Mikroanaliza wiązką elektronową

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Mikroanaliza wiązką elektronową"

Transkrypt

1 Mikroanaliza wiązką elektronową Mikroskopia elektronowa: SEM - scanning electron microscope (skaningowy mikroskop elektronowy) TEM - transmision electron microscope (transmisyjny mikroskop elektronowy) STEM - scanning transmission electron microscope (skaningowy transmisyjny mikroskop elektronowy) naliza elektronów ugera: ES uger electron spectroscopy (spektroskopia elektronów ugera) SM - scanning uger microscopy (skaningowa mikroskopia augerowska) naliza mikrorentgenowska: EPM - elektron probe microanalysis EDS, EDX energy-dispersive X-ray spectrometer WDS, WDX wave-dispersive X-ray spectrometer Metody oparte na absorpcji elektronów: EELS - electron energy loss spectrometry EXELFS - extended electron energy loss fine structure Plazmony. Energia plazmonów: Częstość plazmonów: - we wnętrzu - na powierzchni ω b = 4πne * m = hω ω s = ω b n - liczba elektronów w jednostce objętości e - ładunek elementarny m * - masa efektywna elektronu Dla częstości promieniowania elektromagnetycznego wyższej od częstości plazmonów materiał jest transparentny. W przypadku metali częstość ta położona jest w zakresie fal ultrafioletowych, co nadaje powierzchni metali charakterystyczny metaliczny odblask. E p SEM - skaningowy mikroskop elektronowy (scanning electron microscope) SEM - skaningowy mikroskop elektronowy (scanning electron microscope) Wiązka pierwotna: wiązka elektronów o energii od do 3 kev rejestrowane cząstki elektrony wtórne ( 5eV, 9% emitowanych elektronów) elektrony wstecznie rozproszone (energia równa energii elektronów pierwotnych, 3 % emitowanych elektronów) promieniowanie rentgenowskie tryb pracy emisyjny odbiciowy mikroanaliza rentgenowska rodzaj kontrastu topograficzny kompozycyjny (skład chemiczny), krystalograficzny kompozycyjny (skład chemiczny) zdolność rozdzielcza średniej klasy nm wysokiej klasy 5 nm nm µm

2 SEM - skaningowy mikroskop elektronowy (scanning electron microscope) Zdolność rozdzielcza E=5keV, E=eV β=3* 4 /(cm *sr) C s =7.5mm C c =mm d = d + d + d + d d p α 4I = p d =.5 π β.λ dd = α s C s α E dc = Ccα E d 3 s c całkowita średnica wiązki geometryczna średnica wiązki β jasnośćźródła wkład od dyfrakcji wkład od aberracji sferycznej wkład od aberracji chromatycznej głębia ostrości Głębia ostrości elektronowego mikroskopu skaningowego α powierzchnia obserwowana hbse Cząstki emitowane i pod wpływem bombardowania wiązką elektronów h SE E e - pierwotne elektrony wstecznie rozproszone elektrony wtórne Głębia ostrości: w zakresie Q Q dwa punkty są rozróżnialne przy zadanym powiększeniu P i zdolności rozdzielczej nieuzbrojonego oka r. r P r D = d α P a d a = tgα = α = D Wnioski: - im mniejszy kąt zbieżności γ tym większa głębia ostrości - im mniejsze powiększenie tym większa głębia ostrości (do granicy średnicy skupionej wiązki elektronów) h SE : głębokość emisji rzędu nm średnica wiązki emitowanej jest nieznacznie większa od padającej dla wiązki o średnicy 3nm rozdzielczość wzrasta od 4nm dla ciężkich atomów tarczy do nm dla lekkich. h BSE : głebokość penetracji od nm do nm, zdolność rozdzielcza od nm do 5nm

3 Obserwacje w elektronach wtórnych (SE secondary electrons) Kontrast cieniowania: sygnał silniejszy z obszarów będących w polu widzenia detektora Kontrast krawędziowy: natężenie elektronów wtórnych I~/cosθ, gdzie θ kąt padania Elektrony wtórne: - rejestrowane bez względu na kąt emisji, - wysoki stosunek sygnału do szumu Elektrony wstecznie rozproszone: - mały kąt detekcji - niski stosunek sygnału do szumu Obraz stereomikroskopowy pomiar przy dwóch kąta (ok. -5 o i +5 o ) Obserwacje w elektronach wstecznie rozproszonych (BSE backscattered electrons ) kontrast krawędziowy obszar czarny SE BSE Kontrast kanałowy (EBSD electron backscattered diffraction) 9 Cu wiązka padająca lub wstecznie rozproszona Ti Zależność współczynnika rozpraszania wstecznego elektronów od liczby atomowej Z dla energii elektronów z zakresu -3 kev Schemat powstawania linii Kikuchiego 3

4 Wykorzystanie kontrastu napięciowego badania materiałów półprzewodnikowych: potencjał emisję elektronów w różnym stosunku dla materiałów p i n Wykorzystanie prądu indukowanego wiązką elektronów (EBIC electron beam induced current) SE: widoczne wytrącenia Obraz otrzymany dla elektronów o energii kev Identyfikacja fazy FeCr na podstawie dopasowania Kontrast magnetyczny badania materiałów magnetycznych oddziaływanie zewnętrznego i wewnętrznego pola magnetycznego na kierunek emisji elektronów SE i BSE Środowiskowa skaningowa mikroskopia elektronowa (ESEM environmental scanning electron microscopy) Kontrast napięciowego Kontrast magnetyczny złącze p-n Schemat badania złącza p-n. Kontrast magnetyczny dla monokryształu kobaltu Kontrast magnetyczny dla Fe-3%Si 4

5 stosunek I SE /I Badania powierzchni nieprzewodzących: pokrywanie powierzchni warstwą przewodzącą przez naparowanie złota lub węgla Ładunek na powierzchni badanego materiału punkt optymalny dla ładunku powierzchni nie dla pracy działa ~kv Przełam nieprzewodzącego związku KlSi 3 O 3 Środowiskowa skaningowa mikroskopia elektronowa (ESEM environmental scanning electron microscopy) -badania próbek nieprzewodzących -umożliwia obserwacje próbek mokrych -pogorszenie rozdzielczości co wynika z rozpraszania na cząstkach atmosfery energia wiązki padającej [napięcie] V=kV V=5kV Charakterystyczne obszary w obrębie penetracji elektronów wiązki pierwotnej. d B C E Φ B Φ Φ Φ + Φ d Obszar, gdzie energia elektronów padających, mimo rozpraszania nieelastycznego, jest nadal większa od energii wiązania elektronu na powłoce W X. Średnica tego obszaru jest większa od średnicy wiązki Φ > Φ. Obszar B, gdzie elektrony całkowicie tracą swoją energię (maksymalny zasięg elektronów): R B > R i Φ B > Φ Obszar C, gdzie następuje emisja promieniowania fluorescencyjnego: R C > R B i Φ C > Φ B R R B współczynnik transmisji i rozpraszania wstecznego transmisja energia elektronów E = kev tarcza: miedź (Cu) rozpraszanie wsteczne grubość warstwy [nm] 5

6 Obszar analizowanej powierzchni Φ Materiały grube dla których głębokość penetracji elektronów jest mniejsza od grubości próbki. Średnicę analizowanej powierzchni można oszacować wg. wzoru: Φ Φ + R Cienkie próbki Dla próbek o grubości (dt) mniejszej od głębokości penetracji elektronu średnicę analizowanej powierzchni można oszacować jako: 3 5 Z ρ Φ = Φ + Φd = Φ d EO Przykład E = kev; Φ = nm; d = 5nm glin: Φd = 3nm Φ = 3nm miedź: Φd = 8nm Φ = 8nm Uwaga: nalizowana objętość dla próbek cienkich jest około 4 rzędy wielkości mniejsza od objętości dla próbek grubych co ma wpływ na dokładność metody. Wielkość poszczególnych obszarów zależy od następujących czynników: - energii wiązki padającej - energii mierzonego promieniowania fluorescencyjnego - składu próbki -średniego współczynnika absorpcji Głębokość penetracji elektronów R. R.7.7 ( E O W ) =.33 X [R µm, W X kev] ρz gdzie, masowa liczba atomowa Z - porządkowa liczba atomowa ρ - gęstość materiału. SEM - skaningowy mikroskop elektronowy (scanning electron microscope) głębokość penetracji elektronów [µm] gęstość materiału [g/cm 3 ] ρ = 3 5. energia elektronów [kev] możliwości SEM w porównaniu z mikroskopem optycznym: - mikroskop optyczny : powiększenie x - duża głębia ostrości pozwala badać materiały o większej chropowatości - bardzo duże wzmocnienie aż do x z minimalną zdolnością rozdzielczą nm zjawiska towarzyszące oddziaływaniu elektronów wiązki pierwotnej z atomami matrycy: - rozpraszanie niskokątowe - tak rozproszone elektrony z niewielką stratą swojej energii przechodzą do następnej warstwy atomów, - rozpraszanie wsteczne (wysokokątowe) - emisja elektronu wtórnego i promieniowania charakterystycznego X - emisja elektronów wtórnych i elektronów ugera SEM dostarcza informacji o: - topografii powierzchni - strukturze krystalograficznej - składzie chemicznym - własnościach elektrycznych materiału 6

