Badania porównawcze chropowatości powierzchni gładkich za pomocą skaterometrii, interferometrii i mikroskopii sił atomowych

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Badania porównawcze chropowatości powierzchni gładkich za pomocą skaterometrii, interferometrii i mikroskopii sił atomowych"

Transkrypt

1 Badania porównawcze chropowatości powierzchni gładkich za pomocą skaterometrii, interferometrii i mikroskopii sił atomowych dr inż. ROMUALD SYNAK 1, mgr inż. MARCIN PAWEŁCZAK 1, WŁODZIMIERZ LIPIŃSKI 1, mgr inż. Krzysztof Gocman 2 1 Instytut Maszyn Matematycznych, Warszawa, 2 Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Mechaniczny, Warszawa 46 Metody pomiaru chropowatości powierzchni oparte na wykorzystaniu zjawiska rozpraszania światła (skaterometria) są przydatne szczególnie do badania powierzchni gładkich, jakimi charakteryzują się np. płytki krzemowe, elementy optyczne, nośniki pamięci komputerowych, precyzyjne elementy metalowe. Mimo, że w przeciwieństwie do innych metod, np. interferometrii lub mikroskopii sił atomowych, liczba badanych parametrów powierzchni wynosi co najwyżej kilka lub ogranicza się nawet tylko do pomiaru średniego kwadratowego odchylenia wysokości nierówności σ, technika ta ma duże zastosowanie i stale się rozwija. Wyrazem tego jest pojawienie się w ostatnim czasie wielu nowych metod i przyrządów skaterometrycznych, zwłaszcza przenośnych [8,15] lub podręcznych [22, 23], przeznaczonych do kontroli powierzchni elementów po obróbce gładkościowej lub nawet w trakcie takiej obróbki. Działają one na zasadzie pomiaru natężenia promieniowania rozproszonego w wybranej płaszczyźnie (angle-resolved scatter ARS) [5, 7, 24]. Druga metoda opiera się na pomiarze mocy promienistej całego światła rozproszonego (Total Integrated Scatter TIS) [16, 24]. Chociaż metoda TIS powstała najwcześniej [1] i ma szereg zalet (pomiar promieniowania rozchodzącego się we wszystkich kierunkach, szybkie i proste obliczenie parametru σ, itd.), jej zastosowanie w dalszym ciągu ogranicza się jednak do prac laboratoryjnych [9, 18] lub zastosowań specjalnych [21]. Do pomiaru mocy rozproszonej są stosowane półkuliste zwierciadła wklęsłe (sfery Coblentza) lub sfery integracyjne (kule Ulbrichta) [16, 24], które ze względu na duże rozmiary i wysoką cenę nie nadają się do zastosowania w przyrządach podręcznych. Dlatego aby umożliwić budowę tego rodzaju urządzeń, w Instytucie Maszyn Matematycznych (IMM) opracowano nowy sposób pomiaru światła rozproszonego polegający na użyciu układu z fotodiodą krzemową, która pełni funkcję elementu integrującego to promieniowanie. Struktura takiego układu, nazwanego integratorem fotodiodowym oraz wyniki badań jego właściwości metrologicznych zostały opisane w pracy [26]. Porównanie wyników pomiarów chropowatości otrzymanych za pomocą integratora z wynikami pomiarów uzyskiwanych za pomocą sfery integracyjnej oraz metodą ARS zawarto w pracy [12]. W niniejszym artykule przedstawiono natomiast wyniki badań porównawczych przy wykorzystaniu interferometrii światła białego (White Light Interferometry WLI) i mikroskopii sił atomowych (Atomic Force Microscopy AFM), gdyż obie metody umożliwiają uzyskanie największych dokładności pomiaru chropowatości i dlatego mogą być dobrym odniesieniem do oceny nowego układu pomiarowego. Układy TIS mierzą nierówności na powierzchni materiału badanego określonej wielkością plamki światła padającego, a wynikiem pomiaru jest parametr σ. W metodach skaningowych mierzona jest wysokość nierówności profilu wzdłuż linii skanowania, a w wyniku kolejnych skanowań można otrzymać obraz topograficzny powierzchni. Nowa norma ISO wprowadziła definicje parametrów geometrycznych 3D charakteryzujących taki obraz [19]. Zmierzenie tych parametrów umożliwiają już najnowsze urządzenia interferometryczne lub mikroskopii sił atomowych. Jednym z nich jest średnia kwadratowa odchylenia wysokości nierówności, przy czym parametr ten jest w normie oznaczony symbolem Sq. Oznaczenie to będzie stosowane w dalszej części artykułu, również w odniesieniu do parametru mierzonego za pomocą skaterometrii. Parametr Sq będzie dalej nazywany chropowatością śr. kw. (średnią kwadratową) przez analogię do ang. rms roughness lub chropowatością Sq. Metodyka badań Badania wykonano przy użyciu próbek materiałów, do oceny których integrator może być szczególnie przydatny. Wykorzystano zatem następujące rodzaje próbek: płytki krzemowe (podłoża dla układów mikroelektronicznych), zwierciadła optyczne o reflektancji >90%, płytki wzorcowe (do odtwarzania wzorca długości), płytki metalowe o dużej gładkości, odporne na zarysowanie i korozję. Podstawowe cechy próbek podano w tab. 1, w której zamieszczono również wartości chropowatości śr. kw., zmierzone za pomocą sfery integracyjnej w trakcie poprzednich badań. średnica próbek wynosi 25 lub 50 mm. Tab. 1. Zestawienie parametrów próbek Tabl.1. Summary of sample parameters Nazwa próbek Oznaczenie próbek Materiał Obróbka powierzchniowa Chropowatość Sq [nm] Płytki krzemowe S Si Polerow. mech. 0,44 1,18 Zwierciadła opt. Z Ag, Au, Al Rozpylanie kat. 0,95 2,24 Płytki wzorcowe W ŁH15 Polerow. ręczne 5,28 6,50 Płytki metalowe M W 2 C 3 spiek. Docieranie 9,70 23,14 Jak wynika z wielu prac, np. [3], rezultaty pomiarów uzyskane za pomocą przyrządów o odmiennych zasadach działania mogą się znacznie różnić. Przyczyną tego może być inne pasmo częstotliwości przestrzennych układu pomiarowego, niejednorodności struktury powierzchni i jej defekty, itd. Aby ograniczyć wpływ niejednorodności powierzchni, w międzynarodowych badaniach porównawczych (tzw. round-robin experiments, np. opisanych w pracy [13]) parametry mierzy się dla bardzo dużej liczby punktów powierzchni (przeważnie usytuowanych wzdłuż pewnej linii), a wynik ustala na podstawie zaawansowanej analizy statystycznej. Badania takie są bardzo czasochłonne i trudne do przeprowadzenia dla większej liczby próbek. W przypadku, gdy rozmiary pola badanej powierzchni są bardzo zróżnicowane (w AFM pole to może być kilkaset razy mniejsze niż w pozostałych metodach) Elektronika 1/2013

