Fale mechaniczne i elektromagnetyczne. Polaryzacja, zjawisko fotoelektryczne

Transkrypt

1 Fale mechaniczne i elektromagnetyczne Polaryzacja, zjawisko fotoelektryczne

2 Jeżeli taka wiązkęświatła przepuścimy przez polaryzator, to wszystkie kierunki drgań, z wyjątkiem 1 wyróżnionego, zostaną wygaszone i światło takie będzie spolaryzowane liniowo.

3 Promieniowane elektromagnetyczne, dla którego kierunek wektora E (jak i B) jest wszędzie jednakowy, nazywamy promieniowaniem spolaryzowanym liniowo. Polaryzator ma zaznaczony kierunek, w którym następuje polaryzacja światła. Polaryzacja fal mechanicznych:

4 Promień odbity jest częściowo spolaryzowany, a przy określonym kacie padania promień odbity jest całkowicie spolaryzowany liniowo w ten sposób, że wektor E jest równoległy do powierzchni odbijającej. Przy tym kacie padania promień przechodzący jest częściowo spolaryzowany. Jest to kąt Brewstera spełnia warunek: n = tgα Β ( na podstawie prawa Snella)

5 Jeżeli przy kącie α B promień padający ma wektor E ustawiony prostopadle do płaszczyzny rysunku (kropki na linii promienia), to promień odbity będzie całkowicie spolaryzowany.

6 Gdy niespolaryzowany promień pada na powierzchnię graniczną pod katem Brewstera to wtedy promień odbity będzie całkowicie spolaryzowany prawo Brewstera Np. czyli okulary polaroidowe osłabiają natężenie odbitych promieni, które są w dużym stopniu spolaryzowane.

7

8 Polaryzacja światła Tak widzimy przez okulary polaryzacyjne, górne zdjęcie wykonane jest bez filtru, a dolne z filtrem

9

10 liniowa kołowa eliptyczna

11 Światło niespolaryzowane

12 Płaszczyzna polaryzacji

13 Filtry polaryzacyjne

14 Światło o spolaryzowane

15 Światło spolaryzowane

16 Efekt Fotoelektryczny i jego zastosowania 16

17 Zjawisko Fotoelektryczne Mianem zjawiska fotoelektrycznego określa się pewne efekty elektryczne występujące w ciałach pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego (światła, promieniowania ultrafioletowego, promieniowania rentgenowskiego) A. Einstein użył tego zjawiska jako poparcie swojej koncepcji światła jako kwantów energii

18 Przypomnienie Fotony kwanty energii promieniowania elektromagnetycznego Energia pojedynczego fotonu: E h c = = h λ ν h - stała Plancka ν λ - częstotliwość promieniowania - długość fali => energia promieniowania jest wysyłana porcjami

19 Doświadczenie 1: Wiązka światła pada na elektrodę T, uwalniając z niej elektrony, które następnie są zbierane przez elektrodę K. Prąd, który w ten sposób zostanie wytworzony w obwodzie mierzony jest galwanometrem A. Baterie i opornik suwakowy służą do wytworzenia i zmiany różnicy potencjałów między elektrodą T a kolektorem K

20 Pierwsze doświadczenie fotoelektryczne Ustalamy różnicę potencjałów V tak aby kolektor K miał odrobinę mniejszy potencjał niż tarcza T. Taka różnica potencjałów będzie spowalniać wybite elektrony. Następnie stopniowo zmniejszamy napięcie V aż do momentu gdy prąd fotoelektryczny przestanie płynąć. Napięcie odpowiadające tej sytuacji nazywamy potencjałem hamującym V 0. Przy takim napięciu elektrony o największej energii zostają zawrócone tuż przed kolektorem. Ich energia kinetyczna jest równa: E = ev k max 0 e - ładunek elementarny Pomiary te pokazują, że dla światła o danej częstości max. energia kinetyczna elektronów nie zależy od natężenia światła.

