[ ] 2. de dx. = n S E + S E. de dx. Zdolność hamowania. de dx ( ( ) ( )) ev nm. de dx

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "[ ] 2. de dx. = n S E + S E. de dx. Zdolność hamowania. de dx ( ( ) ( )) ev nm. de dx"

Transkrypt

1 Zdolność hamowania Stratę energii jonu w jednostce przebytej drogi w ciele stałym wyraża zdolność hamowania (stopping power) Zdolność hamowania jon wtórny (rozpylanie elektronowe) V V 0 dla zderzeń jądrowych (elastycznych) dla zderzeń elektronowych (nieelastycznych) d dx ( ( ) ( )) n S + S n e n ns () nse( ) gdzie: - energia jonu, n - gęstość atomów tarczy [at/cm 3 ], S n () - przekrój czynny dla zderzeń jądrowych S e () - przekrój czynny dla zderzeń elektronowych. Całkowitą stratę energii przedstawia całkowity zdolność hamowania: e n 0 dominująca strata energii w zderzeniach: elektronowych jądrowych szybkich wolnych nse( ) e n ns () Strata energii w zderzeniach elektronowych jest dominująca dla cząstek (pocisków) poruszających się z dużą prędkością. W przybliżeniu ohra prędkość musi być większa od prędkości elektronów na orbitach atomów tarczy: e c 8 cm v0. 10 h 137 s Wielkość ta odpowiada energii 0.1MeV dla e lub 5 kev dla n x Zdolność hamowania d/dx Zdolność hamowania SIMS zderzenia jądrowe ~1keV zderzenia elektronowe wolne ~1MeV v 0 szybkie nergia pocisku [log ] Zdolność hamowania - jednostki RS FRS R Zasada ragga Dla związku x y całkowity współczynnik hamowania wyraża zależność d dx f gdzie y m f x m + y m + f f x m x m + y m W większości przypadków stosowanie zasady ragga wprowadza niepewność mniejszą niż 10%. d dx ev nm d ρ dx ev µ g cm 1 1 d ev [ ] ε ev cm ρ gęstość masowa dx atom cm gęstość atomowa

2 RS Metody profilowania głębokościowego wiązką jonową 4 e, ~MeV 4 e analizowane pierwiastki cięższe od pocisku zdolność rozdzielcza względem głębokości głębokość analizy 8-30 nm 1µm M 1, 0 α n r 0 θ 1 θ M 1, 1 θ φ M v0 v M1v1 Mv M v cosθ + M v cosφ 1 + M M v sin θ M v sin φ rozpylanie jonowe 4 e, 1-4MeV D, 1 FRS 3 e R 4 e, 1 r +, Ga +, SIMS jony D, 1 lżejsze od pocisku wyznaczone przez reakcje jądrową np.: ( 3 e, 1 ) 4 e 15 ( 1, 4 e) 1 C (rezonansowa) wszystkie 8-80nm 14-30nm 10nm możliwa 1nm 0.1-1µm 1-8µm 3µm µm θ kąt rozproszenia θ 1 kąt padania θ kąt emisji M, cosθ + sin 1+ 4 cos θ M M K ( 1+ ) Współczynnik kinematyczny θ Wydajność rozpraszania δt t δ (t) θ 1 θ n r 0 (t0) nergia jonów rozproszonych θ I t (t) 0 cos θ 1 dx t t D(t) K 0 cos 1 dx θ I cosθ K δ cosθ 1 I I t + cosθ OUT dx δ t OUT RS Rutherford ackscattering θ kąt rozproszenia θ 1 kąt padania θ kąt emisji