2 taka procedura jest nieuzasadniona. Dlatego przyjęto, że pomiaru będzie dokonywać się dla jednego, dobrze określonego miejsca, np. na środku próbki. W celu uniknięcia brania do porównań próbek, w których występują defekty powierzchni, podczas pomiarów TIS badano wpływ przemieszczenia próbki na wynik pomiaru, a w przypadku pomiaru AFM lub WLI analizowano pod tym względem obraz nierówności powierzchni. Aby ułatwić nastawienie próbki podczas pomiaru, zostały one zamontowane na precyzyjnie wykonanych podstawkach ułatwiających ich powtarzalne pozycjonowanie w uchwycie zestawu pomiarowego do badań skaterometrycznych lub na stolikach pomiarowych innych przyrządów. Badania skaterometryczne metodą TIS Pomiar chropowatości powierzchni przy zastosowaniu metody TIS odbywa się w układzie pomiarowym, w którym mierzy się moc promienistą światła odbitego od badanej powierzchni w wyniku skierowania na nią wiązki światła laserowego. W świetle odbitym można wyróżnić wiązkę odbitą zwierciadlanie (rozchodzącą się pod kątem równym kątowi padania) i promieniowanie rozproszone przez powierzchnię, rozchodzące się we wszystkich kierunkach nad płaszczyzną. Stosunek mocy promieniowania rozproszonego do mocy całkowitego promieniowania odbitego jest nazywany parametrem TIS. Jeżeli powierzchnia jest bardzo gładka, TIS jest praktycznie równy stosunkowi mocy promieniowania rozproszonego do mocy wiązki odbitej zwierciadlanie. Znajomość tej wielkości umożliwia obliczenie chropowatości Sq z następującego wzoru [16, 24] λ λ Sq TIS Ps 4πcosθ Pr i 4πcosθi gdzie θ i kąt padania światła na powierzchnię, λ długość fali światła, P s moc promieniowania rozproszonego, P moc wiązki r odbitej zwierciadlanie. Powyższa zależność jest słuszna przy spełnieniu warunku, że Sq << λ. Dlatego przyjmuje się często, że np. w przypadku stosowania lasera o promieniowaniu czerwonym, zakres mierzonych chropowatości jest ok. 40 nm. Warunkiem, by wyniki pomiarów były poprawne, jest też by przyrząd pomiarowy mierzył całe światło rozproszone, a ponieważ promienie rozproszone rozchodzą się we wszystkich kierunkach nad powierzchnią, oznacza to potrzebę mierzenia promieniowania rozproszonego w zakresie kątów od 0 do 360 w kierunku azymutalnym i od 0 do 90 w kierunku biegunowym. Jakkolwiek pierwszy warunek jest łatwy do spełnienia, to nawet niepełne zrealizowanie drugiego wymaga zastosowania specjalnych urządzeń. Najwcześniej wykorzystano półkuliste zwierciadło wklęsłe Coblentza, a potem również sferę całkującą (kulę Ulbrichta). W pierwszym przypadku wiązka światła pada na powierzchnię badaną przez otwór w zwierciadle, a promienie rozproszone przez nią padają na powierzchnię wewnętrzną zwierciadła i po odbiciu skupiają się na detektorze (fotodiodzie) umieszczonym w ognisku zwierciadła. Promień odbity zwierciadlanie od badanej powierzchni przechodzi przez otwór w zwierciadle i pada na inny detektor. Sygnały elektryczne na wyjściu detektorów są proporcjonalne do mocy promienistej, co umożliwia łatwe obliczenie chropowatości zgodnie z wyżej podanym wzorem. W układzie ze sferą, wiązka laserowa przechodzi przez otwór w kuli i dalej przez drugi otwór pada na badaną powierzchnię. Promienie rozproszone przez nią odbijają się dyfuzyjnie wielokrotnie od powierzchni wewnętrznej kuli, która jest pokryta materiałem silnie rozpraszającym i jednocześnie niepochłaniającym światła. W wyniku tych odbić światło pada równomiernie na tę powierzchnię. Część mocy jest mierzona za pomocą detektora światła rozproszonego. Wiąz- ka odbita zwierciadlanie przechodzi na zewnątrz kuli przez ten sam otwór, co wiązka padająca lub przez oddzielny otwór i pada na detektor. Średnice zewnętrzne opisanych półkul lub kul stosowanych w skaterometrii wynoszą mm. Zarówno jeden jak i drugi układ umożliwiają pomiar promieni rozproszonych w zakresie kątów biegunowych od ok. 2 do Wartość dolna zakresu wynika z potrzeby wyprowadzenia promienia odbitego zwierciadlanie przez otwór w sferze. Zbyt duża jego średnica powoduje, że tracona jest część światła rozproszonego znajdująca się blisko wiązki odbitej zwierciadlanie, przez co może powstawać duży błąd pomiaru, zwłaszcza przy badaniu powierzchni bardzo gładkich. Duża wartość kąta górnego zakresu zapewnia natomiast pomiar mocy rozproszonej nawet przez powierzchnie o bardzo dużej chropowatości. Nowym układem do pomiaru chropowatości powierzchni jest integrator fotodiodowy opisany bliżej w pracy [26]. Podstawowym zespołem układu jest fotodioda krzemowa o średnicy mm zawierająca otwór, przez który przechodzi wiązka światła laserowego do elementu badanego. Promienie rozproszone przez powierzchnię padają na powierzchnię czynną fotodiody wywołując powstanie prądu o natężeniu proporcjonalnym do mocy promieniowania rozproszonego. Wiązka odbita zwierciadlanie wraca przez otwór w fotodiodzie i pada na detektor tej wiązki. Parametr Sq oblicza się analogicznie jak w przypadku elementów sferycznych. Z powodu małych średnic zewnętrznych integratora zakres górny kątów obejmujących promieniowanie rozproszone jest mniejszy niż w układach tradycyjnych. Można go zwiększyć przez zbliżenie integratora do próbki, ale wówczas promienie rozproszone padają pod większym kątem na powierzchnię fotodiody, co powoduje zmniejszenie sygnału pomiarowego. Ponadto przy zbliżeniu integratora zwiększa się wartość dolnego kąta, co może wpłynąć na błąd pomiaru chropowatości. Jak wynika z przeprowadzonych analiz [25] i eksperymentów [26] można uzyskać odpowiednie warunki pracy układu, przy których dolna granica kątowa jest nie większa niż przy stosowaniu elementów sferycznych, a górna mieści się w przedziale Wyniki badań porównawczych chropowatości powierzchni przy zastosowaniu sfery integracyjnej i integratora fotodiodowego Badania wykonano przy użyciu modelu integratora fotodiodowego oznaczonego symbolem IF 40, którego zewnętrzna średnica obszaru czynnego wynosi 40 mm, a średnica otworu wewnętrznego 2 mm. Na poniższym zdjęciu (rys. 1) pokazano integrator umieszczony na uchwycie w zestawie badawczym. Do porównań wykorzystano kulę Ulbrichta, oznaczoną symbolem K 20, o średnicy 200 mm z warstwą rozpraszającą wykonaną z siarczanu baru. Zawiera ona dwa otwory: wejściowy o średnicy 10 mm i wyjściowy o średnicy 12 mm, które są usytuowane na osi kuli. Wartość minimalna zakresu kątowego wynosi 1,43, a maksymalna ok. 80. Do detekcji promieniowania rozproszonego służy fotodioda krzemowa wyposażona w układ wzmacniający. Kula została osadzona na regulowanej podstawie umożliwiającej jej przesuwanie liniowo w dwu kierunkach x i y prostopadłych do osi wiązki światła i obrotowo wokół tych osi. Jej wygląd pokazano na rys. 2, na którym dla porównania zamieszczono zdjęcie modelu integratora fotodiodowego. Do przeprowadzenia badań wykonano zestaw pomiarowy umożliwiający badanie próbek materiałowych zarówno przy użyciu integratora fotodiodowego, jak i kuli integracyjnej. Jest on wyposażony w laser półprzewodnikowy wraz z układem kształtującym wiązkę światła, układ światłodzielący wraz z fotodiodami krzemowymi i ich obciążeniem oraz uchwyt próbki. Elementy te Elektronika 1/

3 25 20 Rys. 1. Model integratora fotodiodowego IF 40 umieszczony w zespole badawczym; z prawej strony znajduje się pozycjoner próbki Fig. 1. Photodiode integrator model IF 40 mounted in the experimental set with the sample mount on the right Sq [nm] IF płytki krzemowe zwierciadła płytki wzorcowe płytki metalowe Sq [nm] K 20 Rys. 3. Porównanie wyników pomiarów chropowatości próbek uzyskanych za pomocą kuli integracyjnej K 20 i integratora fotodiodowego IF 40 dla zakresu Sq < 25 nm Fig.3. Comparison of r.m.s. roughness measurements obtained using the integrating sphere K 20 and the photodiode integrator IF 40 for Sq < 25 nm Rys. 2. Kula Ulbrichta K 20 i integrator fotodiodowy IF 40 Fig. 2. The Ulbricht sphere and the photodiode integrator IF 40 są zamocowane na przesuwnych podstawach umożliwiających również pozycjonowanie w dwu lub więcej kierunkach (np. badana próbka oprócz przesuwu w kierunku x lub y może być również obracana lub pochylana). Laser charakteryzuje się następującymi parametrami: moc wyjściowa ok. 3 mw, długość fali 635 nm, średnica wiązki 1 mm. Wyniki pomiarów chropowatości Sq Na poniższym wykresie przedstawiono porównanie wyników pomiarów chropowatości próbek uzyskanych za pomocą kuli integracyjnej K 20 i integratora fotodiodowego IF 40. Prosta pokazana na wykresie została poprowadzona pod kątem 45 i odpowiada zatem jednakowym wartościom wyników pomiarów. Jak wynika z wykresu, uzyskano dobrą zgodność wyników pomiarów wykonanych za pomocą kuli integracyjnej i integratora fotodiodowego dla różnych rodzajów próbek, w całym zakresie rozpatrywanych chropowatości powierzchni. Bardziej dokładne porównanie wyników dla próbek o małych chropowatościach Sq (poniżej 2,5 nm) pokazano na rys. 8 wraz z wynikami uzyskanymi metodą interferencyjną. 48 Pomiary chropowatości za pomocą interferometru światła białego Urządzenia interferometryczne stanowią liczną i zróżnicowaną grupę [16], a wśród nich od dawna ma zastosowanie w badaniach powierzchni interferometria światła białego (WLI). W ostatnich kilkunastu latach powstały nowe metody pomiaru, z których do najważniejszych należy zaliczyć koherencyjną interferometrię skaningową CSI (coherent scanning interferometry) [11, 14], która jest stosowana w najnowszych przyrządach pomiarowych. Polega ona na badaniu obrazu prążków interferencyjnych w zależności od stopnia koherencji dwu interferujących fal. Jej zmiany dokonuje się przez regulowanie odległości między badaną powierzchnią i obiektywem, co umożliwia ustalenie dystansu, przy którym stopień koherencji jest maksymalny i na tej podstawie wyznaczenie wysokości nierówności powierzchni. Analizy dokonuje się dla wszystkich punktów badanej powierzchni. Zaletą metody jest też duży zakres pomiarowy, wysoka dokładność i krótki czas pomiaru. W przyrządach tego rodzaju stosuje się źródła światła białego (np. LED) oraz interferometry Mirau, Michelsona lub inne. Rejestracji obrazu dokonuje się za pomocą matryc CCD. Do czołowych urządzeń działających opisaną metodą należą interferometry skaningowe firmy Taylor Hobson o nazwie Talysurf CCI 6000 (najnowszy system ma symbol CCI HD). Ich ważną cechą z punktu widzenia badań porównawczych jest bardzo wysoka rozdzielczość pomiaru i duża powierzchnia badanej próbki. Dlatego interferometr Talysurf został wybrany do badań porównawczych. Zdjęcie głowicy pomiarowej takiego urządzenia jest pokazane na rys. 4. W przyrządzie zastosowano opatentowany algorytm interferometrii korelacji koherencji CCI (Coherence Correlation Interferometry), pozwalający na znalezienie wartości maksymalnej obwiedni i pozycji fazy obrazu interferencyjnego. Metoda zapewnia uzyskanie zarówno wysokiej rozdzielczości, jak i dużej czułości na światło odbite. Elektronika 1/2013

