Częśd I. prof. dr hab. inż. Marek Szkodo, prof. nadzw. PG

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Częśd I. prof. dr hab. inż. Marek Szkodo, prof. nadzw. PG"

Transkrypt

1 Częśd I prof. dr hab. inż. Marek Szkodo, prof. nadzw. PG Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

2 Wykłady: poniedziałek, godz. 19:00-21:00 Aud. Mech. Luty 2011: 21, 28 Marzec 2011: 7, 14, 21, 28 Kwiecieo 2011: 4 zaliczenie: 11 kwietnia 2011 r. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 2

3 Kolokwium na koniec wykładów Zasady zaliczenia Obecnośd na wszystkich wykładach + własnoręczne notatki pozwalają otrzymad ocenę 4 bez konieczności pisania kolokwium, ale tylko w sesji podstawowej w czerwcu. W sesji poprawkowej we wrześniu zaliczenie wykładów tylko po napisaniu kolokwium. 3

4 Schemat układu optycznego mikroskopu świetlnego okular Źródło światła Kondensor wytwarza równoległą wiązkę promieni o dużej intensywności Soczewki pomocnicze Obraz pośredni (rzeczywiy) płytka półprzeźroczysta obiektyw przysłona aperturowa zmniejsza ilość światła ale zwiększa głębie ostrości przysłona pola widzenia przepuszcza środkową część wiązki odcinając promienie zewnętrzne które wywołują wady optyczne próbka 4

5 Schemat układu optycznego mikroskopu świetlnego (cd.) Całkowite powiększenie mikroskopu P c Pc = Pob x Pok Przy czym Gdzie: P ob =t/f ob oraz P ok =d/f ok t długośd optyczna tubusu mikroskopu, w mm (odległośd pomiędzy ogniskiem obrazowym obiektywu a ogniskiem przedmiotowym okularu d odległośd najlepszego widzenia (250 mm) f ob ogniskowa obiektywu f ok ogniskowa okularu 5

6 Zdolnośd rozdzielcza mikroskopu d =λ/2a ob gdzie: d najmniejsza odległośd pomiędzy dwoma obiektami przedmiotu, które w obrazie mikroskopowym mogą byd jeszcze rozróżniane jako oddzielne d A ob apertura obiektywu ( charakteryzuje możliwośd efektywnego wykorzystania obiektywu dla uzyskania obrazu o możliwie największej ilości szczegółów α gdzie: A ob = n sinα n współczynnik załamania światła (dla powietrza n = 1, dla olejku imersyjnego n =1,5) α kąt pomiędzy główną osią optyczną obiektywu a najbardziej skrajnym promieniem wpadającym do obiektywu po ugięciu na preparacie i biorącym jeszcze udział w tworzeniu obrazu 6

7 Zdolnośd rozdzielcza mikroskopu c.d. d =λ/2n sinα Np. stosując do oświetlenia preparatu w mikroskopie wiązkę światła monochromatycznego o długości fali 0,55 μm, przy obiektywie o aperturze 0,65 zdolnośd rozdzielcza mikroskopu wyniesie 0,42 μm Graniczna zdolnośd rozdzielcza mikroskopu optycznego mikroskopu wynosi 0,15 μm - przy założeniu, że α = 90, n = 1,52 (obserwacje z imersją), λ=0,45 μm (zastosowanie światła ultrafioletowego) 7

8 Zdolnośd rozdzielcza mikroskopu cd. 8

9 Powiększenie użyteczne mikroskopu Powiększenie puste (związane z ograniczoną zdolnością rozdzielczą oka) gdy zwiększamy P ok bez zmiany apertury obiektywu. Prowadzi to tylko do rozciągnięcia obrazu bez ujawnienia nowych szczegółów P uż = l o d l o zdolnośd rozdzielcza oka około (0,15 0,3) mm 1/d zdolnośd rozdzielcza mikroskopu Przyjmując średnią długośd fali dla światła białego λ=0, mm można wykazad, że: P uż ~ ( ) A ob 9

10 Przykład doboru okularu do obiektywu Do obserwacji zostanie użyty obiektyw o powiększeniu 63x i aperturze A ob =0,65 (napis na obiektywie 0,65/63x). Jaki należy dobrad okular? Zakładamy, że P uż =P c więc: P uż ~ ( ) A ob = P ok =(P uż /P ob )=(325/63) (650/63)= 5,1 10,3 Przy okularach o większym powiększeniu wystąpi tzw. powiększenie puste, a przy okularach o mniejszym powiększeniu nie wszystkie szczegóły obrazu obiektywowego zostaną dostatecznie powiększone i rozróżnione przez oko ludzkie w obrazie mikroskopowym. 10

11 Metody badao mikroskopowych Maksymalna ilośd informacji przy obserwacjach mikroskopowych zależy nie tylko od zdolności rozdzielczej mikroskopu, ale również od dostatecznie dużego kontrastu pomiędzy interesującymi szczegółami powierzchni. Zwiększenia kontrastu można dokonad podczas wykonywania zgładu (poprzez jego naparowanie) lub na drodze optycznej. 1. W jasnym polu widzenia. 2. W ciemnym polu widzenia. 3. W świetle spolaryzowanym. 4. Z kontrastem fazowym i interferencyjnym. 5. Przy podwyższonych i obniżonych temperaturach 11

12 Obserwacje w jasnym polu widzenia Preparat oświetlony jest wiązką prostopadłą do jego powierzchni (oświetlacz Becka półprzeźroczysta płytka szklana ustawiona pod kątem 45 do osi optycznej obiektywu). Obraz jest płaski z ostrymi i wąskimi konturami szczegółów. Zalety: Pełne wykorzystanie apertury obiektywu i tym samym zdolności rozdzielczej. Wady: Duże straty światła na płytce półprzeźroczystej zmniejszają jasnośd i kontrast. Koniecznośd używania silnych źródeł światła np. lampy rtęciowej lub ksenonowej 12

13 Obserwacje w jasnym polu widzenia Preparat oświetlony jest wiązką do jego powierzchni (oświetlacz Nacheta zamiast płytki szklanej pryzmat). Obraz jest bardziej plastyczny i kontrastowy. Zalety: Znacznie jaśniejszy obraz niż przy oświetlaczu Becka. Wady: Pogorszenie zdolności rozdzielczej mikroskopu ponieważ jest wykorzystana tylko połowa apertury obiektywu. 13

14 Obserwacje w ciemnym polu widzenia Preparat oświetlony jest wiązką skośną do jego powierzchni (oświetlacz wykonany z pierścienia szklanego ustawiony pod kątem 45 do osi optycznej obiektywu). Uzyskuje się efekt czarnego tła obrazu, na którym pojawiają się jasne kontury nierówności, których powierzchnia nie jest prostopadła do głównej osi optycznej obiektywu. Zaletą tego sposobu obserwacji jest maksymalne wykorzystanie apertury obiektywu co zapewnia wykorzystanie pełnej zdolności rozdzielczej. Stosuje się głównie do identyfikacji wtrąceo niemetalicznych. Jednak barwę wydzieleo można oceniad tylko przy oświetleniu preparatu światłem białym. 14

15 Obserwacje w świetle spolaryzowanym Polaryzator Płaszczyzna polaryzacji światła Ē B Płaszczyzna drgao wektora Ē kierunek polaryzacji polaryzatora kierunek biegu wiązki światła 15

16 Obserwacje w świetle spolaryzowanym Celem badao metalograficznych w świetle spolaryzowanym jest wykrywanie anizotropii szczegółów powierzchni obserwowanego zgładu. Polaryzator umieszczany jest zwykle przed kondensorem. Po odbiciu od powierzchni zgładu wiązka promieni świetlnych dostaje się do analizatora. Analizator ustawiony równolegle przepuszcza wiązkę, a skrzyżowany wygasza światło spolaryzowane. Izotropowa powierzchnia zgładu nie zmienia stanu polaryzacji wiązki światła (płasko spolaryzowana wiązka pozostaje taka sama i może byd wygaszona przez właściwy obrót analizatora) 16

17 Obserwacje w świetle spolaryzowanym Oprócz obserwacji przy jednoczesnym zastosowaniu polaryzatora i analizatora można prowadzid obserwację przy wprowadzeniu w bieg promieni samego analizatora. Otrzymuje się wtedy interesujące dane o własnościach optycznych (zmiana świecenia, charakterystyczne zabarwienie) składników strukturalnych preparatu wykazujących silną anizotropię. W świetle spolaryzowanym można też prowadzid obserwację zgładów trawionych. Utworzony podczas trawienia relief na granicach ziaren i faz daje efekty optyczne zależne od ich usytuowania względem płaszczyzny polaryzacji. Występują także efekty cieni o różnej intensywności zależne od orientacji krystalograficznej ziaren. 17

18 Obserwacje w świetle spolaryzowanym W przypadku gdy na wypolerowanej i nietrawionej powierzchni znajdą się szczegóły zmieniające polaryzację światła to przy skrzyżowanym analizatorze nie ulega ono całkowitemu wygaszeniu co jest równoznaczne z otrzymaniem obrazu szczegółu zgładu. Okresowo powtarzające się wygaszanie i rozjaśnianie obrazu podczas obracania stolika mikroskopu przy skrzyżowanych nikolach oznacza, że dany szczegół wykazuje zjawisko anizotropii optycznej. Jeżeli mimo obrotu obraz szczegółu pozostaje jednakowo jasny, wtedy jest on izotropowy. 18

19 Obserwacje w świetle spolaryzowanym Ocena własności optycznych jest ważna przy identyfikacji : wtrąceo niemetalicznych faz w stopach aluminium cienkich warstw tlenkowych metali utlenionych anodowo. W przypadku polikryształów otrzymuje się kontrastowe obrazy poszczególnych ziaren spowodowane ich różną orientacją krystalograficzną i związaną z nią anizotropią optyczną. 19

20 Obserwacje w świetle spolaryzowanym Przy badaniach w świetle spolaryzowanym istnieje możliwośd popełnienia błędów związanych z niewłaściwym przygotowaniem zgładów. wytworzenie w czasie polerowania na powierzchni zgładu warstewki Beilby ego, powodującej brak kontrastu w świetle spolaryzowanym, zbyt duży relief oraz błonki tlenkowe, mogące tworzyd się na powierzchni podczas trawienia utrudniają lub uniemożliwiają ocenę anizotropii składników strukturalnych. 20