3 RS 4 e, ~MeV 4 e t D(t) K 0 cosθ1 dx energia rejestrowana w detektorze energia pocisku I,e strata energii pocisku przed zderzeniem t cosθ dx OUT,e strata energii pocisku po zderzeniu 4 e, ~MeV 4 e paratura: - w większości eksperymentów wykorzystuje się jony + lub 4 e + ; rzadko stosowane są jony Li lub ze względu na słabą rozdzielczość stosowanych detektorów, - zwykle wiązka pierwotna kierowana jest prostopadle do badanej powierzchni; zmiany kątowe położenia próbki prowadzone są dla uzyskania lub pominięcia efektów blokowania i cieniowania, - dla minimalizacji powierzchni prąd wiązki pierwotnej zwykle nie przekracza 1 n, - detektor ustawiany jest pod kątem rozproszenia θ 90 o -170 o ; najlepszą rozdzielczość uzyskuje się dla kąta θ bliskiego 180 o - energetyczna zdolność rozdzielcza 1-16keV - energia wiązki pierwotnej powinna być tak dobrana aby cząstki wiązki pierwotnej nie wzbudzały reakcji jądrowej Przykład Transport Si do warstwy i. Dane: 0 MeV θ170 o Przykład: Widmo z warstwy nadprzewodnika Ya Cu 3 O 7 na podłożu SrTiO (e +, 0.5MeV) K Si 0.57 K i 0.76 I 6.4 t100nm ev nm Wynik: 118eV naliza ilościowa: OUT 6.9 ev nm pierwsze przybliżenie (dokładność ok.5%) σ σ Z Z dokładniejsze przybliżenie σ σ Wydajność [zliczenia] Wynik pomiaru warstwa Ya Cu 3 O 7 podłoże SrTiO Rozkład widma na składowe rozpraszania pochodzące od różnych składników. nergia [n. kanału]

4 fekt kanałowy (channeling effect) wykorzystywany jest do wykrywania i analizy atomów zanieczyszczeń lub domieszek położonych w pozycjach międzywęzłowych. Wiązka pierwotna kierowana jest wzdłuż głównych kierunków (małe wartości indeksów). Przykład: Wyznaczanie pozycji adsorpcji deuteru na powierzchni Pd(100) ( 4 e +, 1.9 MeV) (100) kierunek e +, MeV z detektor wydajność kąt wydajność (110) kierunek FRS Forward recoil spectrometry RD lastic recoil detection cienka warstwa Pd, 300nm kąt Vickerman, FRS filtr FRS 4 e, 1-4MeV D, 1 energia pocisku α 1 π/ θ 1 α π/ θ strata energii na filtrze t D(t) K 0 sin α1 dx I,e t sin α OUT, / D FILTR energia rejestrowana w detektorze strata energii pocisku przed zderzeniem strata energii 1 lub D po zderzeniu Widmo cienkiej warstwy (0nm) dps na warstwie grubej (500nm) PS po wygrzewaniu w temp. 145 o C przez 1h. Composto

5 FRS Przykład: Dyfuzja polimerów podłoże PS dps Widmo FRS cienkiej warstwy PS na podłożu dps po wygrzewaniu w temp 171 O C przes 4min. R uclear reaction analysis Głebokościowy rozkład stężenia PS () obliczony na podstawie widma FRS. Dopasowanie pozwoliło wyznaczyć współczynnik dyfuzji D5.3*10-13 cm /s Composto Reakcja jądrowa a + X b + Y ± Q Z ' X( a, b) Z' Y a, b - lekkie cząstki zwykle p, d, n, α. Q energia Zasady zachowania reakcji jądrowych: - zachowania liczby masowej a + X b + Y - zachowania ładunku Z a + Z X Z b + Z Y - zachowania masy - energii ( mc ) ( ) ( ) Q M + M c M + M c - zachowania pędu ( p, n) O a X b Y Przykłady reakcji jądrowych Q MeV Symbol atomu Z X - liczba masowa Z - liczba atomowa 3 α1 + β gdzie α i β są parametrami określającymi reakcje i zależą od kąta θ nergia emitowanej cząstki α [MeV] θ 135 o, (Q energia reakcji jądrowej) rozpraszanie nergia emitowanej cząstki α lub + [MeV] rozpraszanie nergia wiązki padającej + [MeV] nergia wiązki padającej D + [MeV] Cl( n, α) 3 15 P Q MeV