4 Rys. 5. Obraz powierzchni płytki krzemowej S1 o chropowatości śr. kw. 0,79 nm Fig. 5. Surface image of the silicon wafer No. S1 characterized by r.m.s. roughness of 0.79 nm Rys. 4. Interferometr Talysurf CCI. Fig. 4. Talysurf CCI interferometer Zgodnie z informacjami podanymi przez producenta [27] główne cechy interferometrów są następujące: rozdzielczość w osi Z wynosi 0,01 nm i jest stała w zakresie pomiarowym do 10 mm, rozmiary mierzonego pola powierzchni wynoszą od 0,36 0,36 mm do 7,0 7,0 mm. Liczba punktów pomiarowych jest stała ( lub w systemie CCI HD) i niezależna od powiększenia. Przyrząd może mierzyć powierzchnie o reflektancji od 0,3 do 100%. Do analizy struktury geometrycznej powierzchni służy oprogramowanie TalyMap, które umożliwia uzyskanie wyniki analiz parametrów 3D wg projektu normy ISO/DIS w liczbie ok. 40, parametrów 2D wg normy PN-EN ISO i innych. Metodyka analizy cech powierzchni z wykorzystaniem programu TalyMap została opisana w pracy [6], a zastosowanie interferometrii skaningowej do oceny topografii powierzchni w pracy [17]. Wyniki badań Przedmiotem badań wykonanych na Wydziale Mechanicznym Politechniki Koszalińskiej przy użyciu interferometru Talysurf CCI 6000 były próbki płytek krzemowych, zwierciadeł i płytek wzorcowych, opisanych w rozdziale dotyczącym metodyki pomiarów. W rezultacie pomiarów uzyskano następujące dane: obrazy pseudo-kolorowe 2D powierzchni, profile chropowatości gładkości, wartości parametrów powierzchni wg normy ISO i parametrów 2D wg normy ISO Poniżej przedstawimy tylko niektóre z tych wyników, które są istotne z punktu widzenia porównania różnych metod pomiaru, a mianowicie typowe obrazy powierzchni badanych próbek oraz wyniki pomiarów parametru chropowatości powierzchni Sq. W szczególności pokazano rezultaty dotyczące najgładszych elementów, tzn. płytek krzemowych i zwierciadeł optycznych. Na rysunkach 5 i 6 pokazano obraz 2D powierzchni płytek krzemowych S1 i S2, których chropowatość Sq mierzona za pomocą kuli Ulbrichta K 20 wynosi odpowiednio ok. 0,79 nm i 0,5 nm, Rys. 6. Obraz powierzchni płytki krzemowej S2 o chropowatości śr. kw. 0,5 nm Fig. 6. Surface image of the silicon wafer No. S1 characterized by r.m.s. roughness of 0.5 nm a otrzymana za pomocą interferometru odpowiednio 0,704 nm i 0,984 nm. Z obrazu pierwszej płytki wynika, że charakteryzuje się ona dużą jednorodnością powierzchni. W przeciwieństwie do niej druga powierzchnia odznacza się znacznie większymi różnicami wysokości nierówności powierzchni, co sprzyjało powstaniu większej różnicy między wynikami pomiarów, gdy miejsca pomiaru na płytce były wzajemnie przesunięte. Z podobnej przyczyny mogły wystąpić też duże różnice między wynikami pomiaru chropowatości zwierciadła Z1 uzyskane za pomocą kuli K 20 i interferometru Talysurf CCI 6000, wynoszącymi odpowiednio ok. 1,4 i 0,88 nm, chociaż nie można wykluczyć też wpływu innych czynników, np. opisanych w pracy [17]. Porównanie wyników pomiarów chropowatości płytek krzemowych i zwierciadeł uzyskanych za pomocą sfery integracyjnej oraz interferometru, a także modelu integratora fotodiodowego IF 30 (różniącego się od modelu IF 40 średnicą wynoszącą 30 mm) pokazano na rys. 8. Jak można zauważyć, wyniki otrzymane za pomocą integratora różnią się znacznie mniej od wyników pomiarów kuli K 20 niż rezultaty pomiarów interferometru. Potwierdziłoby to wyżej poda- Elektronika 1/

5 25 20 Sq [nm] IF 30, WLI IF30 WLI PK Rys. 7. Obraz powierzchni zwierciadła Z1 o chropowatości śr. kw. 1,4 nm Fig. 7. Surface image of the silicon wafer No. Z1 characterized by r.m.s. roughness of 1.4 nm Sq [nm] IF 30, WLI Rys. 8. Porównanie wyników pomiarów chropowatości próbek uzyskanych za pomocą kuli integracyjnej K 20, integratora fotodiodowego IF 30 oraz interferometru Talysurf CCI 6000 (WLI) dla zakresu Sq < 2,5 nm Fig. 8. Comparison of r.m.s. roughness measurements obtained using the integrating sphere K 20 and photodiode integrator IF 30 as well the Talysurf CCI 6000 interferometer (WLI), for Sq < 2.5 nm 50 2,5 2 1,5 1 0,5 0 zwierciadła IF 30 płytki krzemowe IF 30 zwierciadła WLI płytki krzemowe WLI 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Sq [nm] K 20 ną interpretację tych różnic, gdyż kula i integrator były umieszczone w tym samym stanowisku, co sprzyjało badaniu powierzchni w lepiej określonym miejscu niż w przypadku pomiarów interferometrycznych. Niezależnie jednak od zauważonych różnic można stwierdzić, że wyniki pomiarów są ogólnie zgodne. Widać też, że integrator fotodiodowy umożliwia pomiar chropowatości Sq powierzchni bardzo gładkich już od wartości 0.5 nm. Pomiary chropowatości powierzchni metalowych zostały przeprowadzone na interferometrze Talysurf CCI HD w Instytucie Metrologii i Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej. W rezultacie pomiarów uzyskano następujące dane: obrazy pseudo-kolorowe 2D powierzchni, obrazy 3D, profile chropowatości gładkości, wartości parametrów powierzchni wg 0 WLI PW Sq [nm] K 20 Rys. 9. Porównanie wyników pomiarów chropowatości próbek uzyskanych za pomocą kuli integracyjnej K 20, integratora fotodiodowego IF 30 oraz interferometrów Talysurf CCI (WLI) zainstalowanych na Politechnice Koszalińskiej (PK) i Politechnice Warszawskiej (PW), dla zakresu Sq < 25 nm Fig. 9. Comparison of r.m.s. roughness measurements obtained using the integrating sphere K 20 and photodiode integrator IF 30 as well the Talysurf CCI interferometers (WLI), installed at Koszalin University of Technology (PK) and Warsaw University of Technology (PW), for Sq < 25 nm parametrów 2D wg normy ISO 4287 oraz normy ISO 25178, a spośród nich parametru Sq. Pozwoliło to na utworzenie wykresu (rys. 9), pokazującego porównanie wyników pomiarów w zakresie do 25 nm. Obejmuje on wyniki uzyskane w obydwu politechnikach. Punkty w pobliżu początku wykresu odpowiadają wynikom Sq pokazanym dokładniej na rys. 8, a pozostałe wynikom Sq odnoszącym się do płytki wzorcowej i dwu płytek metalowych. Mimo występujących różnic można stwierdzić zgodność wyników pomiaru również w szerszym zakresie pomiarowym. Badania powierzchni za pomocą mikroskopu sił atomowych Pierwsze mikroskopy sił atomowych (AFM) [2, 20] charakteryzowały się bezpośrednim stykiem końcówki (ostrza), osadzonej na sprężystej dźwigni (wsporniku ang. cantilever) z badaną powierzchnią. Pomiędzy atomami na końcu ostrza a atomami powierzchni zachodzą interakcje, a działające na ostrze siły odpychające powodują ugięcie dźwigni, co jest przetwarzane dalej na sygnał odpowiadający wysokości nierówności powierzchni. Wkrótce potem pojawiły się urządzenia bezstykowe z dźwignią drgającą z częstotliwością bliską rezonansowej, której ostrze znajduje się w małej odległości (1 10 nm) od powierzchni. Siły działające między powierzchnią i ostrzem takie jak magnetyczne, elektrostatyczne lub przyciągające van der Waalsa powodują zmianę amplitudy, częstotliwości lub fazy drgań, co stanowi informację umożliwiającą obliczenie wysokości nierówności. Oprócz opisanych trybów stosuje się też tryb pośredni, w którym następuje przerywany kontakt Elektronika 1/2013