21 Obserwacje przy zastosowaniu kontrastu fazowego Przy prowadzeniu obserwacji w polu jasnym, kontrast w obrazie powstaje w wyniku różnic natężenia (amplitudy) i barwy światła (długości fali) odbitego od powierzchni. Jeżeli jednak szczegóły powierzchni nie zmieniają amplitudy oraz długości fali a powodują jedynie przesunięcie w fazie fal świetlnych odbitych od nich (względem fal odbitych od powierzchni), wtedy nie dają one zmiany kontrastu w obrazie. Metoda kontrastu fazowego została opracowana w latach przez holenderskiego fizyka Zernike. 21

22 Obserwacje przy zastosowaniu kontrastu fazowego cd. O P O O P O φ φ Q Q ψ P Q Długośd wektorów odpowiada amplitudzie fal świetlnych a kierunek ich fazie. OP jest wektorem światła odbitego od punktu powierzchni a wektor OQ od szczegółu znajdującego się blisko powierzchni ale leżącego w zagłębieniu o takiej samej zdolności odbijania światła jak powierzchnia O P O P Q P Q Wskutek różnicy dróg optycznych światła odbitego od powierzchni i od zagłębienia pojawia się opóźnienie fazowe φ wektora OQ względem wektora OP. Zgodnie z teorią Abbego obraz powstaje w wyniku interferencji światła ugiętego na przedmiocie z światłem nieugiętym. W wyniku tej interferencji widad, że wektor OQ jest sumą wektorów OP i PQ. Kąt ψ jest bliski 90 o jeżeli kąt opóźnienia fazowego φ jest mały. OP odpowiada wektorowi światła nieugiętego PQ natomiast reprezentuje wektor światła ugiętego na preparacie. Ponieważ wektor OP ma taką samą długośd (amplitudę) jak wektor OQ natężenie światła w obszarze zajmowanym przez obraz szczegółu przedmiotu jest takie samo jak w pozostałej części pola widzenia. Szczegół ten jest więc w obrazie niewidoczny. Jeżeli jednak w płaszczyźnie ogniskowej obrazowej obiektywu umieści się płytkę fazową, która zmieni fazę światła ugiętego PQ o + 90 o lub -90 o (odpowiada to obrotowi wektora PQ do pozycji PQ lub PQ ), wtedy w wyniku interferencji tego światła ze światłem nieugiętym OP w obrazie pojawi się kontrast od niewidocznego poprzednio szczegółu. 22

23 Schemat mikroskopu do badao z kontrastem fazowym okular Przysłona pierścieniowa płytka fazowa Źródło światła płytka półprzeźroczysta soczewki oświetlacza przysłona aperturowa przysłona pola widzenia obiektyw próbka 23

24 Obserwacje przy zastosowaniu kontrastu fazowego cd. Kontrast anoptralny płytka fazowa nie tylko zmienia fazę światła ugiętego ale też dodatkowo zmniejsza natężenie światła nieugiętego (o około 95%) 24

25 Obserwacje przy zastosowaniu kontrastu fazowego cd. Ziarno topionego węglika wolframu w osnowie napoiny a) Zgład nietrawiony, pole jasne b) Zgład nietrawiony, kontrast dodatni (w obrębie ziarna widoczne jasne węglikiw 2 C wystające z osnowy eutektycznej c) Zgład nietrawiony, kontrast ujemny 25

26 Obserwacje przy zastosowaniu kontrastu fazowego Zalety metody obserwacji z kontrastem fazowym: 1. Bardzo duża czułośd można wykrywad szczegóły struktury o różnicach wysokości powyżej 5 nm. 2. Umożliwia ujawnianie struktury bez uprzedniego trawienia zgładu 3. Może byd stosowana również do zgładów trawionych 4. Eliminuje niepożądane efekty wtórne, wywołane reakcjami trawienia Zastosowanie metody obserwacji z kontrastem fazowym: 1. Przy wykrywaniu drobnych wydzieleo faz o znacznej twardości gdy trawienie nie ujawnia ich dostatecznie wyraźnie 2. Przy badaniu struktur hartowania i odpuszczania w stalach wysokostopowych 3. W badaniach fraktograficznych szczególnie transkrystalicznych przełomów kruchych 26

27 Obserwacje z kontrastem interferencyjnym Mikroskop z urządzeniem interferencyjnym umożliwia precyzyjny pomiar mikronierówności powierzchni zgładu. Szczególnie użyteczne w metaloznawstwie są pomiary głębokości i kształtu rowków powstałych po termicznym odparowaniu atomów z granic ziaren, co pozwala na wyznaczenie energii tych granic. W praktyce wykorzystuje się również mikroskopy interferencyjne do śledzenia mechanizmu zużycia powierzchni ciał stałych (kształt kulek i pierścieni łożyskowych itp.). Metoda ta umożliwia obserwacje topografii powierzchni, gdy różnice wysokości szczegółów są co najmniej λ/20, co odpowiada około 25 nm. 27

28 Obserwacje z kontrastem interferencyjnym cd. Zasada interferometrii oparta jest na porównywaniu reliefu badanej powierzchni z powierzchnią wzorcową. W wyniku interferencji, rozszczepionej, monochromatycznej wiązki promieni, odbitej od obydwu powierzchni, uzyskuje się prążkowany obraz powierzchni badanej. Z odległości pomiędzy prążkami interferencyjnymi i wielkości ich zniekształceo można odczytad topografię tej powierzchni. 28

29 Zjawisko interferencji n d sin 29

30 Obserwacje z kontrastem interferencyjnym cd. d obiektyw Płytka porównawcza badana próbka Płytka porównawcza (szklana pokryta warstewką półprzepuszczalną) jest wprowadzona między obiektyw a próbkę badaną. Na powierzchnię próbki pada prostopadle tylko częśd wiązki monochromatycznej pozostała częśd odbija się od powierzchni płytki porównawczej. Obraz powierzchni zgładu utworzony przez obiektyw powstaje w wyniku interferencji promieni odbitych od płytki porównawczej z promieniami odbitymi od powierzchni zgładu. Wskutek istnienia klina powietrznego pomiędzy powierzchnią zgładu i płytki pojawia się różnica dróg optycznych interferujących ze sobą promieni odbitych od tych powierzchni. Jeżeli różnica ta wynosi np. 2d i równocześnie jest ona wielokrotnością długości fali światła n λ gdzie n= 1, 2, 3,... w obrazie pojawia się efekt wzmocnienia światła. Wygaszenie światła w obrazie nastąpi natomiast przy różnicy dróg optycznych interferujących promieni, wynoszącej [(2n-1)/2] λ, gdzie n= 1, 2, 3,... 30

31 Obserwacje z kontrastem interferencyjnym cd. a) b) Obraz wypolerowanej powierzchni zgładu a) Lampa rtęciowa z filtrem interferencyjnym b) Lampa rtęciowa bez filtra interferencyjnego Schemat przesunięcia prążków interferencyjnych wywołanego różnicami w wysokości szczegółów powierzchni. Wysokośd nierówności względem powierzchni można obliczyd ze wzoru d = m λ/2 = B/A λ/2 31

32 Obserwacje z kontrastem interferencyjnym cd. okular Soczewka skupiająca obraz II obraz I obiektyw II Płytka porównawcza Niedogodnośd wprowadzenia płytki porównawczej pomiędzy obiektyw a próbkę ominięto w mikroskopie z płytką pionową. Dwa identyczne obiektywy sprzężone są poprzez układ oświetlacza. Tak sprzężony układ obiektywów daje 2 obrazy w płaszczyznach nachylonych względem siebie pod b. małym kątem od którego zależy odległośd prążków. obiektyw I Wadą tego rozwiązania jest dobranie 2 identycznych obiektywów, bardzo trudny do spełnienia w praktyce badana próbka 32

33 Obserwacje z kontrastem interferencyjnym cd. obiektyw W przystawce Dysona światło po przejściu przez obiektyw w drodze do próbki rozdziela się na półprzeźroczystej, posrebrzanej płytce S1. Po rozdzieleniu częśd wiązki ogniskuje się na lustrze srebrnym S2 a pozostała częśd pada na powierzchnię zgładu. Wiązki te po odbiciu od powierzchni badanej i porównawczej, interferując ze sobą, umożliwiają uzyskanie w obrazie powierzchni zgładu kontrastu od nierówności rzędu 25 Å przy całkowitym powiększeniu 1200x. Wady przystawki: Wrażliwośd na drgania i zmiany temperatury. Lustro srebrne S2 półprzeźroczysta posrebrzana płytka S1 lustro wklęsłe próbka Schemat układu optycznego mikroskopu z przystawką interferencyjną Dysona 33

34 Obserwacje z kontrastem interferencyjnym cd. okular Obraz I ε Obraz II analizator polaryzator Pryzmat Wollastona obiektyw próbka ε Mikroskop interferencyjno-polaryzacyjny z pryzmatem Wollastona skonstruował G. Nomarski w Spolaryzowane światło ulega w pryzmacie najpierw rozdwojeniu na powierzchni łamiącej, a następnie rozwidleniu w drugim pryzmacie (pryzmat dwójłomny Wollastona składa się z 2 sklejonych ze sobą pryzmatów z monokrystalicznego kwarcu, których osie optyczne są względem siebie prostopadłe). Z drugiego pryzmatu wychodzą więc 2 wiązki pod kątem ε. Wykazują one różnicę w fazie nawet przy odbiciu od idealnie gładkiej powierzchni, bowiem pokonały one różne drogi w pryzmacie Wollastona. Wiązki te, interferując ze sobą w płaszczyźnie obrazowej, dają obraz prążkowy tła i szczegółów. Przesuwając pryzmat wzdłuż osi optycznej mikroskopu i nastawiając odpowiednio analizator otrzymuje się zróżnicowanie barw interferencyjnych tła i szczegółów obrazu. Ponieważ oba obrazy są także odchylone względem osi optycznej, dlatego każdy szczegół próbki jest zobrazowany podwójnie. 34