6 Reakcje jądrowe wzbudzane neutronami termicznymi Przykład: 10 7 (n, α) Li Rozkład głębokościowy badanego pierwiastka może być wyznaczony na podstawie pomiaru strat energii produktów reakcji: t Czułość metody jest duża ze względu na dużą wartość przekroju czynnego, zdecydowanie większego od przekroju geometrycznego ( 1barn). Czułość zanieczyszczeń np. boru jest na poziomie atomów/cm. Maksymalna głębokość analizy od 1-10µm. Reakcje jądrowe wzbudzane cząstkami naładowanymi naliza ilościowa D σ( Ω) I S Przykład θ 170 o 14 + d D liczba zarejestrowanych cząstek I liczba cząstek padających s liczba liczba atomów σ(ω) przekrój czynny w kierunku kąta bryłowego Ω Profilowanie głębokościowe t α I + OUT energia [8.3keV/channel] Linie przedstawiają poziomy energetyczne wzbudzonych produktów reakcji jądowej

7 Przykład: Wyznaczanie grubości tlenku SiO na powierzchni krzemu. 0 wskazuje grubość warstwy: 600nm. Przykład: Przekroje czynne reakcji jądrowych Metoda rezonansowa D( e,) e MeV (,e γ) C MeV energia [6.75keV/channel] wiązka cząstek pierwotnych o zmiennej energii 0 0 R + dx I R - energia rezonansowa reakcji jądrowej detektor Zliczenia γ dx I R okno detekcji wyznaczone przez zależność przekroju czynnego od energii głębokość stężenie Przykład: Profil wodoru implantowanego energią 1keV (dawka 4*10 16 /cm ) do podłożal O 3. wynik zmierzony obliczony profil nergia 0

8 Profilowanie głębokościowe rozpylanie jonowe SIMS Secondary ion mass spectrometry 10 nm Wydajność rozpylania (sputtering yield) Y tot Liczba cząstek wtórnych przypadająca na liczbę cząstek pierwotnych. s p 5 nm Zasięg penetracji Rp [] dla różnych układów wiązka pierwotna - tarcza. tarcza Si tarcza Fe tarcza W p [kev] O r O r O r o Spektrometria mas jonów wtórnych (SIMS) Spektrometria mas jonów wtórnych (SIMS) detektor elektronów działo jonowe I Równanie SIMS I P T Y tot α q C θ y obraz topografii powierzchni x Ułamek powierzchni naruszonej wiązką pierwotną: σd ( D) θ( 0)( 1 e ) detektor jonów σ pow. naruszona jonem pierwotnym D dawka jonów pierwotnych σd<<1 mod statyczny [D<10-13 jon/cm ] σd>1 mod dynamiczny spektrometr masowy y y t m/q t x x widmo mas profil - rozkład izotopów względem głębokości mapa D - powierzchniowy rozkład izotopów mapa 3D - przestrzenny rozkład izotopów I natężenie jonów wtórnych I natężenie jonów pierwotnych T transmisja spektrometru Y tot całkowita wydajność rozpylania jonowego α q współczynnik jonizacji C stężenie pierwiastka z (t) Szybkość rozpylania z(t) & dt jp Y z& e ρ j P gęstość jonów pierwotnych ρ - gęstość próbki tot

9 SIMS Przykład: widma mas mierzone w modzie dynamicznym SIMS Przykład: kalibracja skali stężenia polistyren (PS) polistyren bromowany (PrS) C C C C polianilina protonowana r kwasem kamforosulfonowym (PI(CS)) 3 C 3 C + SO 3 + SO 3 C O C O 3 C 3 C n n n PS 4 - C C C C C 4 - C C C C - C O - 37 C 3 - C C C 3 C - 6 C - 6 C - 36 C 3-1 C - 13 C - 16 O - 3 S - 37 C O PI(CS)+PrS 48 - C 4 79 r - 81 r C C C 5 50 C C 50-7 C m/q atężenie układ zbudowany z warstw o różnym stężeniu objętościowy dps i PS Φ dps polistyren - polistyren deuterowany Czas rozpylania [cykle] wiązka pierwotna: r + 3 kev 1 C - 13 C - 14 CD - 8 Si - Stosunek natężeń CD - /C - C - /C Stężenie objętościowe wiązka pierwotna: r + 3 kev 5 kev 7 kev SIMS Zdolność rozdzielcza względem głębokości stężenie C (z) natężenie I (z) funkcja błędu δ(z) z 0 z z 0 głębokość z czas rozpylania t głębokość z J J ( z) C ( ζ) δ( ζ z) dζ dla funkcji błędu określonej krzywą Gaussa zdolność rozdzielcza względem głębokości z σ σ - odchylenie standardowe Zdolność rozdzielcza określona przez stała λ: ( z) J exp, max z λ z λ Mechanizmy utraty zdolności rozdzielczej względem głębokości wynikające z rozpylania. warstwy - wybicie cząstki z gładkiego krateru - wybicie cząstki z większej głębokości C - wybicie cząstki ze ścian krateru D - re-depozycja cząstek wybitych ze ściany krateru - wybicie cząstki przez cząstki neutralne F - wybicie cząstki z nierówności krateru G - mieszanie atomów tarczy