7 SEM - skaningowy mikroskop elektronowy (scanning electron microscope) zastosowanie odpowiednich manipulatorów do utrzymywania próbek pozwala - podgrzewać do temp kilkuset stopni - chłodzić do temperatury np. ciekłego azotu (-98 o C) specjale zastosowanie: - badanie własności mechanicznych "in situ - katodoluminescencji (emisja światła wzmocniona w niskich temperaturach) analiza składu chemicznego: - wykrywalność..5% przy detekcji WDS lub..5% - EDS,dokładność - kilku procent. Iloścowa mikroanaliza rentgenowska I C = I * k Z k k C szukane stężenie danego pierwiastka w badanej próbce I * - zmierzone natężenie charakterystycznego promieniowania X emitowanego z badanej próbki I zmierzone natężenie charakterystycznego promieniowania X emitowanego z wzorca danego pierwiastka k Z poprawka na efekt różnicy liczby atomowej (spowalniane elektronów) k poprawka na absorpcję k F poprawka na fluorescencję F metoda XPS ES EPM WDS EDS EDS cienka folia C min Φ [µm] 3 - d [µm] v [µm 3 ] N min M min [g] Z >3 >4 > > >3 dokładność [%] Rozdzielczość (kryterium bbe go) λ d > sin β max β max maksymalny kąt wiązek wchodzących do obiektywu λ =.5 µm θ = rad d = µm obraz tworzony jest przez lokalne różnice pochłaniania światła mikroskop optyczny transmisyjny mikroskop elektronowy źródło kondensor próbka obiektyw płaszczyzna obrazu projektor λ =.5 nm θ = mrad d = nm obrazy tworzone są przez rozpraszanie elektronów Interpretacja obrazów mikroskopie elektronowym obejmuje znajomość: - teorii tworzenia obrazów - teorii dyfrakcji - teorii tworzenia kontrastu 7

8 Transmisyjny mikroskop elektronowy mikroskopowy Tryb pracy dyfrakcyjny preparat soczewka obiektywu przesłona obiektywu płaszczyzna obrazu ogniskowa obraz w jasnym polu obraz w ciemnym polu ekstynkcyjnych (wygaszania) jednakowej grubości Schemat powstawania konturów jednakowego nachylenia Optymalna wielkość przysłony (ok. µm) nie pozwala na to, aby obraz tworzyły wiązki elektronów, które uległy dyfrakcji. Obraz tworzą wiązki ugięte pod małymi kątami oraz nieugięte. Obraz więc tworzą: - różnice czynników strukturalnych - odchylenie od warunków Bragga - różnice grubości 8

9 STEM skaningowy elektronowy mikroskop transmisyjny STEM skaningowy elektronowy mikroskop transmisyjny mrad >5 mrad -5 mrad Przygotowanie próbek bsorpcyjne metody spektroskopowe analizy materiałów. bsorpcja jest ściśle związana ze zjawiskami emisji i powinna nieść identyczną informację. Widmo emisyjne wywołane jest jednym rodzajem oddziaływania. Jest ono względnie proste w interpretacji. Poszczególne linie są dobrze zdefiniowane, a ich natężanie można w prosty sposób wiązać ze stężeniem badanego pierwiastka. Widmo absorpcyjne jest wynikiem wpływu wielu zjawisk zachodzących w ciele stałym. Interpretacja widma jest dużo trudniejsza szczególnie przy wyznaczaniu stężenia. Położenie krawędzi absorpcji umożliwia analizę jakościową ilościową. Subtelna struktura w obszarze wokół krawędzi absorpcji dostarcza informacji o otoczeniu w wokół atomów analizowanego pierwiastka. 9

10 Metody oparte na absorpcji elektronów: EELS - electron energy loss spectrometry EXELFS - extended electron energy loss fine structure Parametry wiązki energia natężenie kąt padającej E I α przechodzącej E I α d próbka Metody oparte na absorpcji promieniowania rentgenowskiego: XS - X-ray absorption spectrometry EXFS - extendent X-ray absorption fine structure SEXFS - surface EXFS XNES - x-ray absorption near edge structure Natężenie wiązki przechodzącej można przedstawić jako ( E, Ω) = I N( s) σ( E, Ω) I gdzie N(s) - liczba atomów na jednostkę powierzchni o grubości d σ( E,Ω) - przekrój czynny na jeden atom w kącie bryłowym Ω. spektrometr detektor pik elektronów elastycznie rozproszonych natężenie piki plazmonów P P subtelna struktura przed krawędzią Widmo elektronów przechodzących.obszar E W obszarze tym rejestrowane są elektrony, - które przeszły bez oddziaływania: nie rozproszone lub elastycznie rozproszone - rozproszone kwazielastycznie.ev< E<5eV (wzbudzenia oscylacyjne, fonony) W tym obszarze rejestrowana jest połowa przechodzących elektronów. Obszar ten nie dostarcza informacji o badanym materiale. energia obszar () () (3)

11 . Obszar E 5 ev - obszar ten odpowiada wzbudzeniom elektronów z pasma walencyjnego i przewodnictwa - podczas analizy przewodników obserwuje się linie ab pochodzące od plazmonów. - rząd linii wskazuje na liczbę jednocześnie wzbudzonych plazmonów i pozwala oszacować grubość próbki I(P ) d I(P i ) natężenie linii plazmonów rzędu i = d grubość próbki I(P ) λ(p) λ(p) średnia droga swobodna W przypadku izolatorów obszar ten dostarcz informacji o wzbudzeniach elektronów - walencyjnych ( E<5eV) - zewnętrznych orbitali atomów ( E>5 ev) 3. Obszar E 5eV Jest to obszar energii dla wzbudzeń elektronów wewnętrznych powłok, które prowadzą do emisji prom. X lub elektronów ugera Widmo zbudowane jest z obniżającego się względem E tła i charakterystycznych krawędzi absorpcji. Natężenie w tym obszarze jest ok.5 razy mniejsze od natężenia linii plazmonów. di de K E K = K, K parametry wyznaczone doświadczalnie naliza krawędzi absorpcji, ich położenie i wysokość dostarcza informacji o składzie jakościowym i ilościowym badanego materiału. Elektrony z obszaru i stanowią 95% wszystkich przechodzących elektronów. I EXELFS - extended electron energy loss fine structure naliza subtelnej struktury krawędzi (do ok. ev) dostarcza informacji o elektronowej i atomowej strukturze w bezpośrednim sąsiedztwie badanego atomu. Subtelna struktura jest wynikiem interferencji fali związanej z emitowanym elektronem z elektronami sąsiadujących atomów (analogia: metoda EXFS). rodzaj oddziaływania elastyczne E [ev] przekrój czynny [cm /atom] -8 średnia droga swobodna [µm]. kąt rozproszenia [mrad] 3 wzbudzenia pasm przewodnictwa lub walencyjnego <5eV wzbudzenia wewnętrznych powłok >5eV - Kąt rozpraszania θ E w zależności od straty energii E: θ = E E E

12 Przykład: energia wiązki elektronów E =kev kąt akceptacji spektrometru α=mrad pomiar straty energii E=keV zakres badania pierwiastków na podstawie analizy krawędzi - K od 3-Li do -Na - L3 od -Na do 3-Zn - M3 od 3-Zn Limit detekcji dla lekkich pierwiastków (C, N, trudnych w badaniach EPM) średnica wiązki nm grubość próbki nm analizowana objętość -5 µm 3 - minimalne ułamek masowy c min = - - minimalna masa M min = -8 g - minimalna liczba atomów N min = 4 d próbka spektrometr detektor paratura. Metoda ta zwykle dołączona jest do stanowiska mikroskopu transmisyjnego (TEM lub STEM). -średnica analizy nm - rozdzielczość energetyczna ev Próbka grubość nm dla kev przy analizie lekkich pierwiastków (grubość próbki powinna być dobierania tak aby stosunek sygnału do szumu był największy) Zastosowanie naliza lekkich pierwiastków zawartych w cienkich warstwach: - wytrącenia, - segregacja. dokładność analizy od 5% do 3% (wielkość porównywalna z EPM dla tej samej objętości) analiza ciężkich pierwiastków masowy współczynnik absorpcji Krawędź absorpcji promieniowania rentgenowskiego Teoretyczny kształt widma absorpcyjnego prom. X przy założeniu, że elektron z poziomu W k jest emitowany do nieskończoności Prawo Bragga - Pierce a µ = kz α λ β Obserwowany kształt widma absorpcyjnego analiza lekkich pierwiastków masowy współczynnik absorpcji

