXRF, TRXRF oraz PIXE. • Analiza jakościowa i ilościowa przy zastosowaniu wzorców lub metody parametrów fundamentalnych. • Ograniczenia metody XRF, analiza pierwiastków śladowych. • Spektrometry XRF i ich zastosowanie • PIGE – indukowana cząstkami emisja promieni gamma. • Spektroskopia elektronów Auger’a. • XANES – absorpcja promieni rentgenowskich w pobliżu krawędzi absorpcji. • XAS – rentgenowska spektroskopia absorpcyjna. • Dyfrakcja elektronów. • Mikroskopy elektronowe - skaningowy (SEM) i transmisyjny (TEM), budowa mikroskopu. • Zdolność rozdzielcza. • Przygotowanie preparatów - substancje przewodzące, izolatory, substancje biologiczne. • Środowiskowy elektronowy mikroskop skaningowy (ESEM). • Dyfrakcja niskoenergetycznych elektronów - LEED. • Produkowane obecnie mikroskopy elektronowe - krótka charakterystyka. • Zastosowanie mikroskopów elektronowych - przykłady. • Izotopy, trwałość izotopów. • Podstawy spektrometrii masowej. • Rozdzielanie izotopów i ich identyfikacja. • Spektrometria masowa jonów wtórnych – SIMS oraz cząstek neutralnych - SNMS. • Spektrometria masowa jonów wtórnych z analizatorem czasu przelotu - ToF SIMS • Przykłady zastosowań spektrometrii masowej. Na zajęciach laboratoryjnych student • Zapoznaje się zasadami ochrony przed promieniowaniem rentgenowskim. • Zapoznaje się z dostępną aparaturą pomiarową. • Wykonuje pomiary korzystając ze spektrometrów XRD, XPS, AES i WDXRF. • Opracowuje wyniki pomiarów korzystając ze specjalistycznych programów. • Nabywa umiejętność interpretacji i krytycznej oceny uzyskanych wyników. • Nabywa umiejętność praktycznego zastosowania poznanych metod. W ramach pracy własnej student: • W oparciu o notatki z wykładów i literaturę uzupełniającą dąży do utrwalenia pozyskanej wiedzy. • Przygotowuje zagadnienia wskazane przez prowadzącego. • Opracowuje wyniki pomiarów i sporządza sprawozdania.
Prerequisites:
Wiedza z zakresu podstaw fizyki ciała stałego, atomowej i jądrowej oraz podstaw matematyki wyższej.
Key reading:
(no information given)
Learning outcome of the module Codes of the learning outcomes of the programme to which the learning outcome of the module is related [level of competence: scale 1-5]
zna techniki doświadczalne stosowane w badaniach oraz nowoczesne techniki pomiarowe stosowane w przemyśle [2FT-14-10-01]
 KFT_W04 [5/5]
zna i rozumie opis zjawisk fizycznych w ramach wybranych modeli teoretycznych; potrafi samodzielnie odtworzyć podstawowe prawa fizyczne [2FT-14-10-02]
 KFT_W05 [4/5]
zna budowę i zasadę działania aparatury naukowej i pomiarowej [2FT-14-10-03]
 KFT_W08 [4/5]
zna podstawowe zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w stopniu pozwalającym na samodzielną pracę na stanowisku badawczym lub pomiarowym, w tym w warunkach narażenia na promieniowanie [2FT-14-10-04]
 KFT_W09 [3/5]
potrafi w sposób krytyczny dokonać analizy wyników pomiarów, uwzględniając niepewności statystyczne i błędy systematyczne, [2FT-14-10-05]
 KFT_U07 [5/5]
potrafi samodzielnie przygotować opracowanie wyników badań zawierające: uzasadnienie celu pracy, przyjętą metodologię, opis, analizę i dyskusję otrzymanych wyników na tle danych literaturowych [2FT-14-10-06]
 KFT_U11 [3/5]
rozumie potrzebę dalszego kształcenia, umie pracować indywidualnie i w zespole oraz potrafi inspirować dyskusje dotyczące badanych problemów [2FT-14-10-07]
 KFT_U12 [2/5] KFT_K01 [2/5] KFT_K03 [2/5]
Type Description Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related
aktywność na zajęciach [2FT-14-10-w-1]
przygotowanie do zajęć, aktywne uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych
 2FT-14-10-01 2FT-14-10-02 2FT-14-10-03 2FT-14-10-04 2FT-14-10-07
sprawozdanie z wykonanych pomiarów [2FT-14-10-w-2]
sprawozdania zawierają wstęp teoretyczny, opis metody, procedurę wykonywania pomiarów, analizę wyników, porównanie otrzymanych wyników z danymi z bazy danych, dyskusję błędów, wnioski.
 2FT-14-10-05 2FT-14-10-06 2FT-14-10-07
egzamin [2FT-14-10-w-3]
obowiązuje cały zakres materiału objęty wykładem
 2FT-14-10-01 2FT-14-10-02 2FT-14-10-03 2FT-14-10-04 2FT-14-10-07
Form of teaching Student's own work Assessment of the learning outcomes
Type Description (including teaching methods) Number of hours Description Number of hours
lecture [2FT-14-10-fs-1]
wykład przy wykorzystaniu środków audiowizualnych
 30
lektura literatury uzupełniającej
 30 egzamin [2FT-14-10-w-3]
laboratory classes [2FT-14-10-fs-2]
samodzielna praca, wykonywanie eksperymentów, rozwiązywanie problemów, dyskusja
 30
przygotowanie zagadnień i zadań wskazanych przez prowadzącego,
 45 sprawozdanie z wykonanych pomiarów [2FT-14-10-w-2]
Attachments
Module description (PDF)
Information concerning module syllabuses might be changed during studies.
Syllabuses (USOSweb)
Semester Module Language of instruction
(no information given)