10 SIMS Zdolność rozdzielcza względem głębokości SIMS Zdolność rozdzielcza względem głębokości Całkowita zdolność rozdzielcza z ( ) i z i Wpływ zjawisk towarzyszących rozpylaniu jonowemu na wartwość zdolności rozdzielczej względem głębokosci mieszanie balistyczne: rozpylanie preferencyjne: niejednorodności wiązki pierwotnej: zmiana topografii powierzchni: przyspieszona dyfuzja i segregacja: z m const dla z >z st z p const dla z >z st z w ~ z z t ~ z 1/ z z d f( j p, p, D b, D s, t...) niejednorodność wiązki padającej z st grubość warstwy odpowiadającej czasowi potrzebnemu na osiągnięcie stanu stacjonarnego rozpylania niejednorodność próbki 5µm µm materiał: ZrO + 8%mol YO3 rozpylanie: Ga + 5 kev materiał: SiO / metal rozpylanie: r + 4 kev S. ofmann, Disturbing ffects in Sputter Profiling, in: SIMS III, eds:.enninghoven, et al, Springer, erlin (198). SIMS Zdolność rozdzielcza względem głębokości SIMS Zdolność rozdzielcza względem głębokości Intensity Materiał do kalibracji szybkości rozpylania stosowanych w metodach XPS, S, SIMS - Ta O 5 o grubości 30nm lub 100nm na powierzchni Ta Depth [ cycle] 30nm Ta 0 5 /Ta z 1,5nm z/z 0,04 Ta O Intensity Depth [ cycle] 100nm Ta O 5 /Ta z 1,36nm z/z 0,014 Ta O natężenie układ zbudowany z warstw PS/PrS/PS C PS z PrS PS głębokość [nm] wiązka pierwotna: Ga + 10 kev u 5 C - 79 r - z [nm] badane warstwy PS/PrS/PS PS/dPS/PS PS / u C D - PS/dPS C D - PS/dPS r - PS/PrS r - PrS/PS nergia [kev] ational Physical Laboratory (UK)

11 SIMS Duoplasmatron source 1-15 kev Cs source -1 kev CMC 7f Czynniki wpływające na jakość pomiaru profilu koncentracji Cs source isolation valve Czynniki aparaturowe: Charakterystyka próbki: Czynniki wynikające z procesu rozpylania: adsorbcja gazów resztkowych, wtórna adsorpcja rozpylonych cząstek, wpływ ścian krateru, własności wiązki: czystość, zbieżność, monochromatyczność, jednorodność gładkość powierzchni, struktura krystalograficzna i jej zdefektowanie, homogeniczność. implantacja jonów, mieszanie balistyczne, przyspieszona dyfuzja i segregacja, rozpylanie preferencyjne, rozkład chemiczny zwiazków, przewodnictwo elektryczne próbki. ccel- Decel PMF Isolation valve Primary Faraday cup irlock system.s. nergy slit Laminated magnet Field aperture ntrance slit Contrast aperture..g. Isolation valve Sample -10 to +10 kv (ucentric rotation option) Lens Diaphragm, slit (automation option) lectrostatic sector Magnetic sector xit slit.m. Post cc. Secondary Faraday cup Channe l plate Fluorescent screen Deflector Stigmator Limit detekcji analiza powierzchni Zdolność rozdzielcza spektrometru masowego RM/ M nalizowany obszar 100 x 100 µm² Wiązka jonów pierwotnych O + o energii 3keV. Spektrometr masowy z sektorem magnetycznym Matryca: Si PIRWISTK LIMIT DTKCJI (at/cm ) a l K 10 9 Fe Cu Pb pierwiastek liczba masa abundancja masowa izotopu O 16 15, , , , , ,00 Ca 40 39, , , , , ,955480, , ,004 M( 40 Ca 16 O) 39, , , M( 56 Fe) 55, , ,187 Fe 54 53, ,8 M M( 40 Ca 16 O) - M( 56 Fe) 0, , , ,935396, M/M 0, , ,8 M/ M 500