35 Mikroskopia wysokotemperaturowa Schemat aparatury do badao mikroskopowych przy wysokich temperaturach Przekrój stolika grzewczego Vacutherm firmy Reichert Ujawnienie struktury następuje w wyniku trawienia cieplnego. Próżnia wyższa niż 10-2 Pa. Stosuje się obiektywy refleksyjne, które przy danej aperturze pozwalają na zwiększenie odległości obiektywu od powierzchni próbki. Możliwośd nagrzania próbki do temp ºC (Mo taśmy grzejne) z różnymi szybkościami a także regulowana szybkośd chłodzenia (przedmuchiwanie Ar). Płytki kwarcowe chronią dodatkowo przed utlenieniem. 35

36 Mikroskopia wysokotemperaturowa Zastosowanie: 1. Określanie wielkości ziaren austenitu i szybkości ich rozrostu. 2. Określanie temperatury i przebiegu przemian np. martenzytycznej i perlitycznej w stali. 3. Określanie temp. topienia i krzepnięcia (możliwe dzięki dużemu napięciu powierzchniowemu, które zapobiega oderwaniu się kropel cieczy od powierzchni zgładu). Pozwala to określad górną temperaturę obróbki plastycznej na gorąco, oznaczad kolejnośd krzepnięcia poszczególnych faz i na tej podstawie przeprowadzad ich identyfikację oraz badad stopieo przechłodzenia. 4. Badad procesy spiekania. 5. Prowadzid obserwację procesów dyfuzyjnych (badania spiekania) 6. Badanie różnic mikrotwardości poszczególnych ziaren i na tej podstawie określad niejednorodnośd składu chemicznego oraz badad zmiany twardości w czasie powstawania wydzieleo. 36

37 Operacje przygotowania zgładu: Przygotowanie próbek do badao metalograficznych 1. Wycinanie 2. Szlifowanie 3. Polerowanie 4. Trawienie Ad 1. W zależności od usytuowania powierzchni zgładu względem osi próbki (pokrywającej się zazwyczaj z kierunkiem obróbki plastycznej w stopach przerobionych plastycznie) wyróżnia się zgłady: a) Podłużne b) Poprzeczne α a) Skośne (przy badaniu cienkich warstw np. galwanicznych) np. dla α = 2 20 poszerzenie 25:1 dla α = 5 40 poszerzenie 10:1 37

38 Przygotowanie próbek do badao metalograficznych (ochrona krawędzi) Przy badaniach mikrostruktury warstwy przypowierzchniowej, dla uzyskania należytej ostrości obrazu, szczególnie przy dużych powiększeniach należy zabezpieczyd krawędź zgładu przed zaokrągleniem podczas polerowania. W tym celu nakłada się powłoki galwaniczne metodą chemiczną lub elektrochemiczną a potem inkluduje próbkę w tworzywie sztucznym. Np. dla stopów Fe stosuje się powłoki Ni nakładane chemicznie uzyskiwane w kąpieli o składzie 20 G siarczanu niklowego, 20 G podfosforynu sodowego i 8 G octanu sodowego na 1 dm 3 wody. Po 2 godzinach niklowania w temp. 90 C uzyskuje się warstewkę Ni o grubości ponad 10 μm. 38

39 Przygotowanie próbek do badao metalograficznych (polerowanie) Polerowanie ma duży wpływ na wyrazistośd i wiernośd struktury. Wyróżnia się następujące metody polerowania: 1. Mechaniczne (najczęściej stosowane) 2. Elektrolityczne 3. Chemiczne 4. Kombinowane Ad. 1. Na tarczach pokrytych filcem, z prędkością obr/min, środek polerujący to drobnoziarnisty Al 2 O 3 w postaci zawiesiny wodnej lub pasta diamentowa o wielkości ziaren od 5-20 μm. Wadą jest zmiana mikrostruktury w warstwie przypowierzchniowej tzw. warstwa Beilyb ego (niektóre stopy metali nieżelaznych w ogóle nie ujawniają wówczas struktury). W stopach Fe grubośd tej warstwy jest stosunkowo mała np. w stali μm a dla stali węglowych ferrytycznych ok. 15 μm. Wielokrotne polerowanie i trawienie usuwa tę warstwę 39

40 Przygotowanie próbek do badao metalograficznych (polerowanie) Ad. 2. Polega na anodowym rozpuszczaniu wyniosłości występujących na powierzchni próbki. Zalety: a) Krótki czas polerowania b) Powierzchnia wolna od warstwy Beilby ego Wady: a) Utrudnione polerowanie stopów wielofazowych bo powstają lokalne mikroogniwa np. wydzielenia anodowe względem podłoża energicznie się rozpuszczają (Si w siluminach) a katodowe powodują intensywne rozpuszczanie podłoża w pobliżu wydzieleo, co prowadzi do ich wypadania (węgliki w ferrycie) b) Elektrolity dla stopów Fe zawierają wybuchowy kwas nadchlorowy c) Trudny dobór parametrów prądowych oraz czasu polerowania 40

41 Przygotowanie próbek do badao metalograficznych (polerowanie) Ad. 3. Niektóre metale i stopy można polerowad chemicznie przez zanurzenie do odpowiedniego roztworu bez przykładania napięcia z zewnątrz. Istota procesu polerowania chemicznego i elektrolitycznego jest podobna. Ad. 4. Np. polerowanie mechaniczno-chemiczne. Na tarczę polerską obok czynnika polerującego nanosi się substancje chemiczne przyśpieszające proces polerowania. Np. polerowanie mechaniczno-elektrolityczne (metoda Reinachera). Tarcza polerska połączona z biegunem ujemnym, obraca się w naczyniu z elektrolitem a zgład zamocowany jest w uchwycie, połączonym z biegunem dodatnim. Cele obserwacji mikroskopowej zgładów nietrawionych: Możliwośd określania liczby, rodzaju i ułożenia wtrąceo niemetalicznych w stali oraz grafitu w żeliwie 41

42 Przygotowanie próbek do badao metalograficznych (trawienie) Dla ujawnienia struktury stopów i jej różnych osobliwości próbki poddaje się trawieniu. Rodzaj odczynnika, temp. i czas trawienia dobiera się w zależności od celu badania. Metody trawienia 1. Selektywne rozpuszczanie miejsc o obniżonym potencjale elektrochemicznym np. fazy anodowe, granice faz i ziaren, miejsca przecięcia linii dyslokacji z płaszczyzną zgładu. 2. Wykorzystanie reakcji wymiany pomiędzy składnikami struktury i składnikami odczynnika trawiącego, których produkty odkładają się w postaci warstw na powierzchni ziaren. Różna grubośd warstw, zależna od orientacji ziarna oraz składu i budowy fazy, powoduje na skutek interferencji zróżnicowanie ich zabarwienia. 3. Trawienie cieplne występuje selektywna sublimacja atomów z obszarów zdefektowanych, o podwyższonej energii swobodnej. Na powierzchni powstaje relief na skutek różnej szybkości sublimacji atomów z powierzchni poszczególnych ziaren. 42

43 Przygotowanie próbek do badao metalograficznych (trawienie) Trawienie katodowe polega na bombardowaniu powierzchni zgładu naładowanymi dodatnio jonami ciężkich gazów szlachetnych, co umożliwia uzyskanie obrazu struktury bez utworzenia na powierzchni zgładu jakichkolwiek warstewek produktów reakcji. Podział trawienia ze względu na efekty: 1. Trawienie na granice ziaren. 2. Trawienie na zabarwienie ziaren. 3. Trawienie na figury trawienia. Ad. 1. Duże zdefektowanie sieci krystalicznej w pobliżu granic ziaren oraz fakt, że miejsca te są siedliskiem atomów domieszek powodują, że granice ziaren są b. elektroujemne w procesie trawienia chemicznego i stanowią anodę w mikroogniwie granica ziarna-ziarno. 43

44 Przygotowanie próbek do badao (trawienie) Ad. 2. W stopach jednofazowych różnice w zabarwieniu ziaren tej samej fazy wynikają z odmiennej orientacji krystalograficznej ziaren względem płaszczyzny zgładu, warunkującej gęstośd wypełnienia atomami poszczególnych płaszczyzn. Atomy metalu w ścianach najgęściej obsadzonych np. {110} dla sieci A2 są silniej związane ze sobą niż atomy w ścianach o rzadkim wypełnieniu np. {111}. Wynikiem różnej orientacji ziaren będzie powstanie reliefu na powierzchni lub odmienne zabarwienie ziaren. Ad. 3. Miejsca wyjścia dyslokacji na powierzchnię ziaren cechuje zwiększona reaktywnośd, co przy trawieniu chemicznym powoduje powstawanie w tych miejscach wgłębieo o wymiarach odległości międzyatomowych (same jądro dyslokacji ma promieo kilku odległości). Kształt powstających jamek trawienia zależy od kierunku przecięcia ziaren płaszczyzną zgładu, co wykorzystuje się do określania orientacji ziaren. Np. w metalach o sieci A1 jamki trawienia w płaszczyźnie {111} mają kształt trójkątów równobocznych, w płaszczyźnie {100} kwadratów. Jeżeli orientacja ziarna nie odpowiada tym płaszczyznom, to kształt jamek odbiega od tych figur 44

45 Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 45

46 Co to jest analiza obrazu? 46

47 Korzyści wprowadzenia metod analizy obrazów Powtarzalnośd i odtwarzalnośd wyników analizy Obiektywizacja wyników analizy Skrócenie czasu badao Rozszerzenie możliwości badawczych 47

48 Rodzaje obrazów używanych do analizy Obrazy binarne (jednobitowe) Obrazy monochromatyczne Obrazy kolorowe 48

49 Rozmieszczenie punktów na monitorze 49

50 Przekształcenia obrazów Wyróżniamy cztery grupy przekształceo obrazu: 1. Przekształcenia geometryczne 2. Przekształcenia punktowe a) Operacje logiczne b) Operacje arytmetyczne c) LUT (Look up tables tablice korekcji) Normalizacja Gamma modulacja Wyrównywanie histogramu Binaryzacja 3. Filtry 4. Przekształcenia morfologiczne 50

51 Przekształcenia obrazów Przekształcenia geometryczne Przekształcenia geometryczne to przesunięcia, obroty, odbicia oraz zniekształcenia przypominające naciąganie gumowej błony. Tego typu przekształcenia mogą byd wykorzystywane w analizie obrazu m.in. do korekcji błędów optyki lub jako operacje pomocnicze, np. przy pomiarach średnicy Fereta pod różnymi kątami (średnica Fereta może byd mierzona w poziomie albo w pionie, dla innych kątów potrzebny jest obrót obrazu). 51