13 Przykład: Przewodnik jonowy LiTiO 3, pomiar w temp. 45K liczba elektronów rozpraszających w odległości r j od absorbującego atomu amplituda wstecznego rozpraszania czynnik interferencyjny (φ przesunięcie fazowe) Widmo zmierzone I µ ( E) = log ρd I µ(e), µ (E) współczynnik masowy absorpcji z i bez uwzględnienia interferencji Znormalizowana funkcja absorpcji µ (E) µ (E) χ(e) = µ (E) k = m(e E ) K h χ( E) χ(k) Transformata Fouriera F(r) = χ(k) exp( ikr)dr N j f j(k, π) χ( k) = exp( σ j k ) exp( rj / λ) sin(krj + ϕ j(k)) kr j j czynnik typu Debay a-wallera odpowiedzialny za drgania termiczne (σ fluktuacja odległości) straty fotoelektronów na nieelastycznym rozpraszaniu (λ średnia droga swobodna elektronu) EXFS - extendent X-ray absorption fine structure Schemat aparatury polichromatyczne źródło prom. X monochromator próbka detektor elektronów (channeltron) SEXFS rejestrator detektor prom. X Stanowisko pomiarowe. Polichromatyczne źródło promieniowania X Lampa rentgenowska: - wykorzystywane jest promieniowanie hamowania (bremsstralung) - anoda wykonana jest z ciężkiego pierwiastka - wysokie napięcie anodowe daje promieniowanie o dużej energii - duża moc - lampa z wirującą anodą - ze względu na małe natężenie promieniowania pierwotnego czas pomiaru wynosi od do h Promieniowanie synchrotronowe: - energia do kev o dużym natężeniu daje możliwość jonizacji wszystkich pierwiastków na poziomie K - czas pomiaru to kilka minut 3

14 . Monochromator o dostatecznie dobrej zdolności rozdzielczej. zwykle umieszczany jest pomiędzy źródłem a próbką, rzadko za próbką - dla lampy rentgenowskiej monokryształ ustawiony pod zmieniającym się kątem w stosunku do źródła i próbki - dla promieniowanie synchrotronowe dwa monokryształy ustawione równolegle w stosunku do siebie; ustawienie pod odpowiednim kątem umożliwia przejście fotonom tylko o określonej energii; obrót umożliwia zmianę energii przechodzących fotonów 3. Detektor promieniowania X - detektor scyntylacyjny 4. Detektor elektronów wykorzystywany w metodzie SEXFS - channeltron rejestrujący natężenie elektronów wtórnych. SEXFS - analiza elektronów emitowanych z powierzchnipod wpływem promi. X (fotoelektrony, elektrony ugera emitowane ) Zastosowanie - uwzględniając zależność przekroju czynnego od energii wiązania elektronu w atomie w praktyce analizie poddawane są pierwiastki o Z. - odległość pomiędzy atomami wyznaczana jest z dokładnością do.å, (analogicznie jak metodą dyfrakcji rentgenowskiej) - metoda stosowana jest do dowolnego materiałów krystalicznych, ale przede wszystkim materiałów niekrystalicznych (amorficznych) - badania bezpośredniego sąsiedztwa wyznaczonego atomu - badanie klasterów, - przejść fazowych Najważniejsze informacje to: - długość wiązania, - siła wiązania, - liczba najbliższych sąsiadów SEXRFS: - badanie struktury powierzchni (można mierzyć efekty dynamiczne na co nie pozwala metoda LEED) - badanie adsorpcji. Promieniowanie charakterystyczne WY p3/ p/ s KL hν Elektrony ugera WY W * Y e - KLM 3 p/ M 3 s M p3/ L3 p/ L s L Fotoelektrony e - p3/ p/ s hν WX s WX s K s hν = W X W Y E K = * ( WX WY ) WY E = hν K W X Przesunięcie chemiczne prawdopodobieństwo emisji. elektrony ugera promieniowanie charakterystyczne liczba atomowa Z związek stopień utlenienia δwk [ev] δwl-3 [ev] Kα [ev] S8 NaS NaSO NaSO NaSO

15 Fotoelektrony = hν E Energia wiązania E B [ev] B K E Energia kinetyczna elektronów wybitych z powłoki X atomu: E kin = hν W X EK- E EK e - e - λ Energia kinetyczna fotoelektronów opuszczających materiał: e - e - E E kin kin hν W X eφ hν - energia kwantu promieniowana, eφ - praca wyjścia elektronu z materiału. Energia kinetyczna fotoelektronów nierozproszonych = hν W eφ X hν p3/ p/ s s Natężenie LMM elektrony ugera naliza energii fotoelektronów dostarcza informacji o chemicznym składzie badanego materiału. Energia kinetyczna E K [ev] Metody odejmowania tła: - liniowa - Shireley a -Tougaarda (a b)q B (x) = + b P + Q natężenie próbka Parametry linii spektralnej. Położenie. Wysokość 3. Szerokość połówkowa 4. Natężenie (pole powierzchni) 5. Stosunek Gauss-Lorentz FWHM Full Width at Half Maximum Szerokość linii / ( E + E + E ) Eexp = nat x rays app Enat - naturalna szerokość linii 5 h 4. Enat = = τ τ g 3d τ = -3 sek g 3s τ = -5 sek przejście Costnera - Korniga τ = -8 sek Ex-ray- szerokość linii promieniowania X l EKα =.85 ev Mg EKα =.7 ev Eapp - szerokość związana ze zdolnością rozdzielczą spektrometru Obecnie budowane urządzenia analizują energię elektronów pracując przy zdolności rozdzielczej nawet < mev Metoda Shireley a: każdy elektron jest źródłem dla rozproszonych elektronów o niższej energii. Podstawowe informacje: - położenie linii: pierwiastek, otoczenie chemiczne, - natężenie linii (wysokość i szerokość): stężenie. Kształt linii spektralnej H f (E) = (E E + ) ln (E E ) M exp ( M) FWHM FWHM H - wysokość piku E - położenie maksimum piku M - parametr mieszania M = - krzywa Gaussa M = - krzywa Lorentza 5

16 Energia i szerokość wybranych linii miękkiego porm. X. Linia Energia [ev] Szerokość [ev] Zn p 3/ E =.84 ev BE E =.7 ev FWHM Zn p 3/ E =8,83 ev BE E =,7 ev FWHM Zn p 3/ E =,83 ev BE E =.7 ev FWHM M= Krzywa Gaussa M= Krzywa Lorentza M=,68 XPS natężenie [liczba zliczeń] natężenie [liczba zliczeń] natężenie [liczba zliczeń] χ =6,5-4 χ =63,7-4 χ =, energia wiązania [ev] energia wiązania [ev] energia wiązania [ev] XRD Intensywność linii spektralnej pierwiastka j elektronów emitowanych z poziomu k współczynnik szorstkości (efekty cieniowania) intensywność promieniowania pierwotnego I (k) = I j X pole analizowanej powierzchni p σ(hν, k) L(hν,k) T(E ) D(E ) przekrój czynny współczynnik kątowej asymetrii emisji transmisja spektrometru k wydajność detektora k N j(z) exp λ(m, E k rozkład pierwiastka j względem głębokości średnia droga swobodna elektronu z α dz ) cos kąt emisji elektronu względem normalnej do powierzchni próbki Przykład przekrój czynny σ (Cs)= s całkowity p 3/ 8 Si 3d 5/ Obliczone wartości przekrojów czynnych na emisję fotoelektronów wywołaną promieniowaniem l. Kα (486.5 ev) znormalizowany do σ(cs) =. (Metoda XPS) 4f 7/ porządkowa liczba atomowa Z σ(4π) I(4π) = I S Przekrój czynny emisji fotoelektronów z powłoki Cs.36 - cm. 6

17 Zależność uproszczona: Wzór praktyczny IJ(k) = const λ σ L T cj I J (k) = S J c J cj stężenie pierwiastka j Sj atomowy współczynnik czułości c i = Ii / Si I / S j j j C s Orbital s l = s = +/- / j=/ Cu p p/ p3/ Orbital p l = s = +/- / j=/, 3/ 9.8 pole pow. : Energia wiązania [ev] Energia wiązania [ev] g 3d 3d5/ u 4f 4f7/ 3d3/ 6. pole pow. : Energia wiązania [ev] Orbital d l = s = +/- / j=3/, 5/ 4f5/ 3.65 pole pow. 3 : Energia wiązania [ev] Orbital f l = 3 s = +/- / j=5/, 7/ linie plazmonów - na powierzchniowych Częstość plazmonów: - we wnętrzu - we wnętrzu ω b = 4πne * m - na powierzchni ω s = ω b n - liczba elektronów w jednostce objętości e - ładunek elementarny m * - masa efektywna elektronu 7

18 Profilowanie głębokościowe - pomiary kątowe segregacja krzemu w 9 % mol ZrO + 8%mol Y O 3 (.5%at Si) e - spektrometr 5 45 Y 3d α = 9 o 4 hν Natężenie 35 3 d d=λ λ próbka 5 5 Si s Energia wiązania [ev] spektrometr e Y 3d α = o hν α Natężenie 5 Si s d =λsinα λ próbka Energia wiązania [ev] Ns XPS = o B C D binding en. [ev] FM: Rq =.3() nm IgG line B C D Ns(Si3N4) Ns(amine) binding en. [ev] FM: <Rq> =.9(6)nm Si 3 N 4 Si 3 N 4 XPS: <d(igg)>.8 nm deposition PTES line FM: Rq =.() nm FM: <Rq> =.6(4)nm PTES Si Si 3 N 3 N 4 4 XPS: <d(igg)>.9 nm XPS: D(PTES).7nm + D(PTES).7 nm Głębokość próbkowania XPS (D=3λcosΘ) zależy od kąta q emisji fotoelektronów (np. 8.7 i 3.nm dla Θ = o i 7 o, dla źródła lkα). ES 8