6 Rys. 10. Widok ogólny urządzenia Universal Nano & Micro Tester Fig. 10. Overall view of the Universal Nano & Micro Tester ostrza z powierzchnią. Duży wzrost zastosowań mikroskopów sił atomowych do różnorodnych zadań, nie tylko w badaniach naukowych, ale i przemyśle spowodował szybki rozwój i doskonalenie ich konstrukcji [4]. Do zaawansowanych konstrukcyjnie należy też urządzenie, które zastosowano do pomiarów porównawczych chropowatości próbek, o nazwie NanoAnalyser (dalej nazywany nanoalizatorem) wchodzące w skład zestawu badawczego Universal Nano & Micro Tester (UNMT) wytworzone przez firmę CETR (obecnie Bruker Nano) (USA) i wykorzystywane na Wydziale Mechanicznym Wojskowej Akademii Technicznej. Jego widok ogólny jest pokazany na rys. 10. Pracuje ono w warunkach sztywnego kontaktu diamentowego ostrza (Berkovicha) z badaną powierzchnią i nie wymaga próżni. Najbardziej charakterystyczną cechą nanoanalizatora jest użycie piezorezonansowej sondy z dźwignią o wysokiej sztywności zginania. Oscylacyjny tryb pracy sondy pozwala na kontrolę oddziaływań pomiędzy ostrzem a powierzchnią próbki poprzez rejestrację dwóch parametrów zmiany amplitudy A i częstotliwości F drgań sondy. Pozwala to na ocenę odpowiednio lepkościowych lub sprężystych składowych oddziaływań ostrze-powierzchnia. Nanoanalizator, w zależności od trybu pracy i wyposażenia umożliwia badanie parametrów powierzchni i właściwości mechanicznych materiałów (np. twardości i sprężystości [10]). Podstawowe dane nanoanalizatora są następujące: częstotliwość drgań dźwigni 14 khz, obciążenie do 250 mn, zakres przesuwu dźwigni w kier. Z µm, rozdzielczość w kier. Z poniżej 1 nm, maksymalny obszar skanowania (XY) ok µm, rozdzielczość w kier. X i Y 2 nm (cyfrowa) i ok. 10 nm rzeczywista, zakres pomiarów twardości GPa, zakres pomiarów modułu Younga GPa. Pomiary topografii powierzchni są realizowane poprzez skanowanie linia po linii powierzchni próbki z jednoczesnym rejestro- waniem sygnału sprzężenia zwrotnego. Rejestrowane są dwa sygnały: A przedstawia różnicę między amplitudą rezonansową swobodnych drgań A 0 a amplitudą drgań w czasie kontaktu ostrza z powierzchnią próbki A C, F przedstawia analogiczną różnicę między częstotliwościami F 0 a F C tych samych rodzajów drgań. Dane wartości mierzonych sygnałów A lub F, odpowiednio A ref lub F ref, są utrzymywane na stałym poziomie poprzez sygnał sprzężenia zwrotnego. W zależności od wybranego trybu pracy (sprzężenie zwrotne ustawione na A lub F), otrzymane obrazy topografii powierzchni mają nieco inne znaczenie. Topografia powierzchni o właściwościach lepkościowych jest skanowana przy sprzężeniu zwrotnym ustawionym na amplitudę A; topografia powierzchni o właściwościach sprężystych jest skanowana przy sprzężeniu zwrotnym ustawionym na częstotliwość F. Skanowanie przy sprzężeniu ustawionym na częstotliwość jest szczególnie efektywne w przypadku obrazowania powierzchni silnie zanieczyszczonych. Oprócz obrazu otrzymywanego poprzez sygnał sprzężenia zwrotnego rejestrowane jest również rzeczywiste ugięcie dźwigni poprzez czujnik optyczny (laser), w wyniku czego otrzymujemy dwa obrazy skanowanej powierzchni (sygnał sprzężenia zwrotnego oraz optyczny). Wyniki pomiarów Badania przeprowadzono przy zastosowaniu próbek płytek krzemowych, zwierciadeł stosowanych w optyce i technice laserowej oraz płytek wzorcowych, scharakteryzowanych bliżej w rozdziale dotyczącym metodyki pomiarów. W wyniku pomiarów uzyskano następujące dane: obrazy 2D i 3D powierzchni, profile chropowatości oraz wybrane parametry wysokości chropowatości powierzchni zmierzone dla określonego pola powierzchni. Obrazy typowych powierzchni badanych próbek przedstawiono na poniższych rys. 11a-c. W celu lepszego uwidocznienia struktury powierzchni rozmiary obrazów są mniejsze niż przy dalej opisanych pomiarach parametru Sq. Pokazany na rys. 11a obraz płytki krzemowej wskazuje na izotropowy charakter powierzchni, jednak badania wykazały duże zmiany tego parametru przy zmianie miejsca pomiaru. Względne zmiany Sq okazały się nawet większe niż dla materiałów metalowych. Podobny charakter powierzchni jak płytki krzemowej miały też zwierciadła optyczne. Powierzchnia płytki wzorcowej pokazana na rys. 11b ma z kolei widoczną kierunkowość nierówności spowodowaną sposobem obróbki. Charakter powierzchni metalowej z widocznymi porami (rys. 11c) związany jest wyraźnie z rodzajem materiału, którym jest spiek proszkowy. Celem badań było głównie uzyskanie wyników chropowatości średniej kwadratowej Sq, które miały być porównywane z wynikami otrzymanymi za pomocą metod skaterometrycznych, gdzie mierzona powierzchnia ma wymiary kilkadziesiąt razy większe niż w opisywanych tutaj badaniach. Dlatego przyjęto postępowanie, które chociaż częściowo zmniejszałoby przyjęcie do takich porównań wyników odnoszących się do obszarów z defektami powierzchni lub w miejscu mało reprezentatywnym. Zgodnie z metodyką podaną na początku pracy, pomiary wykonano dla miejsca środkowego próbki po uprzednim badaniu powierzchni w jego sąsiedztwie, a następnie wykonywano pomiar dla kilku lub kilkunastu punktów. Z tego też względu większość pomiarów wykonano przy maksymalnej powierzchni pomiarowej (100 x 100 µm). Po odrzuceniu wartości skrajnych, obliczono wartość średnią, która posłużyła do porównania wyników uzyskanych za pomocą modelu integratora fotodiodowego o symbolu IF 40. Wyniki pomiarów przedstawiono na wykresie pokazanym na rys. 12. Elektronika 1/

7 a) b) c) Rys. 11. Obrazy 2D i 3D powierzchni a) płytki krzemowej, b) płytki wzorcowej, c) płytki metalowej Fig D and 3D images of a) silicon wafer, b) size block and c) metal plate Biorąc pod uwagę dużą odmienność zasady pomiaru, a także dużą różnicę wielkości pola mierzonych powierzchni, jaka istnieje w obu metodach należy uznać, że zgodność rezultatów pomiarów jest duża. Większa rozbieżność wyników (niewidoczna na powyższym rysunku ze względu na przyjętą skalę) wystąpiła w przypadku powierzchni o chropowatościach Sq poniżej 1 2 nm. W trakcie badań takich powierzchni stwierdzono dużą zmianę tego parametru w zależności od badanego miejsca, co wskazuje, że niejednorodność wysokości nierówności powierzchni może być główną przyczyną rozrzutu wyników pomiaru. Podsumowanie Głównym celem opisanych prac było sprawdzenie zgodności wyników pomiarów chropowatości powierzchni gładkich uzyskanych za pomocą nowego urządzenia działającego na zasadzie metody TIS, tj. integratora fotodiodowego z wynikami otrzymanymi przy użyciu innej aparatury, a mianowicie układu do pomiaru parametru TIS ze sferą integracyjną, interferometru światła białego fir- my Taylor Hobson (USA) oraz mikroskopu sił atomowych firmy Bruker (USA). Badania wykonano przy użyciu próbek powierzchni wykonanych z płytek krzemowych, zwierciadeł optycznych i precyzyjnie obrabianych płytek metalowych o chropowatości średniej kwadratowej Sq od 0,5 nm do ok. 25 nm. Na podstawie badań można stwierdzić zgodność wyników pomiaru uzyskanych za pomocą wymienionej wyżej aparatury. Szczególnie jest ona duża w przypadku pomiarów otrzymanych za pomocą integratora i sfery, gdyż ich zasada działania jest taka sama, a ponadto były one zainstalowane we wspólnym zestawie pomiarowym, co zmniejszyło wpływ niejednorodności powierzchni na rezultat pomiaru. Wpływ tego czynnika występuje zwłaszcza przy pomiarach bardzo małych chropowatości i zaznaczył się on zarówno w badaniach interferometrycznych, jak i wykonanych za pomocą mikroskopu sił atomowych. Badania wykazują, że integrator fotodiodowy może być alternatywą dla stosowanych dotąd optycznych elementów sferycznych, gdyż zapewnia uzyskanie podobnych wyników pomiaru chropowatości i ma przy tym niewielkie gabaryty. Umożliwia to 52 Elektronika 1/2013