21 Wnioski: Dla danej częstości światła zarówno wiązka intensywnego światła jak i słabiutki promyk dostarczają wybijanym elektronom dokładnie tyle samo energii!!! E = h ν

22 Zależność płynącego prądu I od przyłożonego napięcia dla różnych wartości natężenia J promieniowania Zwiększając natężenie światła zwiększamy liczbę fotonów w wiązce, dlatego wybijanych jest więcej elektronów - wzrasta natężenie prądu.

23 Zależność płynącego prądu I od przyłożonego napięcia dla różnych wartości częstości ν promieniowania

24 Doświadczenie 2 Na rysunku widać zależność V 0 od częstości ν światła padającego na elektrodę wykonaną z sodu. Jeśli częstość jest niższa od pewnej częstości progowej ν 0 to zjawisko fotoelektryczne nie zachodzi. Jest tak niezależnie od tego, jak intensywne światło pada na tarczę.

25 Praca wyjścia Elektrony utrzymywane są wewnątrz tarczy siłami elektrycznymi. Do ich uwolnienia potrzebna jest pewna minimalna energia W która zostaje zużyta na przejście elektronu przez powierzchnię metalu. Energia ta jest charakterystyczna dla każdego materiału i jest nazywana pracą wyjścia dla tego materiału.

26 Jeżeli energia dostarczona elektronowi przez foton (hν) jest większa od pracy wyjścia to elektron zostanie uwolniony z tarczy. Foton przekazuje elektronowi metalu swą energię tylko w całości

27 Równanie Einsteina Einstein podsumował wyniki tych dwóch doświadczeń w równaniu: hν = E + W k max Wyraża ono zasadę zachowania energii w przypadku pochłonięcia pojedynczego fotonu przez elektrodę o pracy wyjścia W. Wybity elektron będzie posiadał energię kinetyczną E k równą hν W.

28 Równanie Einsteina c.d. Po podstawieniu do tego równania wartości: E = ev k max 0 po krótkich przekształceniach otrzymamy: V 0 h = ν e W Stosunki h/e oraz W/e są stałymi więc wykres zależności potencjału hamującego V 0 od częstości ν jest linią prostą. e

29 Rodzaje zjawiska fotoelektrycznego Zasadniczo istnieją trzy rodzaje zjawiska fotoelektrycznego: zewnętrzne wewnętrzne zaworowe

30 Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne Jest to emisja elektronów z powierzchni ciał stałych lub cieczy do otaczającej je przestrzeni pod wpływem ich oświetlania. Inaczej nazywane jest fotoemisją. W przypadku gazów przyjęto je nazywać fotojonizacją.

31 Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne Jest to wzrost przewodnictwa elektrycznego pod wpływem oświetlenia. Obserwuje się je w półprzewodnikach oraz dielektrykach. Inaczej nazywane jest fotoprzewodnictwem

32 Zjawisko fotoelektryczne zaworowe Polega na powstawaniu siły elektromotorycznej na złączu półprzewodnika i metalu lub dwu półprzewodników różnych typów podczas absorpcji przez złącze kwantów promieniowania elektromagnetycznego (z zakresu widzialnego, ultrafioletu lub podczerwieni). Inaczej nazywane jest zjawiskiem fotowoltaicznym.

33 Fakty Przez fotokomórkę płynie prąd o natężeniu zależnym od napięcia między anodą i katodą. Im większa częstotliwość fali oświetlającej fotokatodę, tym większa energia fotoelektronów (większe napięcie hamowania). Natężenie światła padającego na fotokatodę decyduje o liczbie fotoelektronów emitowanych w jednostce czasu. Nie do wyjaśnienia na gruncie teorii falowej światła!

34 Pojęcie kwantu Założenie Einsteina: Światło nie rozchodzi się w postaci ciągłej (nie jest falą) lecz biegnie przez przestrzeń jako strumień cząstek fotonów (jest wiązką kwantów).

35 Właściwości fotonów Masa spoczynkowa - 0 Energia - E = hν Szybkość - c = m/s Pęd - p = hν c

36 Więc co się dzieje? Foton pada na powierzchnię metalu. Wybity elektron (od tej chwili zwany fotoelektronem) oddala się od metalu. Foton oddziałuje ( zderza się ) z elektronem walencyjnym wybijając go z powierzchni metalu.