12 TOF SIMS Rozpylanie wiązką jonów wieloatomowych Tt9 ps 15 kev Ga 15 kev C 60 IO-TOF Gmb, Münster, Germany Z. Postawa, et. al, nal. Chem., 75, (003) There's Plenty of Room at the ottom n Invitation to nter a ew Field of Physics Richard P. Feynman nnual Meeting of the merican Physical Society at the California Institute of Technology (Caltech), December 9th 1959 ngineering and. Science 3, (1960) 0.15 mm Jonowa mikroskopia polowa (FIM Field Ion Microscopy) istoria: W. Müller stworzenie metody, pierwsza obserwacja struktury wolframu z rozdzielczością atomową W. Müller połączenie mikroskopu FIM ze spektrometrem mas Powiększenie D M β R e 0 e + e - +30kV R D D M β R -βzawiera się pomiędzy promień igły R 10-30nm - temperatura igły <100K - natężenie pola 30V/nm - ciśnienie gazów e lub e 10-5 do 10-3 Torr Diagram energii potencjalnej swobodnego atomu (a) oraz atomu w bliskim kontakcie z powierzchnią metalu (b) b bariera potencjału mm 1:5000 a J Panitz, J. Phys. : Sci. Instrum.15 (198) 181; K. M. Miller

13 FIM FIM Model ostrza zakończonego płaszczyzną o orientacji (011) Ostrze igły o promieniu R L o dwóch kierunkach krystalograficznych. Położenia atomów zaznaczonych na czarno są odwzorowywane na ekranie. Igła wolframowa z doklejonym monokrystalicznym ostrzem Ya Cu 3 O 7-x. Symulacja jonów emitowanych z ostrza o orientacji (011) Zmierzony obraz jonów emitowanych z ostarza wolframu o orientacji (011) otrzymany w temp 10K. Zmierzony obraz oraz symulacja jonów emitowanych z wierzchołka wierzchołka igły Ya Cu 3 O 7-x. FIM tom probe field ion microscopy FIM Zastosowanie: - własności dynamiczne powierzchni - badania zjawisk adsorpcji i desorpcji -dyfuzja powierzchniowa atomów Ograniczenia - równowaga kształtu kryształów (ruch stopni i zmian tarasów) - mała powierzchnia wpływ krawędzi na badane zjawiska - obecność silnego pola elektrycznego misja polowa atomów z ośmiu atomów z tarasu katalizatora międzymetalicznego i7zr.

14 teoretycznie przewidziany efekt tunelowania elektronów do próżni [Frenkel, Phys. Rev. 36(1930)1604 ] 1971 pierwsza obserwacja tunelowania elektronów do próżni - FM [Young, et al. Phys. Rev. Lett. 7(1971)9] 198 pierwsza demonstracja STM Gerd innig, enrich Rohrer, Christoph Gerber, di Weibel odległość [] ostrze I I z 0 10x 1 80% próbka 96% einrich Rohrer (1933) Gerd innig (1947) 1nm x 1V Si(111) 7x7 G. inng et al, Phys. Rev. Lett. 50 (1983) 10 Ruedi Rempfler W przybliżeniu jednowymiarowym prąd tunelowy pomiędzy ostrzem a próbką: I exp( κd) gdzie κ mφ h Dla Φ4eV, κ0.1nm: -zmiana odległości d0.1nm zmienia prąd 10 razy -stały prąd w granicach % odległość stała w granicy 0.001nm ostrze analiza pustych stanów w próbce analiza wypełnionych stanów w próbce próbka Mikroskop sił atomowych (FM tomic Force Microscopy) Mod kontaktowy, przykład: - promień igły 10nm - moduł Younga mat. 100 GPa - siła docisku 5n, - h0.1nm Mod bezkontaktowy, przykład: - siła przyciągania h10-100nm Parametry dźwigni: - stała sprężystości 0.1-1/m - częstotliwość rezonansowa kz