8 Sq [nm] IF płytki krzemowe zwierciadła płytki wzorcowe płytki metalowe Sq [nm] Nanoanalizator Rys. 12. Porównanie wyników pomiarów chropowatości próbek uzyskanych za pomocą nanoanalizatora i integratora fotodiodowego IF 40 dla zakresu σ < 25 nm Fig. 12. Comparison of r.m.s. roughness measurements obtained using the nanoanalyser and photodiode integrator IF 40 for σ < 25 nm budowę podręcznego przyrządu przeznaczonego np. do kontroli powierzchni po precyzyjnej obróbce gładkościowej. Badania wykazały dobre właściwości pomiarowe integratora w zakresie 0,5 25 nm, a na drodze dalszego udoskonalania jego konstrukcji można by uzyskać górną granicę pomiaru zbliżoną do wartości nm, która jest często uznawana, jako granica stosowalności metody TIS przy użyciu źródła światła czerwonego. Laser diodowy emitujący takie światło nadawałby się zaś najlepiej do wskazanych zastosowań integratora. Autorzy składają serdeczne podziękowania Panu mgr. inż. Robertowi Tomkowskiemu z Wydziału Mechanicznego Politechniki Koszalińskiej oraz Pani dr inż. Oldze Iwasińskiej-Kowalskiej z Instytutu Metrologii i Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej za wykonanie pomiarów parametrów powierzchni próbek materiałowych na interferometrach Talysurf CCI. Artykuł został opracowany w ramach projektu sfinansowanego ze środków Narodowego Centrum Badań. Literatura [1] Bennett H. E., Porteus J. O.: Relation between surface roughness and specular reflectance at normal incidence, J. of the Opt. Soc. of Am., Vol. 51, No. 2, , [2] Binnig G., Quate C. F., Gerber Ch.: Atomic force microscope, Phys. Rev. Lett. Vol. 56, No. 9, ,1986. [3] Böhm J., Jech M., Vorlaufer G., Vellekoop M.: Comparison of parametric and profilometric surface analysis methods on machined surfaces, Proc. of IMechE, Vol. 223, Part J: J. of Eng. Tribology, , [4] Bruker: Revealing surface interactions, functionality, and precise topography for research and industry, products/surface-analysis, [5] Church E. L., Jenkinson A. A, Zavada J. M.: Measurement of the finish of diamond-turned metal surfaces by differential light scattering, Opt. Eng., Vol. 16, No. 4, , [6] Cincio R., Kacalak W., Łukianowicz C.: System Talysurf CCI 6000 metodyka analizy cech powierzchni z wykorzystaniem TalyMap Platinium, PAK, R. 54, nr 4, , [7] Duparré A.: Light scattering techniques for the inspection of microcomponents and microstructures (w:) Optical Inspection of Microsystems, W. Osten (ed.), CRC Press, New York, , [8] Finck, von A., Hauptvogel A., Duparré A.: Instrument for closeto-process light scatter measurements of thin film coatings and substrates, Appl. Opt. 50, C321-C328, [9] Gliech, S., Steinert, J., Duparré, A.: Light-scattering measurements of optical thin-film components at 157 and 193 nm, Appl. Opt. Vol 41, No 16, , (2002). [10] Gocman K., Kałdoński T., Mróz W., Burdyńska S., Prokopiuk A.: Structural and mechanical properties of boron nitride thin films deposited on substrates by pulsed laser deposition, J. of KONES Pow. a. Tr., Vol. 18, No. 1, , [11] Groot, de P.: Coherence scanning interferometry, (w): Optical Measurement of Surface Topography, R. Leach (ed.), Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, , [12] Jaglarz, J., Kapłonek, W., Lipiński W., Pawełczak M., Synak R.: Badania porównawcze parametrów powierzchni gładkich metodami rozpraszania światła, Elektronika, nr 12, [13] Kadhoda, P. et al.: International round-robin experiment to test the I international Organization for Standarization total-scattering draft standard, Appl. Opt. vol. 9, No.19, , [14] Kaplonek W., Lukianowicz Cz.: Coherence correlation interferometry in surface topography measurements, (w): Recent Interferometry Applications in Topography and Astronomy, I. Padron (ed.), In Tech, 1 26, [15] Lambda Research: ScatterScope 3D, com/software products/scatterscope3d/, (2012). [16] Łukianowicz Cz.: Podstawy pomiarów nierówności powierzchni metodami rozpraszania światła. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin, [17] Łukianowicz, C.: Zastosowanie skaningowej interferometrii w świetle białym do oceny topografii powierzchni, PAK, R. 56, nr 9, , [18] Nasibov H., Mamedbeili I., Riza D., Hacizade F.: High-precision measurements of reflectance, transmittance, and scattering at 632,8 nm, Proc. SPIE 8433, , [19] Polska Norma: Specyfikacje geometrii wyrobów Struktura geometryczna powierzchni: Przestrzenna Część 6: Klasyfikacja metod pomiaru struktury geometrycznej powierzchni, PN-EN ISO , [20] Rugar D., Hansma P.: Atomic Force Microscopy, Phys.Today, Vol. 43, No. 10, 23 30, [21] Schmitt: [22] Schröder S., Trost M., Herfurth T., von Finck A., Duparré A.: Sophisticated light scattering techniques from the UV to IR regions, Proc. SPIE 8495, 84950V, [23] Seewig J., Beichart G., Brodmann R., Bodschwinna H., Wendel M.: Extraction of shape and roughness using scattering light, Proc. SPIE 7389, 73890N, [24] Stover J.C.: Optical Scattering. Measurement and Analysis. 3 rd. ed., SPIE Press, Bellingham, WA, [25] Synak R.: Analysis and optimization of a total integrating scatter measuring unit based on a photodiode integrator, Opt. Eng., Vol. 51, No. 11, , [26] Synak R., Lipinski W, Pawelczak M.: Roughness evaluation of very smooth surfaces using a novel method of scatter measurement, Proc. SPIE 8495, , [27] Taylor Hobson: Talysurf CCI The world s highest resolution automated optical 3D profiler, Elektronika 1/

Badania porównawcze parametrów powierzchni gładkich metodami rozpraszania światła

Badania porównawcze parametrów powierzchni gładkich metodami rozpraszania światła Badania porównawcze parametrów powierzchni gładkich metodami rozpraszania światła dr JANUSZ JAGLARZ 2, dr inż. WOJCIECH KAPŁONEK 3, WŁODZIMIERZ LIPIŃSKI 1, mgr inż. MARCIN PAWEŁCZAK 1, dr inż. ROMUALD

Bardziej szczegółowo

AFM. Mikroskopia sił atomowych

AFM. Mikroskopia sił atomowych AFM Mikroskopia sił atomowych Siły van der Waalsa F(r) V ( r) = c 1 r 1 12 c 2 r 1 6 Siły van der Waalsa Mod kontaktowy Tryby pracy AFM związane z zależnością oddziaływania próbka ostrze od odległości

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

I. Wstęp teoretyczny. Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) 1.

I. Wstęp teoretyczny. Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) 1. Ćwiczenie: Mikroskopia sił atomowych (AFM) Prowadzący: Michał Sarna (sarna@novel.ftj.agh.edu.pl) I. Wstęp teoretyczny 1. Wprowadzenie Mikroskop sił atomowych AFM (ang. Atomic Force Microscope) jest jednym

Bardziej szczegółowo

Laboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 3. Światłowodowy, odbiciowy sensor przesunięcia

Laboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 3. Światłowodowy, odbiciowy sensor przesunięcia Laboratorium techniki światłowodowej Ćwiczenie 3. Światłowodowy, odbiciowy sensor przesunięcia Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wprowadzenie

Bardziej szczegółowo

Zastosowanie deflektometrii do pomiarów kształtu 3D. Katarzyna Goplańska

Zastosowanie deflektometrii do pomiarów kształtu 3D. Katarzyna Goplańska Zastosowanie deflektometrii do pomiarów kształtu 3D Plan prezentacji Metody pomiaru kształtu Deflektometria Zasada działania Stereo-deflektometria Kalibracja Zalety Zastosowania Przykład Podsumowanie Metody

Bardziej szczegółowo

POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ

POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ ĆWICZENIE O9 POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ ŚWIATŁOWODU KATEDRA FIZYKI 1 Wstęp Prawa optyki geometrycznej W optyce geometrycznej, rozpatrując rozchodzenie się fal świetlnych przyjmuje się pewne założenia

Bardziej szczegółowo

DOTYCZY: Sygn. akt SZ /12/6/6/2012

DOTYCZY: Sygn. akt SZ /12/6/6/2012 Warszawa dn. 2012-07-26 SZ-222-20/12/6/6/2012/ Szanowni Państwo, DOTYCZY: Sygn. akt SZ-222-20/12/6/6/2012 Przetargu nieograniczonego, którego przedmiotem jest " sprzedaż, szkolenie, dostawę, montaż i uruchomienie

Bardziej szczegółowo

Politechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Optoelektroniki

Politechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Optoelektroniki Politechnika Warszawska Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki Zakład Optoelektroniki LASEROWY POMIAR ODLEGŁOŚCI INTERFEROMETREM MICHELSONA Instrukcja wykonawcza do ćwiczenia laboratoryjnego ćwiczenie

Bardziej szczegółowo

3. WYNIKI POMIARÓW Z WYKORZYSTANIEM ULTRADŹWIĘKÓW.

3. WYNIKI POMIARÓW Z WYKORZYSTANIEM ULTRADŹWIĘKÓW. 3. WYNIKI POMIARÓW Z WYKORZYSTANIEM ULTRADŹWIĘKÓW. Przy rozchodzeniu się fal dźwiękowych może dochodzić do częściowego lub całkowitego odbicia oraz przenikania fali przez granice ośrodków. Przeszkody napotykane