52 Przekształcenia punktowe Operacje logiczne Iloczyn logiczny AND Suma logiczna OR Różnica logiczna SUB Suma rozłączna XOR Operacje arytmetyczne LUT (look up tables). Tablice korekcji 52

53 Istota przekształceo punktowych polega na tym, że poszczególne punkty obrazu są modyfikowane niezależnie od tego, jakich mają sąsiadów. Najprostszym przykładem jest tworzenie negatywu obrazu binarnego każdy czarny punkt zostaje zamieniony na biały, bez względu na to, jakimi punktami jest otoczony. 53

54 Operacje logiczne Operacje logiczne Operacje logiczne najczęściej wykonujemy na obrazach binarnych. Punkty obrazu o wartościach 1 mają wartośd logiczną true (prawda), natomiast punkty o wartości 0 otrzymują wartośd logiczną false (fałsz). Przy takiej interpretacji można łatwo przewidzied wynik operacji logicznych, stosując algebrę Boole a w odniesieniu do zbiorów. Możliwe są następujące operacje: NOT - zaprzeczenie, AND iloczyn logiczny, OR sumę logiczną, XOR sumę rozłączną, NXOR równoważnośd logiczną (logical) SUB różnicę logiczną. Wynik działania operacji logicznych można przedstawid syntetycznie w postaci tabeli: 54

55 Operacje logiczne A B A AND B A OR B A XOR B A - B 55

56 Operacje logiczne cd. A B A OR B A B A AND B A OR B A XOR B A NXOR B A-B B-A

57 Operacje arytmetyczne Operacje arytmetyczne Obrazy można poddawad również działaniom arytmetycznym. Przedmiotem tych działao mogą byd zarówno same obrazy np. dodanie lub odjęcie dwóch obrazów ( muszą mied one takie same rozmiary), jak i obrazy wraz z liczbami np. mnożenie obrazu przez liczbę. Wynikiem operacji arytmetycznej na dwóch obrazach A i B jest trzeci obraz C. Np. przy dodawaniu wartośd punktu o współrzędnych (x,y) w obrazie wynikowym C jest równa sumie wartości punktów o współrzędnych (x,y) w obrazach wyjściowych A i B. Operacje arytmetyczne, które najczęściej mają zastosowanie w analizie obrazu to: 57

58 Operacje arytmetyczne Dodawanie i odejmowanie dwóch obrazów Mnożenie i dzielenie Szukanie minimum lub maksimum z dwóch obrazów Liniowa kombinacja dwóch obrazów np. 30% obrazu A i 70% obrazu B Przykłady zastosowania 1. Tworzenie negatywu obrazów * A x (-1) ] 2. Odejmowanie tła od obrazu aby uwidocznid jego szczegóły 3. Maskowanie czyli przysłanianie wybranych obszarów obrazu przez obraz binarny 58

59 Analiza obrazów tablice korekcji cd. LUT tablice korekcji Przekształcenie to nie tyle modyfikuje sam obraz, ile zmienia sposób jego wyświetlenia. Najprostszy sposób wyświetlania obrazu wieloodcieniowego polega na tym, że wyświetlamy taki sam odcieo, jaki znajduje się w dyskowym zapisie obrazu. Można to ująd jako regułę: co w pamięci to na monitorze. Nie jest to jednak jedyne możliwe rozwiązanie. Często wygodne jest wyświetlenie obrazu po zmianie wartości poszczególnych punktów, dokonanej zgodnie z pewną, wybraną wcześniej funkcją. Przy cyfrowej analizie obrazu, wygodnie jest zastąpid funkcję odpowiednią tabelą, w której zestawia się poszczególne wartości punktów obrazu z wartościami po przekształceniu. Jeśli zestawilibyśmy taką oto tablicę korekcji:

60 Tablice korekcji cd. to po jej zastosowaniu w odniesieniu do obrazu otrzymalibyśmy jego negatyw. Jak wcześniej wyjaśniono, negatyw można także otrzymad wykorzystując operacje arytmetyczne, jednak ten sposób jest znacznie szybszy ponieważ wykonuje się tylko jedną operację, a nie dwie (mnożenie i dodawanie), co przyśpiesza analizę. Tablice korekcji modyfikują rozkład stopni szarości, bez jakiegokolwiek wpływu o charakterze geometrycznym a celem operacji jest lepsze uwidocznienie interesujących nas szczegółów. Funkcja przekształcająca powinna byd ściśle rosnąca lub malejąca, ponieważ wówczas zawsze można wprowadzid przekształcenie odwrotne, przywracające pierwotny obraz. Funkcje które nie są ściśle monotoniczne wprowadzają do obrazu zmiany, które są nieodwracalne. Jednym z wielu przykładów zastosowania tych przekształceo jest binaryzacja obrazu (zamiana obrazu monochromatycznego na obraz binarny). 60

61 Analiza obrazów binaryzacja Binaryzacja Obrazy binarne są bardzo ważne w analizie obrazu. Zwykle tylko takie obrazy można wykorzystad do wykonywania podstawowych pomiarów na obrazach (liczebnośd elementów, pole powierzchni, długośd itp.) oraz analizowania i modyfikowania kształtu obiektów ( np. rozdzielanie sklejonych cząstek lub wypełnianie otworów). Tak więc binaryzacja stanowi jedno z koocowych stadiów każdej ilościowej analizy obrazu. Możliwych jest kilka odmian binaryzacji: 1. binaryzacja z dolnym progiem - polega na tym, że wszystko poniżej wybranego progu czułości staje się czarne, a wszystko powyżej niego białe, 2. binaryzacja z górnym progiem - polega na tym, że wszystko powyżej wybranego progu czułości staje się czarne, a wszystko poniżej niego białe. W istocie obraz po binaryzacji z górnym progiem jest po prostu negatywem obrazu z dolnym progiem (przy tej samej wartości progu), 3. binaryzacja z podwójnym ograniczeniem polega na wprowadzeniu dwóch progów dolnego oraz górnego. Po przekształceniu białe pozostają wszystkie punkty, których stopnie szarości mieszczą się pomiędzy progami. Pozostałe punkty stają się czarne. 61

62 Analiza obrazów filtry Kolejną grupą przekształceo obrazu są filtry. Są to przekształcenia, których wynik zależy nie tylko od modyfikowanego punktu, ale i od jego otoczenia. Jednym z najczęściej analizowanych przypadków jest sygnał zmieszany z szumem. Zadaniem filtrów jest usunięcie tego szumu. Jeżeli brakuje innych przesłanek dotyczących sposobu przeprowadzenia filtracji, wykorzystuje się koncepcję lokalnej średniej, gdzie każdy punkt przyjmuje wartośd będącą średnią z jego lokalnego otoczenia (filtry liniowe). Opisana metoda opiera się na założeniu, że niewielkie odchylenia wynikają z obecności szumu. 62

63 Filtry Są to przekształcenia, których wynik zależy nie tylko od modyfikowanego punktu, ale i od jego otoczenia. ( )/8 = FILTRY np. Liniowe Nieliniowe Wyostrzające

64 64 Filtry nieliniowe

65 Filtry wyostrzające x77 ( ) =

66 Analiza obrazów przekształcenia morfologiczne Przekształcenia morfologiczne modyfikują wybrane punkty, których otoczenie odpowiada wcześniej zdefiniowanemu wzorcowi nazywanym elementem strukturalnym. Ponadto operacje morfologiczne są często przekształceniami iteracyjnymi, czyli polegają na wielokrotnym powtarzaniu pewnego elementarnego ciągu operacji. Zdefiniujmy na przykład taki element strukturalny x x Taki zapis elementu, oznacza, że centralny (czyli analizowany) punkt powinien mied wartośd jeden, dwa (oznaczone x) mogą mied wartośd dowolną, a reszta musi mied wartośd zero. Taka konfiguracja punktów oznacza albo odizolowane punkty (oba x mają wartośd 0) albo koocowe punkty odcinków lub krzywych. Oczywiście, aby uwzględnid wszystkie sytuacje możliwe w siatce kwadratowej, nasz element musi byd ośmiokrotnie odwrócony. 66

67 Przekształcenia morfologiczne Algorytm: Dla każdego punktu obrazu, sprawdź, czy nie pasuje do jednego z ośmiu wariantów elementu strukturalnego 0 X X 2. W przypadku zgodności lokalnego otoczenia punktu z elementem strukturalnym usuo ten punkt Powtarzaj dwa poprzednie kroki tak długo, aż następny cykl nie spowoduje zmian w obrazie X X 0 67

68 68

69 Metalografia ilościowa wyznaczanie udziału objętościowego (V V ) α udział objętościowy fazy α faza α (A A ) α powierzchnia przecięd fazy α płaszczyzną ściany sześcianu osnowa β Niech powierzchnia ściany sześcianu wynosi 1 mm 2 69

70 Metalografia ilościowa wyznaczanie udziału objętościowego cd. Prowadząc dużą liczbę równoodległych przecięd płaszczyznami równoległymi do przedniej ściany sześcianu otrzyma się n płytek o grubości δ = 1/n i powierzchni każdej z nich równej 1 mm 2. Udział powierzchni zajętej przez fazę α na tych płaszczyznach oznacza się (A A ) α1, (A A ) α2,... (A A ) αn. Objętośd fazy α wewnątrz pierwszej płytki jest równa δ (A A ) α1, wewnątrz drugiej δ (A A ) α2 itd. Całkowita objętośd fazy α wewnątrz wszystkich płytek wynosi: (V V ) α = δ (A A ) α1 + δ (A A ) α δ (A A ) αn podstawiając δ = 1/n (V V ) α =(1/n) [(A A ) α1 + (A A ) α (A A ) αn ] = (A A ) α Otrzymane wyrażenie wskazuje na to, że udział powierzchniowy i objętościowy fazy α są sobie równe. 70