15 SPM Scanning Probe Microscopy laser detektor 1 1 Rodzaj igły: siła oddziaływania - fizycznego - chemicznego - elektrycznego - magnetycznego magnetic force microscopy MFM FM electrostatic force microscopy LFM kelvin probe force microscopy KPFM SOM near-field scanning optical microscopy dźwignia próbka igła sygnał wychylenia (1+)-(1+) sygnał skręcenia (1+1)-(+) Ruch dźwigni: - bez wymuszenia drgań, - z wymuszeniem drgań. Rejestracja: - amplitudy (wychylenia), - skręcenia, - częstotliwości harmonicznej, - przesunięcia fazowego, - prądu elektrycznego - potencjału elektrycznego - transmisji światła - fotoelektronów - temperatury FM atomic force microscopy STM scanning tunneling microscopy Środowisko: próżnia, gaz, ciecz ponad 5 Rozwój metody: patentów sprzedanych urządzeń - ok. 50 firm produkujących mln $ obrotu rocznie. P. Lang, C. Gerber, Materials Today, 1,7-8 (009) 18 Mikroskop optyczny pow do 13.5 x rozdzielczość <µm Głowica skanera STM zakres skanu: 1µm x 1µm x 0.7µm 10µm x 10µm x 1.6µm FM lectrostatic Force Microscopy MFM - Magnetic Force Microscopy Skaner FM zakres skanu: 90µm x 90µm x 7µm Igła pokryta warstwą przewodzącą (u) Igła pokryta warstwą Co, Fe, i, Co-Cr głowica opcjonalna: 9µm x 9µm x 7µm Topografia FM Topografia FM SPM 5500 Komora analityczna Końcówki głowicy Igły Uchwyty próbek - komory cieczowe - grzejniki Paski materiału nieprzewodzącego na przewodzącym podłożu (5µm x 5µm). Powierzchnia dysku magnetooptycznego.

16 Ferromagnetyzm grafitu wywołany defektem D sieci KPM Kelvin Probe Microscopy Lord Kelvin, Philosophical Magazine, 46 (1898). M. onnenmacher, M. P. O'oyle,. K. Wickramasinghe, ppl. Phys. Lett. 58 (1991) 91 FM z5nm MFM φ o MFM φ o FM φ1 o Q F ϕ k z x µm Φ 1 Φ VV DC +V C sinωt Lord Kelvin ( ) Topografia KPM Co Co Pt STM/STS Powierzchnia Si (100) po usunięciu fotorezystu w procesie fotolitograficznym (5µm x 5µm). Warstwa PDOT:PSS, 100nm [D. Poplavsky, Osram, Opto Semicondutors Inc.] 1.4nm 10x10nm, U0.6V, I0.4n Model defektu D sieci grafitu J. Cervienka et al., aturephysics 5(009)840 Pomiary temperaturowe - w cieczy i gazie - zakres niskich temperatur: -5 o C do + 40 o C element Peltiera - zakres wysokich temperatur: temp. pok. do 50 o C grzejnik oporowy - dokładność kontroli <0.03 o - dryft temperaturowy grzanie do 30oC w czasie od 30 min do 60 min X-Y < 4.5nm/min Z < 0.4nm/min adania zjawisk dynamicznych (FM) Typowy czas pomiaru obrazu: 1min. 7.5 min 15 min.5 min 30 min 50 min 10 min Krystalizacja poli((s)-laktydy) w temp 165 o C w warstwie o grubości 30nm. VideoFM: prędkość analizy 14 obrazów/s, czyli czas pomiaru jednego obrazu 71ms. 16 o C 16 o C Odległość [nm] C 10 o C 10 o C Przemiana fazowa w parafinie (10µm x 10µm, MC mode FM) Krystalizacja cienkiej warstwy polietylenu Czas [s] K. J. obbs et al., Materials Today 1, 7-8 (009) 6; C.-M. Cang, L. Li, dv Polym Sci 188 (005) 1