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

(Pieczęć Wykonawcy) Załącznik nr 8 do SIWZ Nr postępowania: ZP/259/050/D/11. Opis oferowanej dostawy OFERUJEMY:

(Pieczęć Wykonawcy) Załącznik nr 8 do SIWZ Nr postępowania: ZP/259/050/D/11. Opis oferowanej dostawy OFERUJEMY: . (Pieczęć Wykonawcy) Załącznik nr 8 do SIWZ Nr postępowania: ZP/259/050/D/11 Opis oferowanej dostawy OFERUJEMY: 1) Mikroskop AFM według pkt 1 a) załącznika nr 7 do SIWZ, model / producent..... Detekcja

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej

LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE. ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej LABORATORIUM POMIARY W AKUSTYCE ĆWICZENIE NR 4 Pomiar współczynników pochłaniania i odbicia dźwięku oraz impedancji akustycznej metodą fali stojącej 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie metody

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

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

NOWOCZESNE TECHNIKI BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ. Beata Grabowska, pok. 84A, Ip

NOWOCZESNE TECHNIKI BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ. Beata Grabowska, pok. 84A, Ip NOWOCZESNE TECHNIKI BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Beata Grabowska, pok. 84A, Ip http://home.agh.edu.pl/~graboska/ Mikroskopia Słowo mikroskop wywodzi się z języka greckiego: μικρός - mikros "mały

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

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM

WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM Tomasz Dyl Akademia Morska w Gdyni WPŁYW ODKSZTAŁCENIA WZGLĘDNEGO NA WSKAŹNIK ZMNIEJSZENIA CHROPOWATOŚCI I STOPIEŃ UMOCNIENIA WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ PO OBRÓBCE NAGNIATANEM W artykule określono wpływ odkształcenia

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

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

Zasada Fermata mówi o tym, że promień światła porusza się po drodze najmniejszego czasu.

Zasada Fermata mówi o tym, że promień światła porusza się po drodze najmniejszego czasu. Pokazy 1. 2. 3. 4. Odbicie i załamanie światła laser, tarcza Kolbego. Ognisko w zwierciadle parabolicznym: dwa metalowe zwierciadła paraboliczne, miernik temperatury, żarówka 250 W. Obrazy w zwierciadłach:

Bardziej szczegółowo

Laboratorium metrologii

Laboratorium metrologii Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki Instytut Technologii Mechanicznej Laboratorium metrologii Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Temat ćwiczenia: Pomiary wymiarów zewnętrznych Opracował:

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 5 POMIARY TWARDOŚCI. 1. Cel ćwiczenia. 2. Wprowadzenie

Ćwiczenie 5 POMIARY TWARDOŚCI. 1. Cel ćwiczenia. 2. Wprowadzenie Ćwiczenie 5 POMIARY TWARDOŚCI 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zaznajomienie studentów ze metodami pomiarów twardości metali, zakresem ich stosowania, zasadami i warunkami wykonywania pomiarów oraz

Bardziej szczegółowo

WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA METODĄ STRZAŁKI UGIĘCIA

WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA METODĄ STRZAŁKI UGIĘCIA Ćwiczenie 58 WYZNACZANIE MODUŁU YOUNGA METODĄ STRZAŁKI UGIĘCIA 58.1. Wiadomości ogólne Pod działaniem sił zewnętrznych ciała stałe ulegają odkształceniom, czyli zmieniają kształt. Zmianę odległości między

Bardziej szczegółowo

Mikroskop sił atomowych

Mikroskop sił atomowych Mikroskop sił atomowych AFM: jak to działa? Krzysztof Zieleniewski Proseminarium ZFCS, 5 listopada 2009 Plan seminarium Łyczek historii Możliwości mikroskopu Budowa mikroskopu na Pasteura Podstawowe mody

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie współczynnika załamania światła

Wyznaczanie współczynnika załamania światła Ćwiczenie O2 Wyznaczanie współczynnika załamania światła O2.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika załamania światła dla przeźroczystych, płaskorównoległych płytek wykonanych z

Bardziej szczegółowo

Badanie powierzchni materiałów z za pomocą skaningowej mikroskopii sił atomowych (AFM)

Badanie powierzchni materiałów z za pomocą skaningowej mikroskopii sił atomowych (AFM) 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z techniką obrazowania powierzchni za pomocą skaningowego mikroskopu sił atomowych (AFM). Badanie powierzchni materiałów z za pomocą skaningowej mikroskopii

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

Opracowanie bloku scalania światła do dyskretnego pseudomonochromatora wzbudzającego

Opracowanie bloku scalania światła do dyskretnego pseudomonochromatora wzbudzającego Przemysław CEYNOWA Wydział Elektroniki i Informatyki, Politechnika Koszalińska E-mail: przemysław.ceynowa@gmail.com Opracowanie bloku scalania światła do dyskretnego pseudomonochromatora wzbudzającego

Bardziej szczegółowo

POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

POMIARY OPTYCZNE 1. Wykład 1.  Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak POMIARY OPTYCZNE Wykład Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak Instytut Fizyki Politechniki Wrocławskiej Pokój 8/ bud. A- http://www.if.pwr.wroc.pl/~wozniak/ OPTYKA GEOMETRYCZNA Codzienne obserwacje: światło

Bardziej szczegółowo

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH Scientific Bulletin of Che lm Section of Technical Sciences No. 1/2008 WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH WE WSPÓŁRZĘDNOŚCIOWEJ TECHNICE POMIAROWEJ MAREK MAGDZIAK Katedra Technik Wytwarzania i Automatyzacji, Politechnika

Bardziej szczegółowo

UMO-2011/01/B/ST7/06234

UMO-2011/01/B/ST7/06234 Załącznik nr 5 do sprawozdania merytorycznego z realizacji projektu badawczego Szybka nieliniowość fotorefrakcyjna w światłowodach półprzewodnikowych do zastosowań w elementach optoelektroniki zintegrowanej

Bardziej szczegółowo

Badania elementów i zespołów maszyn laboratorium (MMM4035L)

Badania elementów i zespołów maszyn laboratorium (MMM4035L) Badania elementów i zespołów maszyn laboratorium (MMM4035L) Ćwiczenie 23. Zastosowanie elektronicznej interferometrii obrazów plamkowych (ESPI) do badania elementów maszyn. Opracowanie: Ewelina Świątek-Najwer

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

CHARAKTERYSTYKA WIĄZKI GENEROWANEJ PRZEZ LASER

CHARAKTERYSTYKA WIĄZKI GENEROWANEJ PRZEZ LASER CHARATERYSTYA WIĄZI GENEROWANEJ PRZEZ LASER ształt wiązki lasera i jej widmo są rezultatem interferencji promieniowania we wnęce rezonansowej. W wyniku tego procesu powstają charakterystyczne rozkłady

Bardziej szczegółowo

DOTYCZY: Sygn. akt SZ-222-20/12/6/6/2012

DOTYCZY: Sygn. akt SZ-222-20/12/6/6/2012 Warszawa dn. 2012-08-03 SZ-222-20/12/6/6/2012/ Szanowni Państwo, DOTYCZY: Sygn. akt SZ-222-20/12/6/6/2012 Przetargu nieograniczonego, którego przedmiotem jest " sprzedaż, szkolenie, dostawę, montaż i uruchomienie

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym

Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym Ćwiczenie E6 Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym E6.1. Cel ćwiczenia Na zamkniętą pętlę przewodnika z prądem, umieszczoną w jednorodnym polu magnetycznym, działa skręcający moment

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

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

ScrappiX. Urządzenie do wizyjnej kontroli wymiarów oraz kontroli defektów powierzchni

ScrappiX. Urządzenie do wizyjnej kontroli wymiarów oraz kontroli defektów powierzchni ScrappiX Urządzenie do wizyjnej kontroli wymiarów oraz kontroli defektów powierzchni Scrappix jest innowacyjnym urządzeniem do kontroli wizyjnej, kontroli wymiarów oraz powierzchni przedmiotów okrągłych

Bardziej szczegółowo

Laboratorium Informatyki Optycznej ĆWICZENIE 3. Dwuekspozycyjny hologram Fresnela

Laboratorium Informatyki Optycznej ĆWICZENIE 3. Dwuekspozycyjny hologram Fresnela ĆWICZENIE 3 Dwuekspozycyjny hologram Fresnela 1. Wprowadzenie Holografia umożliwia zapis pełnej informacji o obiekcie, zarówno amplitudowej, jak i fazowej. Dzięki temu można m.in. odtwarzać trójwymiarowe

Bardziej szczegółowo

Grupa: Elektrotechnika, Studia stacjonarne, II stopień, sem. 1. wersja z dn Laboratorium Techniki Świetlnej

Grupa: Elektrotechnika, Studia stacjonarne, II stopień, sem. 1. wersja z dn Laboratorium Techniki Świetlnej Grupa: Elektrotechnika, Studia stacjonarne, II stopień, sem. 1. wersja z dn. 29.03.2016 aboratorium Techniki Świetlnej Ćwiczenie nr 5. TEMAT: POMIAR UMIACJI MATERIAŁÓW O RÓŻYCH WŁASOŚCIACH FOTOMETRYCZYCH

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

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

Procedura techniczna wyznaczania poziomu mocy akustycznej źródeł ultradźwiękowych