19 Cząstki emitowane i pod wpływem bombardowania wiązką elektronów charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie ciągłe promieniowanie rentgenowski fluorescencja wtórna E e - pierwotne elektrony wstecznie rozproszone elektrony ugera elektrony wtórne natężenie elektrony pierwotne rozproszone na plazmonach 5 ev E energia naliza ilościowa metodą ES prawdopodobieństwo przejścia ugera na poziomach XYZ z I = Iγσ (E )secθ λ prąd elektronów pierwotnych przekrój czynny na jonizację atomu na poziomie X współczynnik rozpraszania wstecznego [ + η(e θ) ] T(E )D(E ) N (z) exp cosθ dz transmisja spektrometru stężenie atomów względem głębokości Ułamek molowy X pierwiastka powinien być proporcjonalny do stosunku natężeń pików elektronów ugera badanej substancji do natężenia mierzonego dla czystej substancji I : I X = I = i=,b W układzie wieloskładnikowym ułamek molowy badanego pierwiastka można oszacować wg. wzoru: X I I I I i i wydajność detekcji elektronów w detektorze średnia droga swobodna elektronu w badanym materiale. 9

20 Przykład Względna czułość I cienka warstwa Ni-Pt Ni I(Ni) B(Ni) E p =kev I(Pt) Pt B(Pt) standard Ni, Pt Ni I Std (Ni) B Std (Ni) E p =kev Pt I Std (Pt) B Std (Pt) Energia elektronów [ev] Energia elektronów [ev] pierwiastek energia [ev] Liczba atomowa Z I(Ni) 7.4 f (Ni) = = =. B(Ni) 3.4 I(Pt).3 f (Pt) = = =.44 B(Pt) 5.4 f (Ni) C(Ni) = =.53 Std f (Ni) f (Pt) C(Pt) = =.66 Std f (Pt) Std Std I (Ni) 3.5 f (Ni) = = =.437 Std B (Ni) 3.9 Std Std I (Pt) 4.76 f (Pt) = = =.666 Std B (Pt) 7.5 n(pt)c(pt) C * (Pt) = =.49 n(ni)c(ni) + n(pt)c(pt) gdzie n gęstość atomowa Dokładniejsze wyznaczenie stężenie pierwiastka musi uwzględnić tzw. efekt matrycy: naliza otoczenia chemicznego pierwiastków X = i= B I I F B I I i i Współczynnik matrycy F B uwzględnia zmianę : - współczynnika rozpraszania wstecznego -średniej drogi swobodnej - gęstości materiału pomiędzy badanym materiałem, a materiałem standardowym (czystym pierwiastkiem). Dla układu dwuskładnikowego można zapisać: Natężenie X X B = F B I / I I / I B B Przykład c.d.: po uwzględnieniu efektu matrycy C * (Pt) =.473 Energia kinetryczna [ev]

21 Morfologia SiC po spiekaniu w atmosferze azotu Mikroskop optyczny: powierzchnia po polerowaniu i trawieniu chemicznym SEM: 5keV, elektrony wstecznie rozproszone µm metoda XPS EPM WDS EDS C min -3-4 Φ [µm] 3 d [µm] -3 v [µm 3 ] 3 N min 7 M min [g] - -5 Z >3 >4 > dokładność [%] -3 EDS cienka folia > 5-5 ES >3-3 µm WDS: mapa rozkładu węgla µm ES: mapa faz chemicznych w punkcie potrójnym UPS ultraviolet photoelektron spectroscopy. Badania struktury elektronowej pasma walencyjnego lub przewodnictwa poprzez analizę fotoelektronów wybitych promieniowanie ultrafioletowym z zakresy od do 5 ev. UPS paratura.źródło promieniowania. - lampa z katodą wnękową pozwalająca uzyskać energię : He I (.ev), He II (4.8), Ne I (6.86) - promieniowanie synchrotronowe o energii go 5 ev. nalizator energii elektronów pozwalający określić energię w obszarze od 5 do 5 ev z dokładnością do. ev (np.: hemisferyczny analizator energii CH) 3. Bardzo wysoka próżnia - torr. Zaawansowana metoda UPS uwzględnia: - zależność widma od energii fotonów - zależność kątową - polaryzację padającej wiązki.

22 HeI.eV HeII 4.8eV poziom próżni hν energia kinetyczna elektronów E K elektrony nierozproszone lub rozproszone elastycznie hν = E B + E K elektrony rozproszone nieelastycznnie natężenie pasmo walencyjne poziomy wewnętrzne E B gęstość stanów obsadzonych Natężenie Energia wiązania [ev] Im większa energia fotonu tym w mniejszym stopniu na widmo mają niezapełnione stany powyżej poziomu E f. LEED LEED Low Energy Electron Diffraction Długość fali związana z elektronu o energii E przedstawia równanie: λ = h mee 5 [] E[eV] Dla E = 5 ev λ= Å. Długość tej fali jest porównywalna z odległością międzypłaszczyznową w krysztale. Warunek wzmocnienia : nλ = d sin θ Rozpraszanie jest wynikiem oddziaływania kulombowskiego elektronów. (prom. X - rozpraszanie poprzez indukcje momentu dipolowego)

23 LEED przestrzeń rzeczywista Dyfrakcja na powierzchni przestrzeń odwrotna (konstrukcja Ewalda) LEED ekran fluorescencyjny działo elektronowe siatki próbka ekran fluorescencyjny wiązka rozproszona próbka okno próżnia ekran płytki odchylania soczewka próbki k wektor fali padającej k wektor fali rozproszonej g = k -k d odległości pomiędzy centrami rozpraszania Φ kąt padania wiązki ψ kąt rozproszenia θ kąt dyfrakcji działo elektronowe channeltron płytki ekranu płytki próbki kryształ (próbka) LEED LEED paratura. źródło elektronów - energia - ev (pomiary dla różnej długości λ) -średnica wiązki ok. mm kąt rozwarcia wiązki <.5 o. - spójność promieniowania uzyskuje się w obszarze o średnicy - 5Å (defekty makroskopowe będą więc niewidoczne). uchwyt próbki to precyzyjny goniometr (umożliwiający grzanie i chłodzenie próbki) 3. analizator detektor RF (retarding-field analyser analizator z polem hamującym) 4. próżnia - mbar (czas tworzenia monowarstwy ok.h) Przygotowanie próbki: - monokryształ łupany lub cięty i polerowany - powierzchnia gładka - powierzchnia czyszczona w próżni przez wygrzewanie w odpowiedniej atmosferze (O usuwanie C, H usuwanie O ) lub przez rozpylanie jonowe. Ograniczenia - bardzo wysoka próżnia - próbka monokrystaliczna 3

24 LEED Reaktywna desorpcja CO z powierzchni Pt()c(4x)-CO w obecności O w temp. 3K s s 45s c(4x) c(4x) i ( X3 )R45 ( X3 )R45, ( X )R45, (5x) LEED naliza natężenia elektronów rozproszonych pomiar: - I=I(θ) E=const - I=I(E) θ=const nλ = d sin Opracowanie wymaga założenia modelu uwzględniającego rozpraszanie z głębszych warstw. θ rozpraszanie pojedyncze rozpraszanie podwójne 6s 7s 54s ( X )R45 i (5x) (5x) (x) Unertl et. al. in Phys. Struct. p.43 Formowanie piku Bragga τ współczynnik transmisji ρ współczynnik odbicia ω przesunięcie fazowe Mechanizm tworzenia podwójnego odbicia Bragga LEED Przykład: Obserwacja grafenu na powierzchni rutenu stała sieci grafit -.46 Å Ru() -.7 Å LEED Subtelna struktura widma LEED Obraz STM grafenu na powierzchni Ru(). próżnia bariera potencjału metal Natężenie Mechanizm powstawania struktury subtelnej Energia [ev] Struktura subtelna dla Cu(). Kąt padania wiązki 6 o wzdłuż kierunku <>. Grafen na powierzchni Ru() (E e = 86eV) J. Wintterlin, M.-L. Bocquet, Graphene on metal surfaces, Surface Science 63 (9) 84 4