37 Równanie Einsteina-Millikana meυ h ν = W Energia kinetyczna fotoelektronu Energia fotonu Praca wyjścia

38 Częstotliwość graniczna Efekt fotoelektryczny zachodzi wtedy, kiedy energia fotonu wystarcza przynajmniej do uwolnienia elektronu ze strefy oddziaływania atomu a nie jest mu przekazywana w postaci energii kinetycznej. E k = 0 hν = W i ν = W h ν częstotliwość graniczna Częstotliwość graniczna najmniejsza częstotliwość promieniowania elektromagnetycznego, przy której zachodzi efekt fotoelektryczny. Najmniejsza częstotliwość - największa długość fali

39 Dwoista natura światła Obserwacja zjawisk interferencji, dyfrakcji, polaryzacji a jednocześnie zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego zmusza do przyjęcia założenia, że światło ma naturę dwoistą korpuskularno-falową. Oznacza to, że zjawiska takie, jak interferencja czy dyfrakcja pokazują falową naturęświatła, a efekt fotoelektryczny jego naturę kwantową.

40 Zastosowania Analiza składu chemicznego ciała stałego Badania struktury elektronowej Matryca CCD Fotoelementy: Fotodioda Fotorezystor Fototranzystor

41 Dualizm Fizyk francuski Louis de Brouglie wysunął w roku 1923 hipotezę, że dualizm jest zjawiskiem w przyrodzie uniwersalnym, a nie osobliwością w dziedzinie zjawisk optycznych. Znany był efekt fotoelektryczny już w wieku XIX. W 1905 roku Einstein ogłosił teorię zjawiska fotoelektrycznego. Poglądy Einsteina były w pewnym sensie powrotem do korpuskularnej teorii Newtona. Einstein zaakceptował wprowadzoną przez Plancka ideę kwantów energii. W odróżnieniu od poglądów Plancka uważał, że energia kwantu pozostaje przez cały czas jego istnienia skupiona w małym obszarze. Kwanty (fotony) według Einsteina rozchodzą się w przestrzeni jak małe cząstki. Planck sądził, że fotony rozpływają

42 Dualizm falowo-cząstkowy fali elektromagnetycznej. W zjawiskach takich jak dyfrakcja czy interferencja fala elektromagnetyczna wykazuje typowe własności falowe. W zjawiskach takich jak efekt fotoelektryczny fala elektromagnetyczna wykazuje naturę korpuskularną, tzn. jest strumieniem cząstek zwanych fotonami. Hipoteza de Broglie'a. W 1924 roku L. de Broglie założył, że dualizm cząstkowo - falowy jest własnością charakterystyczną nie tylko dla fali elektromagnetycznej, ale również dla cząstek o masie spoczynkowej różnej od zera.oznacza to, że cząstki takie jak np. elektrony powinny również wykazywać własności falowe. Fale te nazwał on falami materii. Założył, że długość fal materii określona jest tym samym związkiem, który stosuje się do fotonów. λ = h p

43 się w postaci fali na całą przestrzeń. W teorii korpuskularnej (Einstein) przypisuje się każdemu fotonowi pewną energię ε i pęd p. Energia kwantu ε ν = h = hc λ (1) Pęd kwantu p hν = = c h λ (2)

44 Dualizm falowo - korpuskularny Parametry falowe: λ - długość fali c - prędkość światła ν - częstotliwość? Wzory: (1, 2) Przeliczanie parametrów falowych na korpuskularne Parametry korpuskularne: ε - energia p - pęd

45 Zjawisko fotoelektryczne w interpretacji Einsteina polega na zderzeniu fotonów o dostatecznie dużych energiach ε z elektronami swobodnymi w metalu. W jednym akcie zderzenia elektron absorbuje całą energię jednego fotonu. Uzyskuje przez to energię na wykonanie pracy wyjścia. Natężenie światła w teorii kwantowej określa liczba kwantów przechodzących przez jednostkę powierzchni ustawionej prostopadle do kierunku ruchu kwantów w jednostce czasu. Kwantowa teoria światła nie tłumaczy wszystkich zjawisk optycznych, w szczególności interferencji, dyfrakcji i polaryzacji światła. Te zjawiska tłumaczy teoria falowa. Z tego względu powstał dualistyczny pogląd na naturę światła - niektóre zjawiska tłumaczone za pomocą modelu kwantowego, inne za pomocą falowego.