Procedura techniczna wyznaczania poziomu mocy akustycznej źródeł ultradźwiękowych Procedura techniczna wyznaczania poziomu mocy akustycznej źródeł ultradźwiękowych w oparciu o pomiary poziomu ciśnienia akustycznego w punktach pomiarowych lub liniach omiatania na półkulistej powierzchni

Bardziej szczegółowo

Załącznik nr 8. do sprawozdania merytorycznego z realizacji projektu badawczego

Załącznik nr 8. do sprawozdania merytorycznego z realizacji projektu badawczego Załącznik nr 8 do sprawozdania merytorycznego z realizacji projektu badawczego Szybka nieliniowość fotorefrakcyjna w światłowodach półprzewodnikowych do zastosowań w elementach optoelektroniki zintegrowanej

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA KATEDRA ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu: MATEMATYKA Z ELEMENTAMI FIZYKI Kod przedmiotu: ISO73; INO73 Ćwiczenie Nr Wyznaczanie współczynnika

Bardziej szczegółowo

Widmo fal elektromagnetycznych

Widmo fal elektromagnetycznych Czym są fale elektromagnetyczne? Widmo fal elektromagnetycznych dr inż. Romuald Kędzierski Podstawowe pojęcia związane z falami - przypomnienie pole falowe część przestrzeni objęta w danej chwili falą

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym

Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym Ćwiczenie 11B Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym 11B.1. Zasada ćwiczenia Na zamkniętą pętlę przewodnika z prądem, umieszczoną w jednorodnym polu magnetycznym, działa skręcający

Bardziej szczegółowo

Stanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa

Stanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa Stanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa Kraków 2008 Układ pomiarowy. Pomiar czułości widmowej fotodetektorów polega na pomiarze fotoprądu w funkcji długości padającego na detektor promieniowania. Stanowisko

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie stałej słonecznej i mocy promieniowania Słońca

Wyznaczanie stałej słonecznej i mocy promieniowania Słońca Wyznaczanie stałej słonecznej i mocy promieniowania Słońca Jak poznać Wszechświat, jeśli nie mamy bezpośredniego dostępu do każdej jego części? Ta trudność jest codziennością dla astronomii. Obiekty astronomiczne

Bardziej szczegółowo

SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force

SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopia skanującej sondy STM Scanning Tunneling Microscopy Skaningowa mikroskopia tunelowa AFM Atomic Force Microscopy Mikroskopia siły atomowej MFM Magnetic Force Microscopy

Bardziej szczegółowo

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 3. Pomiar drgao przy pomocy interferometru Michelsona

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 3. Pomiar drgao przy pomocy interferometru Michelsona Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 3. Pomiar drgao przy pomocy interferometru Michelsona Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WET, Politechnika Gdaoska Gdańsk 006 1. Wstęp Celem ćwiczenia

Bardziej szczegółowo

Układ aktywnej redukcji hałasu przenikającego przez przegrodę w postaci płyty mosiężnej

Układ aktywnej redukcji hałasu przenikającego przez przegrodę w postaci płyty mosiężnej Układ aktywnej redukcji hałasu przenikającego przez przegrodę w postaci płyty mosiężnej Paweł GÓRSKI 1), Emil KOZŁOWSKI 1), Gracjan SZCZĘCH 2) 1) Centralny Instytut Ochrony Pracy Państwowy Instytut Badawczy

Bardziej szczegółowo

Sprawdzenie narzędzi pomiarowych i wyznaczenie niepewności rozszerzonej typu A w pomiarach pośrednich

Sprawdzenie narzędzi pomiarowych i wyznaczenie niepewności rozszerzonej typu A w pomiarach pośrednich Podstawy Metrologii i Technik Eksperymentu Laboratorium Sprawdzenie narzędzi pomiarowych i wyznaczenie niepewności rozszerzonej typu A w pomiarach pośrednich Instrukcja do ćwiczenia nr 4 Zakład Miernictwa

Bardziej szczegółowo

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5)

Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5) Wojciech Niwiński 30.03.2004 Bartosz Lassak Wojciech Zatorski gr.7lab Sprzęganie światłowodu z półprzewodnikowymi źródłami światła (stanowisko nr 5) Zadanie laboratoryjne miało na celu zaobserwowanie różnic

Bardziej szczegółowo

Prof. Eugeniusz RATAJCZYK. Makrogemetria Pomiary odchyłek kształtu i połoŝenia

Prof. Eugeniusz RATAJCZYK. Makrogemetria Pomiary odchyłek kształtu i połoŝenia Prof. Eugeniusz RATAJCZYK Makrogemetria Pomiary odchyłek kształtu i połoŝenia Rodzaje odchyłek - symbole Odchyłki kształtu okrągłości prostoliniowości walcowości płaskości przekroju wzdłuŝnego Odchyłki

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM ZASTOSOWAŃ OPTOELEKTRONIKI

LABORATORIUM ZASTOSOWAŃ OPTOELEKTRONIKI Ćwiczenie 7 Wydział Elektryczny Mechaniczny Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki LABORATORIUM ZASTOSOWAŃ OPTOELEKTRONIKI Optyczne pomiary mikroskopowe i interferometryczne 2D/3D Opracował: mgr inż. Wojciech

Bardziej szczegółowo

ĆWICZENIE NR 9. Zakład Budownictwa Ogólnego. Stal - pomiar twardości metali metodą Brinella

ĆWICZENIE NR 9. Zakład Budownictwa Ogólnego. Stal - pomiar twardości metali metodą Brinella Zakład Budownictwa Ogólnego ĆWICZENIE NR 9 Stal - pomiar twardości metali metodą Brinella Instrukcja z laboratorium: Budownictwo ogólne i materiałoznawstwo Instrukcja do ćwiczenia nr 9 Strona 9.1. Pomiar

Bardziej szczegółowo

Ćw.2. Prawo stygnięcia Newtona

Ćw.2. Prawo stygnięcia Newtona Ćw.2. Prawo stygnięcia Newtona Wstęp Ćwiczenie przedstawia metodę monitorowania temperatury w czasie rzeczywistym przy użyciu czujników światłowodowych. Specjalna technologia kryształów półprzewodnikowych

Bardziej szczegółowo

LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 2004/2005 Zawody II stopnia

LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 2004/2005 Zawody II stopnia LIV OLIMPIADA FIZYCZNA 004/005 Zawody II stopnia Zadanie doświadczalne Masz do dyspozycji: cienki drut z niemagnetycznego metalu, silny magnes stały, ciężarek o masie m=(100,0±0,5) g, statyw, pręty stalowe,

Bardziej szczegółowo

Przyrząd słuŝy do wykonywania zasadniczych ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej.

Przyrząd słuŝy do wykonywania zasadniczych ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej. STOLIK OPTYCZNY V 7-19 Przyrząd słuŝy do wykonywania zasadniczych ćwiczeń uczniowskich z optyki geometrycznej. Na drewnianej podstawie (1) jest umieszczona mała Ŝaróweczka (2) 3,5 V, 0,2 A, którą moŝna

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

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

MG-02L SYSTEM LASEROWEGO POMIARU GRUBOŚCI POLON-IZOT

MG-02L SYSTEM LASEROWEGO POMIARU GRUBOŚCI POLON-IZOT jednoczesny pomiar grubości w trzech punktach niewrażliwość na drgania automatyczna akwizycja i wizualizacja danych pomiarowych archiwum pomiarów analizy statystyczne dla potrzeb systemu zarządzania jakością

Bardziej szczegółowo

SPRAWDZIAN NR Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek).

SPRAWDZIAN NR Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek). SPRAWDZIAN NR 1 JOANNA BOROWSKA IMIĘ I NAZWISKO: KLASA: GRUPA A 1. Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek). Dokończ zdanie. Wybierz stwierdzenie A albo

Bardziej szczegółowo

Parametry częstotliwościowe przetworników prądowych wykonanych w technologii PCB 1 HDI 2

Parametry częstotliwościowe przetworników prądowych wykonanych w technologii PCB 1 HDI 2 dr inż. ALEKSANDER LISOWIEC dr hab. inż. ANDRZEJ NOWAKOWSKI Instytut Tele- i Radiotechniczny Parametry częstotliwościowe przetworników prądowych wykonanych w technologii PCB 1 HDI 2 W artykule przedstawiono

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni

Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni z Efekt Ramana (1922, CV Raman) I, ν próbka y Chandra Shekhara Venketa Raman x I 0, ν 0 Monochromatyczne promieniowanie o częstości ν 0 ulega rozproszeniu

Bardziej szczegółowo

5.1. Powstawanie i rozchodzenie się fal mechanicznych.

5.1. Powstawanie i rozchodzenie się fal mechanicznych. 5. Fale mechaniczne 5.1. Powstawanie i rozchodzenie się fal mechanicznych. Ruch falowy jest zjawiskiem bardzo rozpowszechnionym w przyrodzie. Spotkałeś się z pewnością w życiu codziennym z takimi pojęciami

Bardziej szczegółowo

Rodzaje mikroskopów ze skanującą sondą (SPM, Scanning Probe Microscopy)