17 Skaningowy mikroskop optyczny bliskiego pola SOM ear-field Scanning Optical Microscopy If I have written in a code, with 5 times 5 times 5 atoms to a bit, the question is: ow could I read it today? R. Feyman There s Planty of Room at the otton 1960 Pomiary w cieczy otwarta komórka cieczowa zamknięta komórka cieczowa istoria bbe najmniejszy obiekt oglądany 0, 61λ przez mikroskop optyczny d n sin ϕ (190nm dla światła fioletowego) Synge, jest możliwa konstrukcja mikroskopu bliskiego pola 1956 L. aez, mikroskop akustyczny sh, G. ickols mikroskop mikrofalowy Lewis mikroskopie optyczny znikająca fala światłowód l Φ50nm Qubit diament - centrum barwne V - czas koherencji > 1ms liczba operacji >>n kr 10 4 Opis - objętość komory:φ15mm x 3mm - przewody przepływu cieczy Φ0.9mm Pomiary in-situ w przepływie cieczy Zmiana stężenia soli (acl) 0.0 M 0. M 0.4 M Separacja D od cząstek chromatyny. M. Stoneham, Materials Today, 11, 9 (009)3 Pomiary w cieczy (FM) Poliwinylopirydyna (PVP) M n 15kDa Położe: mika Roztwór: O+Cl p 3.89 p 4.04 p 4.4 Roiter, Y.; Minko, S. J. m. Chem. Soc. 17 (005) 15688

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

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

Podstawy fizyki wykład 2

Podstawy fizyki wykład 2 D. Halliday, R. Resnick, J.Walker: Podstawy Fizyki, tom 5, PWN, Warszawa 2003. H. D. Young, R. A. Freedman, Sear s & Zemansky s University Physics with Modern Physics, Addison-Wesley Publishing Company,

Bardziej szczegółowo

Wstęp do fizyki jądrowej Tomasz Pawlak, 2013

Wstęp do fizyki jądrowej Tomasz Pawlak, 2013 24-06-2007 Wstęp do fizyki jądrowej Tomasz Pawlak, 2013 część 1 własności jąder (w stanie podstawowym) składniki jąder przekrój czynny masy jąder rozmiary jąder Rutherford (1911) Ernest Rutherford (1871-1937)

Bardziej szczegółowo

1 k. AFM: tryb bezkontaktowy

1 k. AFM: tryb bezkontaktowy AFM: tryb bezkontaktowy Ramię igły wprowadzane w drgania o małej amplitudzie (rzędu 10 nm) Pomiar zmian amplitudy drgań pod wpływem sił (na ogół przyciągających) Zbliżanie igły do próbki aż do osiągnięcia

Bardziej szczegółowo

Wykład 21: Studnie i bariery cz.2.

Wykład 21: Studnie i bariery cz.2. Wykład 21: Studnie i bariery cz.2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Przykłady tunelowania: rozpad alfa, synteza

Bardziej szczegółowo

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy

Reakcje jądrowe. kanał wyjściowy Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie

Bardziej szczegółowo

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2

Reakcje jądrowe. X 1 + X 2 Y 1 + Y b 1 + b 2 Reakcje jądrowe X 1 + X 2 Y 1 + Y 2 +...+ b 1 + b 2 kanał wejściowy kanał wyjściowy Reakcje wywołane przez nukleony - mechanizm reakcji Wielkości mierzone Reakcje wywołane przez ciężkie jony a) niskie