46 Rozwiązanie tego dylematu (modele te nawzajem się wykluczają) przyniosła dopiero mechanika kwantowa. De Brouglie był przekonany, że w przyrodzie panuje symetria. Zgodnie z takim poglądem, należałoby się spodziewać, że materia, którą uważamy za korpuskularną - elektrony, protony, atomy itd. zachowa się jak fala.

47 Falowa natura materii De Broglie założył, że podobnie jak poprzednio [wzory (1), (2)], powinny być zależności pozwalające na przejście od obrazu korpuskularnego do falowego. De Broglie otrzymał parametry falowe ν i λ obiektów, które mają masę m, pęd p i prędkość v (3, 4).

48 mc 2 ν = h (3) λ = h = p h mv (4) h - stała Plancka w przypadku fotonu pęd p = hν c (5)

49 Fale materii 1924 książel.v.r.p. de Broglie, nagroda Nobla 1929 Hipoteza: Każdej poruszającej sięcząstce materialnej o pędzie pi energii Emożna przyporządkowaćfalęo długości i częstotliwości ν = E / h = h / p = h /( mv) λ Louis de Broglie 1929 Potwierdzenie: doświadczenie Davissona Germera(1927) C. Davissoni L. Germer d=0.091 nm E k =54 ev θ= 65 o λ = nm 49

50 Zasada nieoznaczoności Fizyka klasyczna dokładność pomiaru jest zdeterminowana jedynie jakością aparatury pomiarowej Nie ma teoretycznych ograniczeń na dokładność z jaką mogą być wykonane pomiary Mechanika kwantowa Obowiązuje zasada nieoznaczoności: pewnych wielkości fizycznych nie można zmierzyć równocześnie z dowolną dokładnością Zasada nieoznaczoności dla równoczesnego pomiaru pędu i położenia: x p x h

51 Zasada nieoznaczoności energii Zasada nieoznaczoności dla równoczesnego pomiaru energii i czasu: E τ h

52 Cząstka w studni potencjału 1. Przypadek klasyczny Znajdująca się w głębokiej studni piłka może posiadać dowolną ener-gię kinetyczną. W szczególnym przypadku gdy znajduje się w spoczynku na dnie studni posiada energię całkowitą równą zeru.

53 Cząstka w studni potencjału 2. Przypadek kwantowy Energia potencjalna U( x) = 0 dla dla x (,0) ( L, ) x (0, L) Warunki brzegowe: Ψ(0) = Ψ( L) = Równanie Schroedingera: h 2 2 d 2 dx Ψ m 2 = EΨ

54 Cząstka w studni potencjału -wnioski W nieskończonej studni potencjału energia cząstki może przyjmować tylko pewne ściśle określone, różne od zera wartości: E 2 2 π h 2 = n gdzie n = 1, 2, 3, mL

55 Cząstka w studni potencjału -wnioski 2 nπ Funkcja falowa : Ψn = sin( x) L L Wewnątrz studni powstaje fala stojąca materii z węzłami na brzegach studni.