Rodzaje mikroskopów ze skanującą sondą (SPM, Scanning Probe Microscopy) Spis treści 1 Historia 2 Rodzaje mikroskopów ze skanującą sondą (SPM, Scanning Probe Microscopy) 2.1 Skaningowy mikroskop tunelowy (STM od ang. Scanning Tunneling Microscope) 2.1.1 Uzyskiwanie obrazu metodą

Bardziej szczegółowo

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Politechnika Białostocka Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Temat ćwiczenia: Zwykła próba rozciągania stali Numer ćwiczenia: 1 Laboratorium z przedmiotu:

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

Optyka geometryczna. Podręcznik zeszyt ćwiczeń dla uczniów

Optyka geometryczna. Podręcznik zeszyt ćwiczeń dla uczniów Podręcznik zeszyt ćwiczeń dla uczniów Optyka geometryczna Politechnika Gdańska, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, tel. +48 58 348 63 70 http://e-doswiadczenia.mif.pg.gda.pl

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

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA Mechanika i wytrzymałość materiałów - instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego: STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA oprac. dr inż. Jarosław Filipiak Cel ćwiczenia 1. Zapoznanie się ze sposobem przeprowadzania statycznej

Bardziej szczegółowo

WYZNACZANIE KĄTA BREWSTERA 72

WYZNACZANIE KĄTA BREWSTERA 72 WYZNACZANIE KĄTA BREWSTERA 72 I. ZAGADNIENIA TEORETYCZNE Polaryzacja światła. Zjawisko polaryzacji światła przy odbiciu od powierzchni dielektrycznej kąt Brewstera. Prawa odbicia i załamania światła na

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

Laboratorium Informatyki Optycznej ĆWICZENIE 7. Hologram gruby widoczny w zakresie 360

Laboratorium Informatyki Optycznej ĆWICZENIE 7. Hologram gruby widoczny w zakresie 360 ĆWICZENIE 7 Hologram gruby widoczny w zakresie 360 1. Wprowadzenie Klasyczne hologramy są jak dotąd najlepszą metodą rejestracji obiektów trójwymiarowych. Dzięki pełnemu zapisowi informacji o obiekcie

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

DOTYCZY: Sygn. akt SZ-222-20/12/6/6/2012

DOTYCZY: Sygn. akt SZ-222-20/12/6/6/2012 Warszawa dn. 2012-07-20 SZ-222-20/12/6/6/2012/2713 Szanowni Państwo, DOTYCZY: Sygn. akt SZ-222-20/12/6/6/2012 Przetargu nieograniczonego, którego przedmiotem jest " sprzedaż, szkolenie, dostawę, montaż

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

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

Pomiary otworów. Ismena Bobel

Pomiary otworów. Ismena Bobel Pomiary otworów Ismena Bobel 1.Pomiar średnicy otworu suwmiarką. Pomiar został wykonany metodą pomiarową bezpośrednią. Metoda pomiarowa bezpośrednia, w której wynik pomiaru otrzymuje się przez odczytanie

Bardziej szczegółowo

PL 207568 B1. Sposób pomiaru grubości i kształtu cienkich płytek i układ do pomiaru grubości i kształtu cienkich płytek

PL 207568 B1. Sposób pomiaru grubości i kształtu cienkich płytek i układ do pomiaru grubości i kształtu cienkich płytek RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 207568 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 376824 (22) Data zgłoszenia: 30.08.2005 (51) Int.Cl. G01B 11/06 (2006.01)

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

PL B1. LIW-LEWANT Fabryka Wyrobów z Tworzyw Sztucznych Sp. z o.o. Zakład Pracy Chronionej,Bielawa,PL BUP 06/

PL B1. LIW-LEWANT Fabryka Wyrobów z Tworzyw Sztucznych Sp. z o.o. Zakład Pracy Chronionej,Bielawa,PL BUP 06/ RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 204702 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 377033 (51) Int.Cl. C23C 14/00 (2006.01) C25D 17/08 (2006.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22)

Bardziej szczegółowo

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 13 Temat: Biostymulacja laserowa Istotą biostymulacji laserowej jest napromieniowanie punktów akupunkturowych ciągłym, monochromatycznym

Bardziej szczegółowo

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ ĆWICZENIE 84 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ Cel ćwiczenia: Wyznaczenie długości fali emisji lasera lub innego źródła światła monochromatycznego, wyznaczenie stałej siatki

Bardziej szczegółowo

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2012/2013 Zadania dla grupy elektronicznej na zawody III stopnia

EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2012/2013 Zadania dla grupy elektronicznej na zawody III stopnia EUROELEKTRA Ogólnopolska Olimpiada Wiedzy Elektrycznej i Elektronicznej Rok szkolny 2012/2013 Zadania dla grupy elektronicznej na zawody III stopnia Zadanie 1. Jednym z najnowszych rozwiązań czujników

Bardziej szczegółowo

Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób:

Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób: Zastosowanie laserów w Obrazowaniu Medycznym Spis treści 1 Powtórka z fizyki Zjawisko Interferencji 1.1 Koherencja czasowa i przestrzenna 1.2 Droga i czas koherencji 2 Lasery 2.1 Emisja Spontaniczna 2.2

Bardziej szczegółowo

CHARAKTERYSTYKA PIROMETRÓW I METODYKA PRZEPROWADZANIA POMIARÓW

CHARAKTERYSTYKA PIROMETRÓW I METODYKA PRZEPROWADZANIA POMIARÓW CHARAKTERYSTYKA PIROMETRÓW I METODYKA PRZEPROWADZANIA POMIARÓW Wykaz zagadnień teoretycznych, których znajomość jest niezbędna do wykonania ćwiczenia: Prawa promieniowania: Plancka, Stefana-Boltzmana.

Bardziej szczegółowo

Pomiar rezystancji metodą techniczną

Pomiar rezystancji metodą techniczną Pomiar rezystancji metodą techniczną Cel ćwiczenia. Poznanie metod pomiarów rezystancji liniowych, optymalizowania warunków pomiaru oraz zasad obliczania błędów pomiarowych. Zagadnienia teoretyczne. Definicja

Bardziej szczegółowo

ĆWICZENIE 6. Hologram gruby

ĆWICZENIE 6. Hologram gruby ĆWICZENIE 6 Hologram gruby 1. Wprowadzenie Na jednym z poprzednich ćwiczeń zapoznaliśmy się z cienkim (powierzchniowo zapisanym) hologramem Fresnela, który daje nam możliwość zapisu obiektu przestrzennego.

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła

Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła Ćwiczenie O3 Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła O3.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zbadanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali

Bardziej szczegółowo

POMIARY ODCHYLEŃ KĄTOWYCH STOŁU PIONOWEGO CENTRUM FREZARSKIEGO AVIA VMC 800. Streszczenie

POMIARY ODCHYLEŃ KĄTOWYCH STOŁU PIONOWEGO CENTRUM FREZARSKIEGO AVIA VMC 800. Streszczenie DOI: 10.17814/mechanik.2015.8-9.471 Mgr inż. Piotr MAJ; dr hab. inż. Edward MIKO, prof. PŚk (Politechnika Świętokrzyska): POMIARY ODCHYLEŃ KĄTOWYCH STOŁU PIONOWEGO CENTRUM FREZARSKIEGO AVIA VMC 800 Streszczenie

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym

Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym Ćwiczenie 11B Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym 11B.1. Zasada ćwiczenia Na zamkniętą pętlę przewodnika z prądem, umieszczoną w jednorodnym polu magnetycznym, działa skręcający

Bardziej szczegółowo

Metrologia wymiarowa dużych odległości oraz dla potrzeb mikro- i nanotechnologii

Metrologia wymiarowa dużych odległości oraz dla potrzeb mikro- i nanotechnologii Metrologia wymiarowa dużych odległości oraz dla potrzeb mikro- i nanotechnologii Grażyna Rudnicka Mariusz Wiśniewski, Dariusz Czułek, Robert Szumski, Piotr Sosinowski Główny Urząd Miar Mapy drogowe EURAMET

Bardziej szczegółowo

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu

Wyznaczanie współczynnika załamania światła za pomocą mikroskopu i pryzmatu POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA KATEDRA ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ Instrukcja do zajęć laboratoryjnych z przedmiotu: FIZYKA Kod przedmiotu: KS037; KN037; LS037; LN037 Ćwiczenie Nr Wyznaczanie współczynnika załamania

Bardziej szczegółowo

Optyka geometryczna - 2 Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński. Zwierciadła niepłaskie

Optyka geometryczna - 2 Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński. Zwierciadła niepłaskie Optyka geometryczna - 2 Tadeusz M.Molenda Instytut Fizyki, Uniwersytet Szczeciński Zwierciadła niepłaskie Obrazy w zwierciadłach niepłaskich Obraz rzeczywisty zwierciadło wklęsłe Konstrukcja obrazu w zwierciadłach

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN. Ćwiczenie B-2 POMIAR PROSTOLINIOWOŚCI PROWADNIC ŁOŻA OBRABIARKI

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN. Ćwiczenie B-2 POMIAR PROSTOLINIOWOŚCI PROWADNIC ŁOŻA OBRABIARKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT OBRABIAREK I TECHNOLOGII BUDOWY MASZYN Ćwiczenie B-2 Temat: POMIAR PROSTOLINIOWOŚCI PROWADNIC ŁOŻA OBRABIARKI Opracowanie: dr inż G Siwiński Aktualizacja i opracowanie elektroniczne:

Bardziej szczegółowo