71 Metalografia ilościowa wyznaczanie udziału objętościowego cd. Prowadząc na powierzchni dużą ilośd siecznych równoległych do krawędzi sześcianu i równoodległych od siebie otrzyma się n pasków o szerokości δ = 1/n i długości 1 mm. Przyjmujemy oznaczenia całkowitych długości cięciw przechodzących przez fazę α jako (L L ) α. Ponieważ szerokośd pasków jest b. mała to powierzchnia fazy α na pierwszym pasku wynosi δ (L L ) α1, na drugim δ (L L ) α2 itd. Całkowita powierzchnia fazy α na wszystkich n paskach h 2 h 1 faza α osnowa β będzie równa: (A A ) α = δ (L L ) α1 + δ (L L ) α δ (L L ) αn ponieważ δ = 1/n więc (A A ) α =(1/n) [(L L ) α1 + (L L ) α (L L ) αn ] = (L L ) α Otrzymane wyrażenie wskazuje na to, że udział powierzchniowy i liniowy fazy α są sobie równe. 71

72 Metalografia ilościowa wyznaczanie udziału objętościowego cd. Prawo metalografii ilościowej stanowi, że: Udział objętościowy fazy jest równy udziałowi powierzchniowemu, liniowemu i punktowemu, co można zapisad: (V V ) α = (A A ) α = (L L ) α = (P P ) α 72

73 Częśd II Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 73

74 Rodzaje mikroskopów elektronowych 1. Mikroskop transmisyjny (prześwietleniowy) 2. Mikroskop refleksyjny 3. Mikroskop skaningowy 4. Mikroskop emisyjny 74

75 Budowa i działanie TEM działo elektronowe (podstawy mechaniki kwantowej dot.wytwarzania wiązki) soczewki elektromagnetyczne komora preparatu (urządzenia grzewcze, chłodzące, goniometry...) układ próżniowy układy rejestrujące, detektory 75

76 Budowa i działanie TEM Otrzymywane informacje: obraz powierzchni ilościowy i jakościowy skład chemiczny topografia powierzchni. 76

77 77

78 Mikroskop transmisyjny Zdolnośd rozdzielcza mikroskopu (obowiązuje wzór Abbego) d =λ/2a ob Zgodnie z zasadą de Broglie wiązce elektronów poruszających się z prędkością v można przypisad falę o długości: Zakładając dalej, że energia kinetyczna elektronu wynosi (przy nieuwzględnieniu zjawisk relatywistycznych) wynika, że: 12, 25 U E k h m v m v Przy napięciu przyśpieszającym U=100 kv λ= 0,037 Å 2 2 e U 78

79 Soczewki dla wiązki elektronowej Pierścieo uszczelniający Uzwojenia soczewki Uzwojenia soczewki mosiądz Rodzaje soczewek: 1. Elektrostatyczne 2. Magnetyczne a) z magnesem trwałym b) elektromagnetyczne Pole elektryczne lub magnetyczne wytwarzane przez soczewki musi byd osiowo symetryczne stal f N k U 2 J 2 Schemat soczewki elektromagnetycznej f długośd ogniskowej, k czynnik zależny od geometrii nabiegunnika, N liczba zwojów, J prąd uzwojenia, U - napięcie 79

80 Soczewki dla wiązki elektronowej Wadą charakterystyczną dla soczewek elektronowych jest astygmatyzm. Wada ta związana jest z tym, że pole magnetyczne nabiegunników nigdy nie jest idealnie symetryczne. Podobnie na wiązkę elektronów mogą oddziaływad elektrostatyczne zanieczyszczenia gromadzące się na przesłonach. Wady te rzutują na zdolnośd rozdzielczą mikroskopu, która w obecnie budowanych mikroskopach wynosi około 1Å. 80

81 Budowa mikroskopu 1. Układ próżniowy 2. Działo elektronowe 3. Układ soczewek kondensora 4. Komora preparatu 5. Układ powiększający Ad. 1. Wiązka elektronów ulega na atomach gazu rozproszeniu dlatego konieczne jest stosowanie wysokich próżni. Im napięcie przyśpieszające jest wyższe tym próżnia musi byd wyższej klasy np. dla 100 kv p=10-5 Tr. Próżnię wytwarza układ pomp rotacyjnych i dyfuzyjnych. 81

82 Budowa mikroskopu cd. Ad. 2. Pełni rolę analogiczną jak żarówka w mikroskopie świetlnym. Zbudowane jest z trójelektrodowego systemu: katody, tzw. cylindra Wehnelta i anody. Rolę katody pełni wyprofilowane włókno wolframowe, które na skutek podgrzewania przepływającym prądem emituje elektrony (zjawisko termoemisji). Cylinder Wehnelta oddziałuje na wiązkę elektronów i zmniejsza jej wymiary (średnica wiązki ok. 100 μm. Ad. 3. Układ soczewek służy do zmiany natężenia i rozbieżności wiązki elektronów padającej na próbkę. Ad. 4. Komora preparatu jest zaopatrzona w śluzę aby nie zapowietrzad całego mikroskopu podczas wymiany preparatu. W komorze znajduje się również stolik o dużej precyzji przesuwu, a także goniometr pozwalający nachylad preparat. 82

83 Budowa mikroskopu cd. Ad. 5. Układ powiększający składa się z: a) Soczewki obiektywowej (najważniejsza częśd mikroskopu od niej zależy zdolnośd rozdzielcza), b) Soczewki pośredniej (mogą byd dwie, służą do uzyskiwania obrazu dyfrakcyjnego), c) Soczewka projekcyjna (służy do uzyskiwania żądanych powiększeo). Do usuwania astygmatyzmu soczewek stosuje się tzw. stygmatory. Korekcja astygmatyzmu polega na wytwarzaniu przez stygmator asymetrycznego pola magnetycznego takiego, by kompensowało asymetrie pola magnetycznego soczewki i przesłony. 83

84 Kontrast i dyfrakcja w mikroskopie elektronowym W mikroskopie można otrzymad dwa typy obrazów: 1. Obraz dyfrakcyjny płaszczyzn sieciowych (gdy na ekranie odwzorowywana jest tylna płaszczyzna ogniskowa obiektywu), 2. Obraz mikroskopowy próbki (przy tzw. ogniskowaniu normalnym). Schemat dyfraktogramu od ciała polikrystalicznego umożliwia wyznaczenie odległości międzypłaszczyznowych ze wzoru 000 2r 2 2r 1 2r 3 d L r Gdzie λ- długośd fali elektronów Stała dyfrakcyjna mikroskopu L- długośd kamery r- odległośd refleksu od punktu zerowego 84

85 Określanie struktury krystalograficznej Podstawowe informacje na temat rodzajów komórek elementarnych tworzenie się dyfraktogramów (prawo Bragga) ustalanie od jakich płaszczyzn pochodzą refleksy (tzw. wskaźnikowanie). 85

86 Prawo Bragga 86

BADANIA STRUKTURY MATERIAŁÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

BADANIA STRUKTURY MATERIAŁÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego BADANIA STRUKTURY MATERIAŁÓW Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego 1. MAKROSTRUKTURA 2. MIKROSTRUKTURA 3. STRUKTURA KRYSTALICZNA Makrostruktura

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY METALOGRAFII ILOŚCIOWEJ I KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU

PODSTAWY METALOGRAFII ILOŚCIOWEJ I KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU 1 PODSTAWY METALOGRAFII ILOŚCIOWEJ I KOMPUTEROWEJ ANALIZY OBRAZU 2 Metalografia - nauka o wewnętrznej budowie materiałów metalicznych (metale i ich stopy), oparta głównie na badaniach mikroskopowych. 3

Bardziej szczegółowo

Prawa optyki geometrycznej

Prawa optyki geometrycznej Optyka Podstawowe pojęcia Światłem nazywamy fale elektromagnetyczne, o długościach, na które reaguje oko ludzkie, tzn. 380-780 nm. O falowych własnościach światła świadczą takie zjawiska, jak ugięcie (dyfrakcja)

Bardziej szczegółowo

6. Badania mikroskopowe proszków i spieków

6. Badania mikroskopowe proszków i spieków 6. Badania mikroskopowe proszków i spieków Najprostszy układ optyczny stanowią dwie współosiowe soczewki umieszczone na końcach tubusu (rysunek 42). Odwzorowanie mikroskopowe jest dwustopniowe: obiektyw

Bardziej szczegółowo

MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Tło historyczne Pod koniec XIX wieku stosowanie mikroskopów świetlnych w naukach

Bardziej szczegółowo

h λ= mv h - stała Plancka (4.14x10-15 ev s)

h λ= mv h - stała Plancka (4.14x10-15 ev s) Twórcy podstaw optyki elektronowej: De Broglie LV. 1924 hipoteza: każde ciało poruszające się ma przyporządkowaną falę a jej długość jest ilorazem stałej Plancka i pędu. Elektrony powinny więc mieć naturę

Bardziej szczegółowo

Mikroskopy uniwersalne

Mikroskopy uniwersalne Mikroskopy uniwersalne Źródło światła Kolektor Kondensor Stolik mikroskopowy Obiektyw Okular Inne Przesłony Pryzmaty Płytki półprzepuszczalne Zwierciadła Nasadki okularowe Zasada działania mikroskopu z

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM ANALITYCZNEJ MIKROSKOPII ELEKTRONOWEJ (L - 2)

LABORATORIUM ANALITYCZNEJ MIKROSKOPII ELEKTRONOWEJ (L - 2) LABORATORIUM ANALITYCZNEJ MIKROSKOPII ELEKTRONOWEJ (L - 2) Posiadane uprawnienia: ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO NR AB 120 wydany przez Polskie Centrum Akredytacji Wydanie nr 5 z 18 lipca 2007

Bardziej szczegółowo

Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste:

Zwierciadło kuliste stanowi część gładkiej, wypolerowanej powierzchni kuli. Wyróżniamy zwierciadła kuliste: Fale świetlne Światło jest falą elektromagnetyczną, czyli rozchodzącymi się w przestrzeni zmiennymi i wzajemnie przenikającymi się polami: elektrycznym i magnetycznym. Szybkość światła w próżni jest największa

Bardziej szczegółowo

BADANIA MIKROSKOPOWE

BADANIA MIKROSKOPOWE BADANIA MIKROSKOPOWE Cel ćwiczenia. Zapoznanie się z budową i obsługą mikroskopów metalograficznych Zapoznanie się z podstawowymi technikami mikroskopii metalograficznej świetlnej Zapoznanie się z wyposażeniem

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 6 Temat: Wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej i dyfrakcja światła na otworach kwadratowych i okrągłych. 1. Wprowadzenie Fale

Bardziej szczegółowo

OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH

OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH Prawa Euklidesa: 1. Promień padający i odbity znajdują się w jednej płaszczyźnie przechodzącej przez prostopadłą wystawioną do powierzchni zwierciadła w punkcie odbicia.