56 Kwantowanie energii Energia dowolnego obiektu jest skwantowana. Obiekt znajduje się na jednym z dozwolonych poziomów energetycznych Zmiana energii układu może odbywać się wyłącznie porcjami - kwantami W makroświecie odległość pomiędzy najbliższymi poziomami energetycznymi jest niemierzalnie mała

57 Metody obrazowania powierzchni materiałów

58 Typy mikroskopów Mikroskop świetlny Jasnego pola Ciemnego pola Kontrastu fazowego Interferencyjny Polaryzacyjny Fluorescencyjny Elektronowy Skaningowy transmisyjny Konfokalny

59 Schemat układu optycznego mikroskopu świetlnego okular Całkowite powiększenie mikroskopu P c P c = P ob x P ok Kondensor wytwarza równoległą wiązkę promieni o dużej Źródło intensywności światła przysłona aperturowa zmniejsza ilość światła ale zwiększa głębie ostrości Soczewki pomocnicze przysłona pola widzenia przepuszcza środkową część wiązki odcinając promienie zewnętrzne które wywołują wady optyczne Obraz pośredni (rzeczywiy) płytka półprzeźroczyst a obiektyw próbka Przy czym P ob =t/f ob oraz P ok =d/f ok Gdzie: t długość optyczna tubusu mikroskopu, w mm (odległość pomiędzy ogniskiem obrazowym obiektywu a ogniskiem przedmiotowym okularu d odległość najlepszego widzenia (250 mm) f ob ogniskowa obiektywu f ok ogniskowa okularu

60 Mikroskop jasnego i ciemnego pola

61 Mikroskop interferencyjny Kontrast Nomarskiego Analiza ilościowa suchej masy Określenie grubości skrawków Optyczne wybarwienie Plastyczny obraz

62 Mikroskop fluorescencyjny Filtr wzbudzenia Filtr absorbujący Filtr barierowy

63 Mikroskop konfokalny

64 Mikroskop elektronowy skaningowy

65 TEM

66

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

68 Mikroskop Transmisyjny Zdolność rozdzielcza mikroskopu (obowiązuje wzór Abbego) 1/d =λ/2a ob Zgodnie z zasadą de Broglie wiązce elektronów poruszających się z prędkością v można przypisać falę o długości: λ = h m v Zakładając dalej, że energia kinetyczna elektronu wynosi (przy nieuwzględnieniu zjawisk relatywistycznych) 2 m v Ek = = e U wynika, że: λ = 2 12, 25 U Przy napięciu przyśpieszającym U=100 kv λ= 0,037 Å

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

70 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 oddziaływać elektrostatyczne zanieczyszczenia gromadzące się na przesłonach. Wady te rzutują na zdolność rozdzielczą mikroskopu, która w obecnie budowanych mikroskopach wynosi około 1Å.

71 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 być wyższej klasy np. dla 100 kv p=10-5 Tr. Próżnię wytwarza układ pomp rotacyjnych i dyfuzyjnych.

72 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 zapowietrzać całego mikroskopu podczas wymiany preparatu. W komorze znajduje się również stolik o dużej precyzji przesuwu, a także goniometr pozwalający nachylać preparat.

73 Budowa mikroskopu cd. Ad. 5. Układ powiększający składa się z: a) Soczewki obiektywowej (najważniejsza część mikroskopu od niej zależy zdolność rozdzielcza), b) Soczewki pośredniej (mogą być dwie, służą do uzyskiwania obrazu dyfrakcyjnego), c) Soczewka projekcyjna (służy do uzyskiwania żądanych powiększeń). 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.

74 Kontrast i dyfrakcja w mikroskopie elektronowym W mikroskopie można otrzymać 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). 2r 2 2r r 3 Schemat dyfraktogramu od ciała polikrystalicznego umożliwia wyznaczenie odległości międzypłaszczyznowych ze wzoru d L = λ r Gdzie λ- długość fali elektronów L- długość kamery Stała dyfrakcyjna mikroskopu r- odległość refleksu od punktu zerowego

75 Kontrast i dyfrakcja w mikroskopie elektronowym Ad. 2. Kontrast obrazu może mieć charakter: a) Rozproszeniowy b) Dyfrakcyjny c) Interferencyjny Ad. a) Rozproszenie oraz absorpcja elektronów przez kryształ zależy od jego grubości: µ t J = J 0 e gdzie: J 0 natężenie wiązki pierwotnej, µ czynnik rozproszeniowy zależny od rodzaju preparatu i energii elektronów, t grubość preparatu Zmiana grubości i gęstości preparatu powoduje zmianę intensywności wiązki przechodzącej