25 LEED Zastosowanie: - określenie symetrii i wymiaru sieci atomów na powierzchni - badanie adsorpcji; ułożenie cząstek zaadsorbowanych - chemisorpcja - przejścia fazowe - epitaksja - analiza powierzchniowej bariery potencjału Przykładowe wyniki: - najbardziej upakowana jest powierzchnia fcc () i bcc() czystych metali przejściowych; nie obserwuje się kontrakcji na warstwy powierzchniowej - na powierzchni o pośrednim upakowaniu fcc() bcc() obserwuje się kontrakcje od % do % w zależności od metalu - dla najbardziej otwartej powierzchni obserwuje się kontrakcje o wielkości % - 5%. - powierzchnia czystych półprzewodników jest modyfikowana do głębokości 4-5 monowarstw. Modyfikację tą można powstrzymać stosując odpowiednie domieszki. RHEED Reflection High Energy Electron Diffraction RHEED RHEED Metoda pozwala badanie uporządkowania atomów na powierzchni. Oparta jest na zjawisku nisko kątowego rozpraszania elektronów. Równanie Bragga: nλ = d sin θ nλ θ = d d = λ h + k L t sfera Ewalda ekran fluorescencyjny t by uzyskać obraz interferencyjny dla malej długości fali λ (λ << d) θ też musi być małe (sinθ θ). nλ θ = d e kev θ o UHV ekran E = 5-3keV θ = π/-ω o pręty sieci odwrotnej próbka Przykład: dla energii elektronów E = kev, λ.nm θ o kryształ L smuga () Obszar analizy: - głębokość analizy obejmuje około dwie monowarstw (głębokość próbkowania d pr = λ śr sinθ) - powierzchnia analizy zależy od zastosowanego działa elektronów: max. mm. paratura: - komora próżniowa wysokiej próżni (HV) (< -5 mbar) - działo elektronowe o energii od 5 do 3 kev - ekran fluorescencyjny (CCD) O Connor 5

26 RHEED RHEED l s Ga działo elektronowe Si In ekran e - Gas piecyk Schemat układu MBE (molecular beam epitaxy) wraz z pomiarem struktury powierzchni metodą RHEED naliza natężenie wybranej linii pozwala na obserwację in situ tworzenia się monowarstw. kryształ Gas wzrost kryształu warstwa InGas LEIS Low-Energy Ion Scattering Ion Scattering Spectroscopy (ISS).. Rozpraszanie wsteczne jonów dużej energii High-Energy Ion Scattering (HEIS) Rutherford Backscattering Spectrosopy (RBS) -energia jonów rzędu MeV -jony helu, rzadziej wodoru lub helu -głębokość penetracji - µm..rozpraszanie wsteczne jonów o średniej energii. Medium-Energy Ion Scattering (MEIS) -energia jonów - 5 kev - jony helu, wodoru i deuteru -informacja z głębokości 5 - nm.3. Rozpraszanie wsteczne jonów o małej energii. Low-Energy Ion Scattering (LEIS) Ion Scattering Spectroscopy (ISS) -energia jonów. - 3 kev -jony gazów szlachetnych (r) - pierwsza monowarstwa jon jon FIM LEIS RBS SIMS 6

27 LEIS Historia 967 D. P. Smith pierwsza demonstracja metody Wiązka pierwotna: jony He +, Ne +, r + o energii,5 kev rozmycie energetyczne wiązki E/E<% dużą kolimacja wiązki < o mały kąt bryłowy analizatora < o naliza - położenie atomów względem głębokości <pm - analiza ilościowa - pierwsza monowarstwa (w zależności od efektów blokowania i cieniowania możliwa jest analiza drugiej i trzeciej warstwy atomowej) próbka działo jonowe UHV π-θ próbka analizator działo jonowe detektor analizator LEIS Zderzenia jonów wiązki pierwotnej (pocisków) z atomami tarczy. Model oparty na mechanice klasycznej: zderzenia elastyczne zasada zachowania pędu, zasada zachowania energii naliza ilościowa + dσ + Y = N N Ω P T(E) dω E cos sin θ + θ = E + E 4 = cos θ E ( + ) Y + - wydajność jonów rozproszonych na atomach tarczy N liczba pocisków N liczba atonów na jednostkę powierzchni Ω kąt bryłowy T(E) transmisja analizatora i detektora (dσ /dω) - różniczkowy przekrój czynny P + - prawdopodobieństwo rozproszenia pocisku w postaci jonu (-P + - prawdopodobieństwo neutralizacji jonu padającego) M = M LEIS Udział jonów w wiązce rozproszonej Model dla jonów gazu szlachetnego o niskiej energii (-ev) P v exp v + = c LEIS Neutralizacja jonów wiązki pierwotnej Liczba rozproszonych jonów gazów szlachetnych (He +, r + ) - na powierzchni wynosi.5-5% - z głębszych warstw stanowi.% pasma elektronów tarczy poziomy energetyczne pocisku pasma elektronów tarczy poziomy energetyczne pocisku v c prędkość charakterystyczna zależna od rodzaju pocisku i tarczy v - składowa prędkości pocisku prostopadła do powierzchni stanowiąca miarę kontaktu jonu z tarczą Φ e - stan wzbudzony Φ e - Model oparty na szacunku liczby zderzeń pocisku z atomami tarczy P + = exp ( αr) α odległość ekranowania r odległość pomiędzy pociskiem a atomem tarczy neutralizacja rezonansowa neutralizacja poprzez proces ugera stan podstawowy Wykorzystanie jonów metali alkalicznych: - neutralizacja tych jonów jest mała i nie zależy od czasu oddziaływania z powierzchnią. 7

28 LEIS Przykład: naliza warstwy rodu na powierzchni l O 3 metodą LEIS Natężenie [a.u.] 6 O 3 l Rh dawka 8 cm - wiązka pierwotna: He +, E =5eV analiza odsłoniętego podłoża analiza właściwej warstwy Rh na l O 3 usuwanie zanieczyszczeń głównie związków węglowodorowych LEIS Zdolność rozdzielcza mas m R = m Dla zwiększenie rozdzielczości mas atomów tarczy należy zwiększyć masę atomu padającego lub kąt padania. W metodzie LEIS rozdzielczość rośnie dla = M /M dążącego do i dużego kąta rozpraszania θ (>9 o ) Zdolność rozdzielcza mas atomów tarczy R M R = M M = M Energia [ev] Kąt rozproszenia θ ( o ) LEIS Przykład rozróżnianie izotopów miedzi LEIS Rozdzielczość mas He + r + E=keV, θ=35 o E=5eV, θ=35 o 35 o M : 4 He + 4 r + R 3 He = 6 r =.6 M : 63 Cu 69% 65 Cu 3% Zdolność rozdzielcza mas atomów tarczy R M R = M M = M stop Cu+8wt.%u czyste związki Kąt rozproszenia θ ( o ) 8

29 LEIS Badania segregacji LEIS Cieniowanie i blokowanie Przebudowa powierzchni Kształt stożka zależny od energii wiązki pierwotnej: E <E E <pm Widmo LEIS (He, kev) mierzone z powierzchni stopu Fe 3 l wygrzewanego w temp. 7K. Wzrost sygnału l. z czasem wygrzewania wskazuje na segregację. Zmiana położenia warstwy poniżej pm może być wykryta w trakcie analizy rozproszenia. E Zwiększenie energii umożliwia analizę niżej położonych warstw. LEIS Zastosowanie - badanie składu powierzchni: - stopów - katalizatorów - polimerów - segregacja do powierzchni - adsorpcja, identyfikacja absorbentu - struktura powierzchni odpowiada na pytania: - co, gdzie i ile jest na powierzchni 9

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

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

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM ANALITYCZNEJ MIKROSKOPII ELEKTRONOWEJ (L - 2)

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

Bardziej szczegółowo

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32

2. Metody, których podstawą są widma atomowe 32 Spis treści 5 Spis treści Przedmowa do wydania czwartego 11 Przedmowa do wydania trzeciego 13 1. Wiadomości ogólne z metod spektroskopowych 15 1.1. Podstawowe wielkości metod spektroskopowych 15 1.2. Rola

Bardziej szczegółowo

Jak badać strukturę powierzchni?

Jak badać strukturę powierzchni? Jak badać strukturę powierzchni? Wykład - 12 15 Anim - ten kod oznacza, że na stronie znajdują się animacje niewidoczne w pliku pdf. Aby oglądnąć te animacje skopiuj zbiór z pokazem PowerPoint Z. Postawa,

Bardziej szczegółowo

Inkluzje Protodikraneurini trib. nov.. (Hemiptera: Cicadellidae) w bursztynie bałtyckim i ich badania w technice SEM

Inkluzje Protodikraneurini trib. nov.. (Hemiptera: Cicadellidae) w bursztynie bałtyckim i ich badania w technice SEM Muzeum i Instytut Zoologii Polska Akademia Nauk Akademia im. Jana DługoszaD ugosza Inkluzje Protodikraneurini trib. nov.. (Hemiptera: Cicadellidae) w bursztynie bałtyckim i ich badania w technice SEM Magdalena

Bardziej szczegółowo

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

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

Bardziej szczegółowo

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

Charakterystyka promieniowania miedziowej lampy rentgenowskiej.