Bardziej szczegółowo

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego Ćwiczenie 7 Elektronowy mikroskop skaningowy-analogowy w badaniach morfologii powierzchni ciała stałego. Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie

Bardziej szczegółowo

Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit

Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 5 Badanie zjawisk optycznych przy użyciu zestawu Laser Kit Cel ćwiczenia: Zapoznanie studentów ze zjawiskami optycznymi. Badane elementy: Zestaw ćwiczeniowy Laser

Bardziej szczegółowo

Pomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej.

Pomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej. POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA FIZYKOCHEMII I TECHNOLOGII POLIMERÓW LABORATORIUM Z FIZYKI Pomiar długości fali świetlnej i stałej siatki dyfrakcyjnej. Wprowadzenie Przy opisie zjawisk takich

Bardziej szczegółowo

I. Mikroskop optyczny podstawowe informacje. 1. Budowa i rozchodzenie się światła wewnątrz mikroskopu.

I. Mikroskop optyczny podstawowe informacje. 1. Budowa i rozchodzenie się światła wewnątrz mikroskopu. I. Mikroskop optyczny podstawowe informacje. 1. Budowa i rozchodzenie się światła wewnątrz mikroskopu. Rysunek 1 Budowa mikroskopu [1] 1 Okular 2 Rewolwer obrotowa tarcza zawierająca zestaw obiektywów

Bardziej szczegółowo

17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D.

17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D. OPTYKA - ĆWICZENIA 1. Promień światła padł na zwierciadło tak, że odbił się od niego tworząc z powierzchnią zwierciadła kąt 30 o. Jaki był kąt padania promienia na zwierciadło? A. 15 o B. 30 o C. 60 o

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

Ćwiczenie: Zagadnienia optyki Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki" Opracowane w ramach projektu: "Wirtualne Laboratoria Fizyczne nowoczesną metodą nauczania realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia: 1.

Bardziej szczegółowo

Załącznik A. Rys. 1. Kąt rozwarcia soczewki obiektywu

Załącznik A. Rys. 1. Kąt rozwarcia soczewki obiektywu Załącznik A A1. Metody mikroskopowe badania struktury. Do mikroskopowych badań struktury można używać: mikroskopów optycznych (świetlnych) - o powiększeniu ok. 1000x i głębi ostrości przy maksymalnym powiększeniu

Bardziej szczegółowo

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela.

Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela. Badanie przy użyciu stolika optycznego lub ławy optycznej praw odbicia i załamania światła. Wyznaczanie ogniskowej soczewki metodą Bessela. I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 20 luty 2012 Stolik optyczny

Bardziej szczegółowo

Najprostszą soczewkę stanowi powierzchnia sferyczna stanowiąca granicę dwóch ośr.: powietrza, o wsp. załamania n 1. sin θ 1. sin θ 2.

Najprostszą soczewkę stanowi powierzchnia sferyczna stanowiąca granicę dwóch ośr.: powietrza, o wsp. załamania n 1. sin θ 1. sin θ 2. Ia. OPTYKA GEOMETRYCZNA wprowadzenie Niemal każdy system optoelektroniczny zawiera oprócz źródła światła i detektora - co najmniej jeden element optyczny, najczęściej soczewkę gdy system służy do analizy

Bardziej szczegółowo

+OPTYKA 3.stacjapogody.waw.pl K.M.

+OPTYKA 3.stacjapogody.waw.pl K.M. Zwierciadło płaskie, prawo odbicia. +OPTYKA.stacjapogody.waw.pl K.M. Promień padający, odbity i normalna leżą w jednej płaszczyźnie, prostopadłej do płaszczyzny zwierciadła Obszar widzialności punktu w

Bardziej szczegółowo

Optyka w fotografii Ciemnia optyczna camera obscura wykorzystuje zjawisko prostoliniowego rozchodzenia się światła skrzynka (pudełko) z małym okrągłym otworkiem na jednej ściance i przeciwległą ścianką

Bardziej szczegółowo

Budowa stopów. (układy równowagi fazowej)

Budowa stopów. (układy równowagi fazowej) Budowa stopów (układy równowagi fazowej) Równowaga termodynamiczna Stopy metali są trwałe w stanie równowagi termodynamicznej. Równowaga jest osiągnięta, gdy energia swobodna układu uzyska minimum lub

Bardziej szczegółowo

Polaryzatory/analizatory

Polaryzatory/analizatory Polaryzatory/analizatory Polaryzator eliptyczny element układu optycznego lub układ optyczny, za którym światło jest spolaryzowane eliptycznie i o parametrach ściśle określonych przez polaryzator zazwyczaj

Bardziej szczegółowo

Wymagane parametry dla platformy do mikroskopii korelacyjnej

Wymagane parametry dla platformy do mikroskopii korelacyjnej Strona1 ROZDZIAŁ IV OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA Wymagane parametry dla platformy do mikroskopii korelacyjnej Mikroskopia korelacyjna łączy dane z mikroskopii świetlnej i elektronowej w celu określenia powiązań

Bardziej szczegółowo

Interferencyjny pomiar krzywizny soczewki przy pomocy pierścieni Newtona

Interferencyjny pomiar krzywizny soczewki przy pomocy pierścieni Newtona Interferencyjny pomiar krzywizny soczewki przy pomocy pierścieni Newtona Jakub Orłowski 6 listopada 2012 Streszczenie W doświadczeniu dokonano pomiaru krzywizny soczewki płasko-wypukłej z wykorzystaniem

Bardziej szczegółowo

Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki.

Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki. Opis matematyczny odbicia światła od zwierciadła kulistego i przejścia światła przez soczewki. 1. Równanie soczewki i zwierciadła kulistego. Z podobieństwa trójkątów ABF i LFD (patrz rysunek powyżej) wynika,

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego

Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego Ćwiczenie O5 Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego O5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wykorzystanie zjawiska dyfrakcji i interferencji światła do wyznaczenia rozmiarów

Bardziej szczegółowo

Ćw.6. Badanie własności soczewek elektronowych

Ćw.6. Badanie własności soczewek elektronowych Pracownia Molekularne Ciało Stałe Ćw.6. Badanie własności soczewek elektronowych Brygida Mielewska, Tomasz Neumann Zagadnienia do przygotowania: 1. Budowa mikroskopu elektronowego 2. Wytwarzanie wiązki

Bardziej szczegółowo

FORMULARZ WYMAGANYCH WARUNKÓW TECHNICZNYCH

FORMULARZ WYMAGANYCH WARUNKÓW TECHNICZNYCH Załącznik Nr 2 WYMAGANIA BEZWZGLĘDNE: FORMULARZ WYMAGANYCH WARUNKÓW TECHNICZNYCH Przedmiotem zamówienia jest dostawa i instalacja fabrycznie nowego skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) ze zintegrowanym

Bardziej szczegółowo

Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla

Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla wszystkich rodzajów fal, we wszystkich ośrodkach, w których

Bardziej szczegółowo

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - http://fizyka.dk - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego - http://fizyka.dk - zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura 12. Fale elektromagnetyczne zadania z arkusza I 12.5 12.1 12.6 12.2 12.7 12.8 12.9 12.3 12.10 12.4 12.11 12. Fale elektromagnetyczne - 1 - 12.12 12.20 12.13 12.14 12.21 12.22 12.15 12.23 12.16 12.24 12.17

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 53. Soczewki

Ćwiczenie 53. Soczewki Ćwiczenie 53. Soczewki Małgorzata Nowina-Konopka, Andrzej Zięba Cel ćwiczenia Pomiar ogniskowych soczewki skupiającej i układu soczewek (skupiająca i rozpraszająca), obliczenie ogniskowej soczewki rozpraszającej.

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 7 MIKROSKOPIA OPTYCZNA

Ćwiczenie 7 MIKROSKOPIA OPTYCZNA Ćwiczenie 7 MIKROSKOIA OTYCZNA 1. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z bdową i zasadą pracy mikroskopów metalograficznych. 2. WIADOMOŚCI ODSTAWOWE Celem badań metalograficznych jest obserwacja

Bardziej szczegółowo

Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy III gimnazjum zgodny z nową podstawą programową.

Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy III gimnazjum zgodny z nową podstawą programową. Szczegółowy rozkład materiału z fizyki dla klasy III gimnazjum zgodny z nową podstawą programową. Lekcja organizacyjna. Omówienie programu nauczania i przypomnienie wymagań przedmiotowych Tytuł rozdziału

Bardziej szczegółowo

Ćw. 16. Skalowanie mikroskopu i pomiar małych przedmiotów

Ćw. 16. Skalowanie mikroskopu i pomiar małych przedmiotów 16 KATEDRA FIZYKI STOSOWANEJ PRACOWNIA FIZYKI Ćw. 16. Skalowanie mikroskopu i pomiar małych przedmiotów Wprowadzenie Mikroskop jest przyrządem optycznym dającym znaczne powiększenia małych przedmiotów

Bardziej szczegółowo

f = -50 cm ma zdolność skupiającą

f = -50 cm ma zdolność skupiającą 19. KIAKOPIA 1. Wstęp W oku miarowym wymiary struktur oka, ich wzajemne odległości, promienie krzywizn powierzchni załamujących światło oraz wartości współczynników załamania ośrodków, przez które światło

Bardziej szczegółowo

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI KLASA III Drgania i fale mechaniczne Wymagania na stopień dopuszczający obejmują treści niezbędne dla dalszego kształcenia oraz użyteczne w pozaszkolnej działalności ucznia.

Bardziej szczegółowo

BADANIE MIKROSKOPU. POMIARY MAŁYCH DŁUGOŚCI

BADANIE MIKROSKOPU. POMIARY MAŁYCH DŁUGOŚCI ĆWICZENIE 43 BADANIE MIKROSKOPU. POMIARY MAŁYCH DŁUGOŚCI Układ optyczny mikroskopu składa się z obiektywu i okularu rozmieszczonych na końcach rury zwanej tubusem. Przedmiot ustawia się w odległości większej

Bardziej szczegółowo

Zaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka materialnego A. B.

Zaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka materialnego A. B. Imię i nazwisko Pytanie 1/ Zaznacz właściwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne są falami poprzecznymi podłużnymi Pytanie 2/ Zaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka

Bardziej szczegółowo

Instytut Spawalnictwa SPIS TREŚCI

Instytut Spawalnictwa SPIS TREŚCI Tytuł: Makroskopowe i mikroskopowe badania metalograficzne materiałów konstrukcyjnych i ich połączeń spajanych Opracował: pod redakcją dr. hab. inż. Mirosława Łomozika Rok wydania: 2009 Wydawca: Instytut

Bardziej szczegółowo

Ć W I C Z E N I E N R O-4

Ć W I C Z E N I E N R O-4 INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O-4 BADANIE WAD SOCZEWEK I Zagadnienia do opracowania Równanie soewki,

Bardziej szczegółowo

Technologia elementów optycznych

Technologia elementów optycznych Technologia elementów optycznych dr inż. Michał Józwik pokój 507a jozwik@mchtr.pw.edu.pl Część 1 Treść wykładu Specyfika wymagań i technologii elementów optycznych. Ogólna struktura procesów technologicznych.

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ WADY SOCZEWEK 1. Cel dwiczenia Zapoznanie z niektórymi wadami soczewek i pomiar aberracji sferycznej, chromatycznej i astygmatyzmu badanych soczewek. 2. Zakres wymaganych

Bardziej szczegółowo

ZAGADNIENIA na egzamin klasyfikacyjny z fizyki klasa III (IIIA) rok szkolny 2013/2014 semestr II

ZAGADNIENIA na egzamin klasyfikacyjny z fizyki klasa III (IIIA) rok szkolny 2013/2014 semestr II ZAGADNIENIA na egzamin klasyfikacyjny z fizyki klasa III (IIIA) rok szkolny 2013/2014 semestr II Piotr Ludwikowski XI. POLE MAGNETYCZNE Lp. Temat lekcji Wymagania konieczne i podstawowe. Uczeń: 43 Oddziaływanie

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ

LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ LABORATORIUM OPTYKI GEOMETRYCZNEJ POMIAR OGNISKOWYCH SOCZEWEK CIENKICH 1. Cel dwiczenia Zapoznanie z niektórymi metodami badania ogniskowych soczewek cienkich. 2. Zakres wymaganych zagadnieo: Prawa odbicia

Bardziej szczegółowo

Wstęp do astrofizyki I

Wstęp do astrofizyki I Wstęp do astrofizyki I Wykład 5 Tomasz Kwiatkowski Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Wydział Fizyki Instytut Obserwatorium Astronomiczne Tomasz Kwiatkowski, shortinst Wstęp do astrofizyki I,

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 373. Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru. Długość rurki, l [dm] Zdolność skręcająca a. Stężenie roztworu II d.

Ćwiczenie 373. Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru. Długość rurki, l [dm] Zdolność skręcająca a. Stężenie roztworu II d. Nazwisko Data Nr na liście Imię Wydział Dzień tyg Godzina Ćwiczenie 373 Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru Stężenie roztworu I d [g/dm 3 ] Rodzaj cieczy Położenie analizatora [w

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 7 Temat: Pomiar kąta załamania i kąta odbicia światła. Sposoby korekcji wad wzroku. 1. Wprowadzenie Zestaw ćwiczeniowy został

Bardziej szczegółowo

Wydział PPT Laboratorium PODSTAWY BIOFOTONIKI. Ćwiczenie nr 5 Zastosowania mikroskopii optycznej

Wydział PPT Laboratorium PODSTAWY BIOFOTONIKI. Ćwiczenie nr 5 Zastosowania mikroskopii optycznej Wydział PPT Laboratorium PODSTAWY BIOFOTONIKI Ćwiczenie nr 5 Zastosowania mikroskopii optycznej Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie z budową i obsługą mikroskopu optycznego oraz dokonanie przy

Bardziej szczegółowo

Falowa natura promieniowania elektromagnetycznego.

Falowa natura promieniowania elektromagnetycznego. Zadanie 1. Falowa natura promieniowania elektromagnetycznego. W telefonii komórkowej poziom bezpieczeństwa (w odniesieniu do szkodliwości oddziaływania promieniowania na materię żywą) określany jest za

Bardziej szczegółowo

Optyka 2012/13 powtórzenie

Optyka 2012/13 powtórzenie strona 1 Imię i nazwisko ucznia Data...... Klasa... Zadanie 1. Słońce w ciągu dnia przemieszcza się na niebie ze wschodu na zachód. W którym kierunku obraca się Ziemia? Zadanie 2. Na rysunku przedstawiono

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej. LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.. Wprowadzenie Soczewką nazywamy ciało przezroczyste ograniczone

Bardziej szczegółowo

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej im. Prof. Meissnera w Ustroniu

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej im. Prof. Meissnera w Ustroniu Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej im. Prof. Meissnera w Ustroniu Katedra Nauk o Materiałach Wprowadzenie do Nauki o Materiałach Przygotowanie próbek do badań metalograficznych na mikroskopie świetlnym.

Bardziej szczegółowo

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Nazwa modułu: Rentgenografia Rok akademicki: 2015/2016 Kod: OWT-1-302-s Punkty ECTS: 2 Wydział: Odlewnictwa Kierunek: Wirtotechnologia Specjalność: - Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów:

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne

Ćwiczenie 2. Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne Ćwiczenie 2 Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne Podstawy Działanie obrazujące soczewek lub układu soczewek

Bardziej szczegółowo

Skaningowy Mikroskop Elektronowy (SEM) jako narzędzie do oceny morfologii powierzchni materiałów

Skaningowy Mikroskop Elektronowy (SEM) jako narzędzie do oceny morfologii powierzchni materiałów 1 Skaningowy Mikroskop Elektronowy (SEM) jako narzędzie do oceny morfologii powierzchni materiałów Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia są badania morfologiczne powierzchni materiałów oraz analiza chemiczna obszarów

Bardziej szczegółowo

Instrukcja do ćwiczenia. Analiza rentgenostrukturalna materiałów polikrystalicznych

Instrukcja do ćwiczenia. Analiza rentgenostrukturalna materiałów polikrystalicznych nstrukcja do ćwiczenia naliza rentgenostrukturalna materiałów polikrystalicznych Katedra Chemii Nieorganicznej i Technologii Ciała Stałego Wydział Chemiczny Politechnika Warszawska Warszawa, 2007 Promieniowanie

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje.

Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Ćwiczenie 2 Wyznaczanie ogniskowych soczewek cienkich oraz płaszczyzn głównych obiektywów lub układów soczewek. Aberracje. Wprowadzenie teoretyczne Działanie obrazujące soczewek lub układu soczewek wygodnie

Bardziej szczegółowo

Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła

Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła Politechnika Gdańska WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie wirnika

Oddziaływanie wirnika Oddziaływanie wirnika W każdej maszynie prądu stałego, pracującej jako prądnica lub silnik, może wystąpić taki szczególny stan pracy, że prąd wirnika jest równy zeru. Jedynym przepływem jest wówczas przepływ

Bardziej szczegółowo

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 53: Soczewki Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr : Soczewki Cel ćwiczenia: Wyznaczenie ogniskowych soczewki skupiającej i układu soczewek (skupiającej i rozpraszającej) oraz ogniskowej soczewki rozpraszającej

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ TRANSPORTU KATEDRA LOGISTYKI I TRANSPORTU PRZEMYSŁOWEGO NR 1 POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO Katowice, październik 5r. CEL ĆWICZENIA Poznanie zjawiska przesunięcia fazowego. ZESTAW

Bardziej szczegółowo

Mikroskopia fluorescencyjna

Mikroskopia fluorescencyjna Mikroskopia fluorescencyjna Mikroskop fluorescencyjny to mikroskop świetlny, wykorzystujący zjawisko fluorescencji większość z nich to mikroskopy tzw. epi-fluorescencyjne zjawisko fotoluminescencji: fluorescencja

Bardziej szczegółowo

Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI

Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI Ćwiczenie 13 : Dyfrakcja wiązki elektronów na I. Zagadnienia do opracowania. 1. Dualizm korpuskularno falowy

Bardziej szczegółowo

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita Niezwykłe światło ultrakrótkie impulsy laserowe Laboratorium Procesów Ultraszybkich Zakład Optyki Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego Światło Fala elektromagnetyczna Dla światła widzialnego długość

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia modulacyjna

Spektroskopia modulacyjna Spektroskopia modulacyjna pozwala na otrzymanie energii przejść optycznych w strukturze z bardzo dużą dokładnością. Charakteryzuje się również wysoką czułością, co pozwala na obserwację słabych przejść,

Bardziej szczegółowo

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342 ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 342 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI 01-382 Warszawa ul. Szczotkarska 42 Wydanie nr 13, Data wydania: 22 kwietnia 2015 r. Nazwa i adres INSTYTUT

Bardziej szczegółowo

Zdolność rozdzielcza decyduje o możliwościach badawczych mikroskopów!