76 Kontrast w mikroskopie cd. Ad. b) Część wiązki elektronów ulega na płaszczyznach sieciowych ugięciu pod określonym kątem. Po przejściu przez kryształ będą istniały dwie wiązki (ugięta i nieugięta). próbka r przesłona Jeżeli obraz próbki będzie się obserwować w wiązce nieugiętej, otrzyma się pole jasne. Gdy obserwacje prowadzi się w wiązce ugiętej - pole ciemne. Realizacja jasnego i ciemnego pola może odbywać się albo przez odpowiednie usytuowanie przesłony albo za pomocą odchylania wiązki.

77 Kontrast w mikroskopie cd. Ad. c) Zasadę kontrastu interferencyjnego ilustruje rysunek. Obraz w tym przypadku powstaje w wyniku interferencji wiązki ugiętej z wiązką nieugiętą. Realizacja tego przypadku jest możliwa gdy przesłona obiektywu obejmuje zarówno refleks centralny jak i refleks pochodzący od wiązki ugiętej próbka przesłona

78 Przygotowanie próbek Badania na mikroskopie transmisyjnym o napięciu 100 kv wymagają przygotowania cienkich próbek o grubości Å. Tak cienkie próbki można uzyskać w dwojaki sposób: 1. Metody pośrednie (tzw. repliki) 2. Metody bezpośrednie (tzw. cienkie folie) Ad. 1. W badaniu nie prześwietla się samej próbki a jedynie jej replikę tj. cienką błonkę wiernie odwzorowującą topografię powierzchni. Replika powinna spełniać warunki: - dokładnie odwzorowywać powierzchnię, - być trwała (odporność mechaniczna, chemiczna) - być bezpostaciowa (ze względu na wysoką zdolność rozdzielczą mikroskopu

79 Przygotowanie próbek - łatwo oddzielać się od powierzchni próbki, - być kontrastowa i łatwa do interpretacji. Repliki wykonuje się jako: a) Jednostopniowe (na powierzchnię nakłada się cienką warstwę masy plastycznej i ją odrywa), b) Dwustopniowe np. triafol węgiel (najpierw wykonuje się matrycę powierzchni z łatwo rozpuszczalnego plastiku o nazwie triafol a następnie na tą matrycę naparowuje się węgiel), triafol próbka replika Warstwa naparowana

80 Przygotowanie próbek c) Repliki ekstrakcyjne; kolejne etapy przygotowania to: - trawienie szlifu metalograficznego tak aby rozpuścić jedynie osnowę, a nie rozpuścić wydzieleń, - naparowanie powierzchni próbki warstwą węgla (ok.200 Å) - elektrolityczne oddzielenie błonki węglowej od powierzchni próbki. a) b) d) e) c)

81 Przygotowanie próbek Ad. 2. Metody bezpośrednie (cienkie folie)- umożliwiają: a) Badania struktury b) Obserwacje defektów sieciowych c) Obserwacje procesów wydzieleniowych d) Obserwacje przemian fazowych e) Obserwacje procesów odkształcania i rekrystalizacji Grubość folii zależy od użytego napięcia przyśpieszającego i od liczby atomowej badanego metalu np. dla 100 kv grubość folii aluminiowej może wynosić 3000 Å a dla ołowiu 1000 Å Metody wykonywania cienkich folii: Polerowanie elektrolityczne Metody strugi szybkie polerowanie elektrolityczne

82 Przygotowanie próbek Polerowanie elektrolityczne etapy: - Wstępne ścienianie próbki (szlifowanie, polerowanie mechaniczne) do grubości ok. 100 µm. - Chemiczne lub elektrolityczne polerowanie do grubości ok. 10 µm (konieczne dla usunięcia warstw powierzchniowych odkształconych w wyniku mechanicznego szlifowania. - Ostateczne polerowanie elektrolityczne dla osiągnięcia wymaganej grubości przy zachowaniu gładkości powierzchni. Płaska elektroda próbka Miejsce wycięcia cienkiej folii Metoda Bollmana