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

Bardziej szczegółowo

Prezentacja aparatury zakupionej przez IKiFP. Mikroskopy LEEM i PEEM

Prezentacja aparatury zakupionej przez IKiFP. Mikroskopy LEEM i PEEM Prezentacja aparatury zakupionej przez IKiFP Mikroskopy LEEM i PEEM Cechy ogólne mikroskopów do badania powierzchni; czułość Å - nm szeroka gama kontrastów topograficzny strukturalny chemiczny magnetyczny

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

Laboratorium z Krystalografii specjalizacja: Fizykochemia związków nieorganicznych

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

Bardziej szczegółowo

Instrukcja do ćwiczenia. Analiza rentgenostrukturalna materiałów polikrystalicznych

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

Bardziej szczegółowo

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego

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

Bardziej szczegółowo

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

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

Bardziej szczegółowo

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

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

Bardziej szczegółowo

Fale materii. gdzie h= 6.6 10-34 J s jest stałą Plancka.

Fale materii. gdzie h= 6.6 10-34 J s jest stałą Plancka. Fale materii 194- Louis de Broglie teoria fal materii, 199- nagroda Nobla Hipoteza de Broglie głosi, że dwoiste korpuskularno falowe zachowanie jest cechą nie tylko promieniowania, lecz również materii.

Bardziej szczegółowo

III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski

III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski III. METODY OTRZYMYWANIA MATERIAŁÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH Janusz Adamowski 1 1 Wstęp Materiały półprzewodnikowe, otrzymywane obecnie w warunkach laboratoryjnych, charakteryzują się niezwykle wysoką czystością.

Bardziej szczegółowo

Fizyka powierzchni 6-7/7. Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

Fizyka powierzchni 6-7/7. Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska Fizyka powierzchni 6-7/7 Dr Piotr Sitarek Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska Lista zagadnień Fizyka powierzchni i międzypowierzchni, struktura powierzchni ciał stałych Termodynamika równowagowa i

Bardziej szczegółowo

Nowoczesne metody analizy pierwiastków

Nowoczesne metody analizy pierwiastków Nowoczesne metody analizy pierwiastków Techniki analityczne Chromatograficzne Spektroskopowe Chromatografia jonowa Emisyjne Absorpcyjne Fluoroscencyjne Spektroskopia mas FAES ICP-AES AAS EDAX ICP-MS Prezentowane

Bardziej szczegółowo

FORMULARZ WYMAGANYCH WARUNKÓW TECHNICZNYCH

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

Bardziej szczegółowo

Czym jest prąd elektryczny

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

Bardziej szczegółowo

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 8 Mikroanalizator rentgenowski EDX w badaniach składu chemicznego ciał stałych

Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 8 Mikroanalizator rentgenowski EDX w badaniach składu chemicznego ciał stałych Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego Ćwiczenie 8 Mikroanalizator rentgenowski EDX w badaniach składu chemicznego ciał stałych Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest wykorzystanie promieniowania

Bardziej szczegółowo

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej?

1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? Tematy opisowe 1. Od czego i w jaki sposób zależy szybkość reakcji chemicznej? 2. Omów pomiar potencjału na granicy faz elektroda/roztwór elektrolitu. Podaj przykład, omów skale potencjału i elektrody

Bardziej szczegółowo

Metody badań spektroskopowych

Metody badań spektroskopowych Metody badań spektroskopowych Program wykładu Wstęp A. Spektroskopia optyczna 1. Podstawy spektroskopii optycznej 1.1 Promieniowanie elektromagnetyczne 1.2 Kwantowanie energii 1.3 Emisja i absorpcja promieniowania

Bardziej szczegółowo

Informacje ogólne. 45 min. test na podstawie wykładu Zaliczenie ćwiczeń na podstawie prezentacji Punkty: test: 60 %, prezentacja: 40 %.

Informacje ogólne. 45 min. test na podstawie wykładu Zaliczenie ćwiczeń na podstawie prezentacji Punkty: test: 60 %, prezentacja: 40 %. Informacje ogólne Wykład 28 h Ćwiczenia 14 Charakter seminaryjny zespołu dwuosobowe ~20 min. prezentacje Lista tematów na stronie Materiały do wykładu na stronie: http://urbaniak.fizyka.pw.edu.pl Zaliczenie:

Bardziej szczegółowo

Metoda osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia ATR (Attenuated Total Reflection)

Metoda osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia ATR (Attenuated Total Reflection) Metoda osłabionego całkowitego wewnętrznego odbicia ATR (Attenuated Total Reflection) Całkowite wewnętrzne odbicie n 2 θ θ n 1 n > n 1 2 Kiedy promień pada na granicę ośrodków pod kątem większym od kąta

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie cieplne ciał.

Promieniowanie cieplne ciał. Wypromieniowanie fal elektromagnetycznych przez ciała Promieniowanie cieplne (termiczne) Luminescencja Chemiluminescencja Elektroluminescencja Katodoluminescencja Fotoluminescencja Emitowanie fal elektromagnetycznych

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia modulacyjna

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

Bardziej szczegółowo

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

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

Rozmycie pasma spektralnego

Rozmycie pasma spektralnego Rozmycie pasma spektralnego Rozmycie pasma spektralnego Z doświadczenia wiemy, że absorpcja lub emisja promieniowania przez badaną substancję występuje nie tylko przy częstości rezonansowej, tj. częstości

Bardziej szczegółowo

Deuterowa korekcja tła w praktyce

Deuterowa korekcja tła w praktyce Str. Tytułowa Deuterowa korekcja tła w praktyce mgr Jacek Sowiński jaceksow@sge.com.pl Plan Korekcja deuterowa 1. Czemu służy? 2. Jak to działa? 3. Kiedy włączyć? 4. Jak/czy i co regulować? 5. Jaki jest

Bardziej szczegółowo

Współczesne metody badań instrumentalnych

Współczesne metody badań instrumentalnych Współczesne metody badań instrumentalnych Wykład IX Mikroskopia optyczna i elektronowa Mikroskopia w konserwacji identyfikacja pigmentów, identyfikacja spoiw, badanie składu warstw malarskich, badanie

Bardziej szczegółowo

SPEKTROFOTOMETRIA UV-Vis. - długość fali [nm, m], - częstość drgań [Hz; 1 Hz = 1 cykl/s]

SPEKTROFOTOMETRIA UV-Vis. - długość fali [nm, m], - częstość drgań [Hz; 1 Hz = 1 cykl/s] SPEKTROFOTOMETRIA UV-Vis Instrukcja do ćwiczeń opracowana w Katedrze Chemii Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego. Spektrofotometria w zakresie nadfioletu (UV) i promieniowania widzialnego (Vis) jest jedną

Bardziej szczegółowo

Badanie uporządkowania magnetycznego w ultracienkich warstwach kobaltu w pobliżu reorientacji spinowej.

Badanie uporządkowania magnetycznego w ultracienkich warstwach kobaltu w pobliżu reorientacji spinowej. Tel.: +48-85 7457229, Fax: +48-85 7457223 Zakład Fizyki Magnetyków Uniwersytet w Białymstoku Ul.Lipowa 41, 15-424 Białystok E-mail: vstef@uwb.edu.pl http://physics.uwb.edu.pl/zfm Praca magisterska Badanie

Bardziej szczegółowo

Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego

Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego Paweł Szroeder Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego Wykład XI Badania powierzchni ciała stałego: elektronowy mikroskop skaningowy (SEM), skaningowy mikroskop tunelowy

Bardziej szczegółowo

Fizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd 25.04.2006r.

Fizyka i technologia złącza PN. Adam Drózd 25.04.2006r. Fizyka i technologia złącza P Adam Drózd 25.04.2006r. O czym będę mówił: Półprzewodnik definicja, model wiązań walencyjnych i model pasmowy, samoistny i niesamoistny, domieszki donorowe i akceptorowe,

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 5 BADANIE PROMIENIOWANIA RENTGENOWSKIEGO. I. Podstawy fizyczne

Ćwiczenie nr 5 BADANIE PROMIENIOWANIA RENTGENOWSKIEGO. I. Podstawy fizyczne Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki II p. Piotr Kurek, Marek Wasiucionek Do użytku wewnętrznego Ćwiczenie nr 5 BADANIE PROMIENIOWANIA RENTGENOWSKIEGO I. Podstawy fizyczne 1. Wstęp

Bardziej szczegółowo

Materiał obowiązujący do ćwiczeń z analizy instrumentalnej II rok OAM

Materiał obowiązujący do ćwiczeń z analizy instrumentalnej II rok OAM Materiał obowiązujący do ćwiczeń z analizy instrumentalnej II rok OAM Ćwiczenie 1 Zastosowanie statystyki do oceny metod ilościowych Błąd gruby, systematyczny, przypadkowy, dokładność, precyzja, przedział

Bardziej szczegółowo

Laboratorium Badania Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych

Laboratorium Badania Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechnika Śląska Laboratorium Badania Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych 1 Projekt MERFLENG... W 2012 roku

Bardziej szczegółowo

Ćw.6. Badanie własności soczewek elektronowych

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

Bardziej szczegółowo

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

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan Spis zagadnień Fizyczne podstawy zjawiska NMR Parametry widma NMR Procesy relaksacji jądrowej Metody obrazowania Fizyczne podstawy NMR Proton, neutron,

Bardziej szczegółowo

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS

OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS OZNACZANIE ŻELAZA METODĄ SPEKTROFOTOMETRII UV/VIS Zagadnienia teoretyczne. Spektrofotometria jest techniką instrumentalną, w której do celów analitycznych wykorzystuje się przejścia energetyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

(54) Sposób określania koncentracji tlenu międzywęzłowego w materiale półprzewodnikowym

(54) Sposób określania koncentracji tlenu międzywęzłowego w materiale półprzewodnikowym RZECZPOSPOLITA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 172863 P O L S K A (21) Numer zgłoszenia 3 0 1 7 1 5 Urząd Patentowy (22) Data zgłoszenia: 3 1.1 2.1 9 9 3 Rzeczypospolitej Polskiej (51) Int.Cl.6 H01L 21/66

Bardziej szczegółowo

Grafen materiał XXI wieku!?