Zdolność rozdzielcza decyduje o możliwościach badawczych mikroskopów! Zdolność rozdzielcza decyduje o możliwościach badawczych mikroskopów! Abbé E. (1873) wykazanie ograniczenia mikroskopii świetlnej przez długość użytej fali. Obiekt może być widoczny, jeśli jego rozmiary

Bardziej szczegółowo

Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman

Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman Porównanie Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman Spektroskopia FT-Raman Spektroskopia FT-Raman jest dostępna od 1987 roku. Systemy

Bardziej szczegółowo

Laboratorium z Krystalografii specjalizacja: Fizykochemia związków nieorganicznych

Laboratorium z Krystalografii specjalizacja: Fizykochemia związków nieorganicznych Uniwersytet Śląski - Instytut Chemii Zakład Krystalografii ul. Bankowa 14, pok. 133, 40-006 Katowice tel. 0323591197, e-mail: izajen@wp.pl opracowanie: dr Izabela Jendrzejewska Laboratorium z Krystalografii

Bardziej szczegółowo

Kątowa rozdzielczość matrycy fotodetektorów

Kątowa rozdzielczość matrycy fotodetektorów WYKŁAD 24 SMK ANALIZUJĄCE PRZETWORNIKI OBRAZU Na podstawie: K. Booth, S. Hill, Optoelektronika, WKŁ, Warszawa 2001 1. Zakres dynamiczny, rozdzielczość przestrzenna miara dokładności rozróżniania szczegółów

Bardziej szczegółowo

MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I. dr inż. Hanna Smoleńska

MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I. dr inż. Hanna Smoleńska MATERIAŁOZNAWSTWO Wydział Mechaniczny, Mechatronika, sem. I dr inż. Hanna Smoleńska UKŁADY RÓWNOWAGI FAZOWEJ Równowaga termodynamiczna pojęcie stosowane w termodynamice. Oznacza stan, w którym makroskopowe

Bardziej szczegółowo

Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania. Pole elektryczne. Copyright by pleciuga@ o2.pl

Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania. Pole elektryczne. Copyright by pleciuga@ o2.pl Ładunki elektryczne i siły ich wzajemnego oddziaływania Pole elektryczne Copyright by pleciuga@ o2.pl Ładunek punktowy Ładunek punktowy (q) jest to wyidealizowany model, który zastępuje rzeczywiste naelektryzowane

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne. Ćwiczenie 4 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ Wprowadzenie teoretyczne. Soczewka jest obiektem izycznym wykonanym z materiału przezroczystego o zadanym kształcie i symetrii obrotowej. Interesować

Bardziej szczegółowo

Akademia Sztuk Pięknych w Warszawie, Wydział Konserwacji i Restauracji Dzieł Sztuki, Zakład Badań Specjalistycznych i Technik Dokumentacyjnych

Akademia Sztuk Pięknych w Warszawie, Wydział Konserwacji i Restauracji Dzieł Sztuki, Zakład Badań Specjalistycznych i Technik Dokumentacyjnych SPRAWOZDANIE Z REALIZACJI pierwszego etapu UMOWY o DZIEŁO p.t.: Wykonanie szlifów i analiza produktów korozji próbek metali konstrukcyjnych parowozów metodami mikro-chemicznymi i laserowej spektrometrii

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej Część I: Optyka, wykład 8 wykład: Piotr Fita pokazy: Andrzej Wysmołek ćwiczenia: Anna Grochola, Barbara Piętka Wydział Fizyki Uniwersytet Warszawski 2014/15

Bardziej szczegółowo

Piotr Targowski i Bernard Ziętek WYZNACZANIE MACIERZY [ABCD] UKŁADU OPTYCZNEGO

Piotr Targowski i Bernard Ziętek WYZNACZANIE MACIERZY [ABCD] UKŁADU OPTYCZNEGO Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Piotr Targowski i Bernard Ziętek Pracownia Optoelektroniki Specjalność: Fizyka Medyczna WYZNAZANIE MAIERZY [ABD] UKŁADU OPTYZNEGO Zadanie II Zakład Optoelektroniki

Bardziej szczegółowo

ŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE

ŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE ŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE I. Optyka geotermalna W tym rozdziale poznasz właściwości światła widzialnego, prawa rządzące jego rozchodzeniem się w przestrzeni oraz sposoby wykorzystania tych praw

Bardziej szczegółowo

Materiały pomocnicze 14 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej

Materiały pomocnicze 14 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej Materiały pomocnicze 4 do zajęć wyrównawczych z Fizyki dla Inżynierii i Gospodarki Wodnej. Zwierciadło płaskie. Zwierciadło płaskie jest najprostszym przyrządem optycznym. Jest to wypolerowana płaska powierzchnia

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej

Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA FIZYKOCHEMII I TECHNOLOGII POLIMERÓW LABORATORIUM Z FIZYKI Wyznaczanie ogniskowej soczewki za pomocą ławy optycznej Wstęp Jednym z najprostszych urządzeń optycznych

Bardziej szczegółowo

Ć W I C Z E N I E N R O-6

Ć W I C Z E N I E N R O-6 INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O-6 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FAL PODSTAWOWYCH BARW W WIDMIE ŚWIATŁA BIAŁEGO

Bardziej szczegółowo

Dzień dobry. Miejsce: IFE - Centrum Kształcenia Międzynarodowego PŁ, ul. Żwirki 36, sala nr 7

Dzień dobry. Miejsce: IFE - Centrum Kształcenia Międzynarodowego PŁ, ul. Żwirki 36, sala nr 7 Dzień dobry BARWA ŚWIATŁA Przemysław Tabaka e-mail: przemyslaw.tabaka@.tabaka@wp.plpl POLITECHNIKA ŁÓDZKA Instytut Elektroenergetyki Co to jest światło? Światło to promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie

Bardziej szczegółowo

Dodatek 1. C f. A x. h 1 ( 2) y h x. powrót. xyf

Dodatek 1. C f. A x. h 1 ( 2) y h x. powrót. xyf B Dodatek C f h A x D y E G h Z podobieństwa trójkątów ABD i DEG wynika z h x a z trójkątów DC i EG ' ' h h y ' ' to P ( ) h h h y f to ( 2) y h x y x y f ( ) i ( 2) otrzymamy to yf xy xf f f y f h f yf

Bardziej szczegółowo

Propagacja światła we włóknie obserwacja pól modowych.

Propagacja światła we włóknie obserwacja pól modowych. Propagacja światła we włóknie obserwacja pól modowych. Przy pomocy optyki geometrycznej łatwo można przedstawić efekty propagacji światła tylko w ośrodku nieograniczonym. Nie ukazuje ona jednak interesujących

Bardziej szczegółowo

Radioodbiornik i odbiornik telewizyjny RADIOODBIORNIK

Radioodbiornik i odbiornik telewizyjny RADIOODBIORNIK Radioodbiornik i odbiornik telewizyjny RADIOODBIORNIK ODKRYWCA FAL RADIOWYCH Fale radiowe zostały doświadczalnie odkryte przez HEINRICHA HERTZA. Zalicza się do nich: fale radiowe krótkie, średnie i długie,

Bardziej szczegółowo

35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2

35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2 Włodzimierz Wolczyński Załamanie światła 35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2 ZAŁAMANIE ŚWIATŁA. SOCZEWKI sin sin Gdy v 1 > v 2, więc gdy n 2 >n 1, czyli gdy światło wchodzi do ośrodka gęstszego optycznie,

Bardziej szczegółowo

Czym jest prąd elektryczny

Czym jest prąd elektryczny Prąd elektryczny Ruch elektronów w przewodniku Wektor gęstości prądu Przewodność elektryczna Prawo Ohma Klasyczny model przewodnictwa w metalach Zależność przewodności/oporności od temperatury dla metali,

Bardziej szczegółowo

Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski. Jarosław Rochowicz. Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska

Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski. Jarosław Rochowicz. Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski Jarosław Rochowicz Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska Praca magisterska Wpływ napięcia podłoża na właściwości mechaniczne powłok CrCN nanoszonych

Bardziej szczegółowo

Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru

Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru Ćwiczenie nr 9 Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru I. Zestaw przyrządów 1. Spektrometr 2. Lampy spektralne: helowa i rtęciowa 3. Pryzmaty szklane, których własności mierzymy II. Cel ćwiczenia

Bardziej szczegółowo

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 5 Temat: Interferometr Michelsona 7.. Cel i zakres ćwiczenia 7 INTERFEROMETR MICHELSONA Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i

Bardziej szczegółowo

Mikroskopy szkolne Mbl 101 b binokular monokularowa Mbl 101 M Mbl 120 b binokularowa Mbl 120 M Mbl 120 t Mbl 120 lcd typ rodzaj nr kat.

Mikroskopy szkolne Mbl 101 b binokular monokularowa Mbl 101 M Mbl 120 b binokularowa Mbl 120 M Mbl 120 t Mbl 120 lcd typ rodzaj nr kat. Mikroskopy szkolne MBL 101 B Obrotowa nasadka okularowa: : binokular (30 ) Miska rewolwerowa 4 miejscowa Obiektywy achromatyczne: 4 x 0,10 (N.A.),10 x 0,25 (N.A.),40 x 0,65 (N.A.),100 x 1,25 (N.A.) Kondensor

Bardziej szczegółowo

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory www.pdffactory.pl/

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory www.pdffactory.pl/ Aparat fotograficzny, potocznie aparat urządzenie służące do wykonywania zdjęć fotograficznych. Pierwowzorem aparatu fotograficznego było urządzenie nazywane camera obscura. Episkop urządzenie umożliwiające

Bardziej szczegółowo

Ć W I C Z E N I E N R O-7

Ć W I C Z E N I E N R O-7 INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O-7 POMIAR PROMIENI KRZYWIZNY SOCZEWKI PŁASKO-WYPUKŁEJ METODĄ PIERŚCIENI

Bardziej szczegółowo

V OGÓLNOPOLSKI KONKURS Z FIZYKI Fizyka się liczy Eliminacje TEST 27 lutego 2013r.

V OGÓLNOPOLSKI KONKURS Z FIZYKI Fizyka się liczy Eliminacje TEST 27 lutego 2013r. V OGÓLNOPOLSKI KONKURS Z FIZYKI Fizyka się liczy Eliminacje TEST 27 lutego 2013r. 1. Po wirującej płycie gramofonowej idzie wzdłuż promienia mrówka ze stałą prędkością względem płyty. Torem ruchu mrówki

Bardziej szczegółowo

Charakterystyka promieniowania miedziowej lampy rentgenowskiej.

Charakterystyka promieniowania miedziowej lampy rentgenowskiej. Uniwersytet Śląski - Instytut Chemii Zakładu Krystalografii ul. Bankowa 14, pok. 133, 40-006 Katowice tel. 0323591503, e-mail: izajen@wp.pl, opracowanie: dr Izabela Jendrzejewska Laboratorium z Krystalografii

Bardziej szczegółowo

Przetwarzanie obrazów wykład 2

Przetwarzanie obrazów wykład 2 Przetwarzanie obrazów wykład 2 Adam Wojciechowski Wykład opracowany na podstawie Komputerowa analiza i przetwarzanie obrazów R. Tadeusiewicz, P. Korohoda Etapy obróbki pozyskanego obrazu Obróbka wstępna

Bardziej szczegółowo

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK. Instrukcja wykonawcza

POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK. Instrukcja wykonawcza ĆWICZENIE 77 POMIAR ODLEGŁOŚCI OGNISKOWYCH SOCZEWEK Instrukcja wykonawcza 1. Wykaz przyrządów Ława optyczna z podziałką, oświetlacz z zasilaczem i płytka z wyciętym wzorkiem, ekran Komplet soczewek z oprawkami

Bardziej szczegółowo