Grafen materiał XXI wieku!? Grafen materiał XXI wieku!? Badania grafenu w aspekcie jego zastosowań w sensoryce i metrologii Tadeusz Pustelny Plan prezentacji: 1. Wybrane właściwości fizyczne grafenu 2. Grafen materiał 21-go wieku?

Bardziej szczegółowo

Wykład 12 V = 4 km/s E 0 =.08 e V e = = 1 Å

Wykład 12 V = 4 km/s E 0 =.08 e V e  = = 1 Å Wykład 12 Fale materii: elektrony, neutrony, lekkie atomy Neutrony generowane w reaktorze są spowalniane w wyniku zderzeń z moderatorem (grafitem) do V = 4 km/s, co odpowiada energii E=0.08 ev a energia

Bardziej szczegółowo

Podstawy akceleratorowej spektrometrii mas. Techniki pomiarowe

Podstawy akceleratorowej spektrometrii mas. Techniki pomiarowe Podstawy akceleratorowej spektrometrii mas Techniki pomiarowe Podstawy spektrometrii mas Spektrometria mas jest narzędziem znajdującym szerokie zastosowanie w badaniach fizycznych i chemicznych. Umożliwia

Bardziej szczegółowo

Rys. 1. Schemat budowy elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM).

Rys. 1. Schemat budowy elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM). Ewa Teper PODSTAWY MIKROSKOPII SKANINGOWEJ Podstawowe zasady działania mikroskopu skaningowego. W mikroskopach skaningowych wiązka elektronów bombarduje próbkę, skanując jej powierzchnię linia po linii.

Bardziej szczegółowo

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

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

Bardziej szczegółowo

Przejścia optyczne w strukturach niskowymiarowych

Przejścia optyczne w strukturach niskowymiarowych Współczynnik absorpcji w układzie dwuwymiarowym można opisać wyrażeniem: E E gdzie i oraz f są energiami stanu początkowego i końcowego elektronu, zapełnienie tych stanów opisane jest funkcją rozkładu

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

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie Streszczenie Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego jest jedną z technik spektroskopii absorpcyjnej mającej zastosowanie w chemii,

Bardziej szczegółowo

Spektrometr ICP-AES 2000

Spektrometr ICP-AES 2000 Spektrometr ICP-AES 2000 ICP-2000 to spektrometr optyczny (ICP-OES) ze wzbudzeniem w indukcyjnie sprzężonej plazmie (ICP). Wykorztystuje zjawisko emisji atomowej (ICP-AES). Umożliwia wykrywanie ok. 70

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

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

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

Bardziej szczegółowo

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

Klasyczny efekt Halla

Klasyczny efekt Halla Klasyczny efekt Halla Rysunek pochodzi z artykułu pt. W dwuwymiarowym świecie elektronów, autor: Tadeusz Figielski, Wiedza i Życie, nr 4, 1999 r. Pełny tekst artykułu dostępny na stronie http://archiwum.wiz.pl/1999/99044800.asp

Bardziej szczegółowo

IR II. 12. Oznaczanie chloroformu w tetrachloroetylenie metodą spektrofotometrii w podczerwieni

IR II. 12. Oznaczanie chloroformu w tetrachloroetylenie metodą spektrofotometrii w podczerwieni IR II 12. Oznaczanie chloroformu w tetrachloroetylenie metodą spektrofotometrii w podczerwieni Promieniowanie podczerwone ma naturę elektromagnetyczną i jego absorpcja przez materię podlega tym samym prawom,

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

Obrazowanie rentgenowskie. tomografia, mikroskopia, kontrast fazowy

Obrazowanie rentgenowskie. tomografia, mikroskopia, kontrast fazowy Obrazowanie rentgenowskie tomografia, mikroskopia, kontrast fazowy Radiografia Timm Weitkamp XTOP2006 Detektor Prześwietlany obiekt Roentgen 1895 Wiązka rentgenowska Podstawowy mechanizm obrazowania kontrast

Bardziej szczegółowo

Optotelekomunikacja. dr inż. Piotr Stępczak 1

Optotelekomunikacja. dr inż. Piotr Stępczak 1 Optotelekomunikacja dr inż. Piotr Stępczak 1 dr inż. Piotr Stępczak Falowa natura światła () ( ) () ( ) z t j jm z z z t j jm z z e e r H H e e r E E β ω β ω Θ ± Θ ± 1 0 0 1 0 1 1 zatem 0 n n n n gr λ

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

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

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

Bardziej szczegółowo

ZASTOSOWANIE LASERÓW W OCHRONIE ŚRODOWISKA

ZASTOSOWANIE LASERÓW W OCHRONIE ŚRODOWISKA ZASTOSOWANIE LASERÓW W OCHRONIE ŚRODOWISKA W tym przypadku lasery pozwalają na prowadzenie kontroli stanu sanitarnego Powietrza, Zbiorników wodnych, Powierzchni i pokrycia terenu. Stosowane rodzaje laserów

Bardziej szczegółowo

Propagacja światła we włóknie obserwacja pól modowych.

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

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 51 BADANIE WŁASNOŚCI PROMIENIOWANIA GAMMA PRZY POMOCY SPEKTROMETRU SCYNTYLACYJNEGO

Ćwiczenie nr 51 BADANIE WŁASNOŚCI PROMIENIOWANIA GAMMA PRZY POMOCY SPEKTROMETRU SCYNTYLACYJNEGO Politechnika Warszawska Wydział Fizyki Laboratorium Fizyki II p. Piotr Kurek Do użytku wewnętrznego Ćwiczenie nr 51 BADANIE WŁASNOŚCI PROMIENIOWANIA GAMMA PRZY POMOCY SPEKTROMETRU SCYNTYLACYJNEGO I. Podstawy

Bardziej szczegółowo

DYFRAKTOMETRIA RENTGENOWSKA W BADANIACH NIENISZCZĄCYCH - NOWE NORMY EUROPEJSKIE

DYFRAKTOMETRIA RENTGENOWSKA W BADANIACH NIENISZCZĄCYCH - NOWE NORMY EUROPEJSKIE Sławomir Mackiewicz IPPT PAN DYFRAKTOMETRIA RENTGENOWSKA W BADANIACH NIENISZCZĄCYCH - NOWE NORMY EUROPEJSKIE 1. Wstęp Dyfraktometria rentgenowska jest techniką badawczą znaną i szeroko stosowaną w dziedzinie

Bardziej szczegółowo

Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i Techniki Wysokich Napięć. Dr hab.

Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i Techniki Wysokich Napięć. Dr hab. Politechnika Lubelska Wydział Elektrotechniki i Informatyki Katedra Urządzeń Elektrycznych i Techniki Wysokich Napięć Dr hab. Paweł Żukowski Materiały magnetyczne Właściwości podstawowych materiałów magnetycznych

Bardziej szczegółowo

Metody optyczne w badaniach półprzewodników Przykładami różnymi zilustrowane. Piotr Perlin Instytut Wysokich Ciśnień PAN

Metody optyczne w badaniach półprzewodników Przykładami różnymi zilustrowane. Piotr Perlin Instytut Wysokich Ciśnień PAN Metody optyczne w badaniach półprzewodników Przykładami różnymi zilustrowane Piotr Perlin Instytut Wysokich Ciśnień PAN Jak i czym scharakteryzować kryształ półprzewodnika Struktura dyfrakcja rentgenowska

Bardziej szczegółowo

Badanie utleniania kwasu mrówkowego na stopach trójskładnikowych Pt-Rh-Pd

Badanie utleniania kwasu mrówkowego na stopach trójskładnikowych Pt-Rh-Pd Badanie utleniania kwasu mrówkowego na stopach trójskładnikowych Pt-Rh-Pd Kamil Wróbel Pracownia Elektrochemicznych Źródeł Energii Kierownik pracy: prof. dr hab. A. Czerwiński Opiekun pracy: dr M. Chotkowski

Bardziej szczegółowo

Scenariusz wycieczki badawczej, przeprowadzonej w klasie II szkoły ponadgimnazjalnej, z przyrody

Scenariusz wycieczki badawczej, przeprowadzonej w klasie II szkoły ponadgimnazjalnej, z przyrody Scenariusz wycieczki badawczej, przeprowadzonej w klasie II szkoły ponadgimnazjalnej, z przyrody 1. Wątek i TEMAT: B 31 Wyjście (wycieczka) do Pracowni Mikroskopii Skaningowej Nauk Biologicznych i Geologicznych.

Bardziej szczegółowo

Techniki skaningowej mikroskopii elektronowej

Techniki skaningowej mikroskopii elektronowej mgr Ewa Starnawska Techniki skaningowej mikroskopii elektronowej SE morfologia BSE kompozycja i topografia BSEX - dyfrakcja EDX informacja o składzie chemicznym CL - katodoluminescencja Skaningowy mikroskop

Bardziej szczegółowo

Polaryzatory/analizatory

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

Bardziej szczegółowo

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

Ogólne cechy ośrodków laserowych

Ogólne cechy ośrodków laserowych Ogólne cechy ośrodków laserowych Gazowe Cieczowe Na ciele stałym Naturalna jednorodność Duże długości rezonatora Małe wzmocnienia na jednostkę długości ośrodka czynnego Pompowanie prądem (wzdłużne i poprzeczne)

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.

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

Bardziej szczegółowo

Metody wytwarzania elementów półprzewodnikowych

Metody wytwarzania elementów półprzewodnikowych Metody wytwarzania elementów półprzewodnikowych Ryszard J. Barczyński, 2010 2015 Politechnika Gdańska, Wydział FTiMS, Katedra Fizyki Ciała Stałego Materiały dydaktyczne do użytku wewnętrznego Wytwarzanie

Bardziej szczegółowo

Plan Wynikowy. Klasa czwarta Mgr Jolanta Lipińska, mgr Magdalena Englart. 1. Prąd stały

Plan Wynikowy. Klasa czwarta Mgr Jolanta Lipińska, mgr Magdalena Englart. 1. Prąd stały Plan Wynikowy. Klasa czwarta Mgr Jolanta Lipińska, mgr Magdalena Englart 1. Prąd stały 1 9 Prąd elektryczny jako przepływ ładunku. Natężenie prądu Pierwsze prawo Kirchhoffa Prawo Ohma dla odcinka obwodu

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp

PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp PODSTAWY FIZYKI LASERÓW Wstęp LASER Light Amplification by Stimulation Emission of Radiation Składa się z: 1. ośrodka czynnego. układu pompującego 3.Rezonator optyczny - wnęka rezonansowa Generatory: liniowe

Bardziej szczegółowo

Zwój nad przewodzącą płytą METODA ROZDZIELENIA ZMIENNYCH

Zwój nad przewodzącą płytą METODA ROZDZIELENIA ZMIENNYCH METODA ROZDZIELENIA ZMIENNYCH (2) (3) (10) (11) Modelowanie i symulacje obiektów w polu elektromagnetycznym 1 Rozwiązania równań (10-11) mają ogólną postać: (12) (13) Modelowanie i symulacje obiektów w

Bardziej szczegółowo

Azotkowe diody laserowe na podłożach GaN o zmiennym zorientowaniu

Azotkowe diody laserowe na podłożach GaN o zmiennym zorientowaniu Azotkowe diody laserowe na podłożach GaN o zmiennym zorientowaniu Marcin Sarzyński Badania finansuje narodowe centrum Badań i Rozwoju Program Lider Instytut Wysokich Cisnień PAN Siedziba 1. Diody laserowe

Bardziej szczegółowo

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe

Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Fizyka cząstek elementarnych warsztaty popularnonaukowe Spotkanie 3 Porównanie modeli rozpraszania do pomiarów na Wielkim Zderzaczu Hadronów LHC i przyszłość fizyki cząstek Rafał Staszewski Maciej Trzebiński

Bardziej szczegółowo

KLUCZ PUNKTOWANIA ODPOWIEDZI

KLUCZ PUNKTOWANIA ODPOWIEDZI Egzamin maturalny maj 009 FIZYKA I ASTRONOMIA POZIOM ROZSZERZONY KLUCZ PUNKTOWANIA ODPOWIEDZI Zadanie 1.1 Narysowanie toru ruchu ciała w rzucie ukośnym. Narysowanie wektora siły działającej na ciało w

Bardziej szczegółowo

Forum BIZNES- NAUKA Obserwatorium. Kliknij, aby edytować styl wzorca podtytułu. NANO jako droga do innowacji

Forum BIZNES- NAUKA Obserwatorium. Kliknij, aby edytować styl wzorca podtytułu. NANO jako droga do innowacji Forum BIZNES- NAUKA Obserwatorium Kliknij, aby edytować styl wzorca podtytułu NANO jako droga do innowacji Uniwersytet Śląski w Katowicach Oferta dla partnerów biznesowych Potencjał badawczy Założony w

Bardziej szczegółowo

Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego

Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego Paweł Szroeder Rezonanse magnetyczne oraz wybrane techniki pomiarowe fizyki ciała stałego Wykład X Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM) Dyfrakcja elektronowa (ED) Zalety mikroskopii elektronowej

Bardziej szczegółowo

Temat ćwiczenia. Pomiary oświetlenia

Temat ćwiczenia. Pomiary oświetlenia POLITECHNIKA ŚLĄSKA W YDZIAŁ TRANSPORTU Temat ćwiczenia Pomiary oświetlenia Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami pomiaru natęŝenia oświetlenia oraz wyznaczania poŝądanej wartości

Bardziej szczegółowo

II. WYBRANE LASERY. BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet

II. WYBRANE LASERY. BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet II. WYBRANE LASERY BERNARD ZIĘTEK IF UMK www.fizyka.umk.pl/~ /~bezet Laser gazowy Laser He-Ne, Mechanizm wzbudzenia Bernard Ziętek IF UMK Toruń 2 Model Bernard Ziętek IF UMK Toruń 3 Rozwiązania stacjonarne

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY OZNACZANIE AKTYWNOŚCI, OKRESU PÓŁTRWANIA I MAKSYMALNEJ ENERGII PROMIENIOWANIA

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY OZNACZANIE AKTYWNOŚCI, OKRESU PÓŁTRWANIA I MAKSYMALNEJ ENERGII PROMIENIOWANIA POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA FIZYKOCHEMII I TECHNOLOGII POLIMERÓW OZNACZANIE AKTYWNOŚCI, OKRESU PÓŁTRWANIA I MAKSYMALNEJ ENERGII PROMIENIOWANIA Opiekun ćwiczenia: Jerzy Żak Miejsce ćwiczenia:

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR)

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NM) Fizyczne podstawy spektroskopii NM W spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego używane jest promieniowanie elektromagnetyczne o częstościach z

Bardziej szczegółowo

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

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

Bardziej szczegółowo

ĆWICZENIE 9 WŁASNOŚCI OPTYCZNE MATERIAŁÓW CERAMICZNYCH. (1) gdzie υ prędkość rozchodzenia się światła (w próżni wynosi 3 10 8 m/s). 1.

ĆWICZENIE 9 WŁASNOŚCI OPTYCZNE MATERIAŁÓW CERAMICZNYCH. (1) gdzie υ prędkość rozchodzenia się światła (w próżni wynosi 3 10 8 m/s). 1. ĆWICZENIE 9 WŁASNOŚCI OPTYCZNE MATERIAŁÓW CERAMICZNYCH 1. CEL ĆWICZENIA 1. Wyznaczenie dla wybranych materiałów widm absorpcyjnych dla światła o długości fali od 200 do 800 nm. 2. Określenie długości fali

Bardziej szczegółowo

Pole magnetyczne. Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni.

Pole magnetyczne. Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni. Pole magnetyczne Magnes wytwarza wektorowe pole magnetyczne we wszystkich punktach otaczającego go przestrzeni. naładowane elektrycznie cząstki, poruszające się w przewodniku w postaci prądu elektrycznego,

Bardziej szczegółowo

RENTGENOWSKA ANALIZA FLUORESCENCYJNA

RENTGENOWSKA ANALIZA FLUORESCENCYJNA RENTGENOWSKA ANALIZA FLUORESCENCYJNA Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zidentyfikowanie pierwiastków w próbkach metodą rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej przy zastosowaniu zestawu firmy Amptek składającego

Bardziej szczegółowo

Orbitale typu σ i typu π

Orbitale typu σ i typu π Orbitale typu σ i typu π Dwa odpowiadające sobie orbitale sąsiednich atomów tworzą kombinacje: wiążącą i antywiążącą. W rezultacie mogą powstać orbitale o rozkładzie przestrzennym dwojakiego typu: σ -

Bardziej szczegółowo

POTWIERDZANIE TOŻSAMOSCI PRZY ZASTOSOWANIU RÓŻNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH

POTWIERDZANIE TOŻSAMOSCI PRZY ZASTOSOWANIU RÓŻNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH POTWIERDZANIE TOŻSAMOSCI PRZY ZASTOSOWANIU RÓŻNYCH TECHNIK ANALITYCZNYCH WSTĘP Spełnianie wymagań jakościowych stawianych przed producentami leków jest kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa pacjenta.

Bardziej szczegółowo

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

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

Bardziej szczegółowo

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

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

Bardziej szczegółowo

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