Bardziej szczegółowo

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424

2008/2009. Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 2008/2009 seweryn.kowalski@us.edu.pl Seweryn Kowalski IVp IF pok.424 Plan wykładu Wstęp, podstawowe jednostki fizyki jądrowej, Własności jądra atomowego, Metody wyznaczania własności jądra atomowego, Wyznaczanie

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy)

Spektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy) Spektroskopia charakterystycznych strat energii elektronów EELS (Electron Energy-Loss Spectroscopy) Oddziaływanie elektronów ze stałą, krystaliczną próbką wstecznie rozproszone elektrony elektrony pierwotne

Bardziej szczegółowo

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu J1 Pomiar energii wiązania deuteronu Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu Przygotowanie: 1) Model deuteronu. Własności deuteronu jako źródło informacji o siłach jądrowych [4] ) Oddziaływanie

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie cząstek z materią

Oddziaływanie cząstek z materią Oddziaływanie cząstek z materią Trzy główne typy mechanizmów reprezentowane przez Ciężkie cząstki naładowane (cięższe od elektronów) Elektrony Kwanty gamma Ciężkie cząstki naładowane (miony, p, cząstki

Bardziej szczegółowo

Podstawy fizyki subatomowej. 3 kwietnia 2019 r.

Podstawy fizyki subatomowej. 3 kwietnia 2019 r. Podstawy fizyki subatomowej Wykład 7 3 kwietnia 2019 r. Atomy, nuklidy, jądra atomowe Atomy obiekt zbudowany z jądra atomowego, w którym skupiona jest prawie cała masa i krążących wokół niego elektronów.

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

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

METODY BADAŃ BIOMATERIAŁÓW

METODY BADAŃ BIOMATERIAŁÓW METODY BADAŃ BIOMATERIAŁÓW 1 Cel badań: ograniczenie ryzyka związanego ze stosowaniem biomateriałów w medycynie Rodzaje badań: 1. Badania biofunkcyjności implantów, 2. Badania degradacji implantów w środowisku

Bardziej szczegółowo

Theory Polish (Poland)

Theory Polish (Poland) Q3-1 Wielki Zderzacz Hadronów (10 points) Przeczytaj Ogólne instrukcje znajdujące się w osobnej kopercie zanim zaczniesz rozwiązywać to zadanie. W tym zadaniu będą rozpatrywane zagadnienia fizyczne zachodzące

Bardziej szczegółowo

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych Wykład 9 Reakcje jądrowe Reakcje jądrowe Historyczne reakcje jądrowe 1919 E.Rutherford 4 He + 14 7N 17 8O + p (Q = -1.19 MeV) powietrze błyski na ekranie

Bardziej szczegółowo

Mikroskopia polowa. Efekt tunelowy Historia odkryć Uwagi o tunelowaniu Zastosowane rozwiązania. Bolesław AUGUSTYNIAK

Mikroskopia polowa. Efekt tunelowy Historia odkryć Uwagi o tunelowaniu Zastosowane rozwiązania. Bolesław AUGUSTYNIAK Mikroskopia polowa Efekt tunelowy Historia odkryć Uwagi o tunelowaniu Zastosowane rozwiązania Bolesław AUGUSTYNIAK Efekt tunelowy Efekt kwantowy, którym tłumaczy się przenikanie elektronu w sposób niezgodny

Bardziej szczegółowo

Wady ostrza. Ponieważ ostrze ma duży promień niektóre elementy ukształtowania powierzchni nie są rejestrowane (fioletowy element)

Wady ostrza. Ponieważ ostrze ma duży promień niektóre elementy ukształtowania powierzchni nie są rejestrowane (fioletowy element) Wady ostrza Ponieważ ostrze ma duży promień niektóre elementy ukształtowania powierzchni nie są rejestrowane (fioletowy element) Ponieważ ostrze ma kilka zakończeń w obrazie pojawiają się powtórzone struktury

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie promieniowania X z materią. Podstawowe mechanizmy

Oddziaływanie promieniowania X z materią. Podstawowe mechanizmy Oddziaływanie promieniowania X z materią Podstawowe mechanizmy Promieniowanie od oscylującego elektronu Rozpraszanie Thomsona Dyspersja podejście klasyczne Fala padająca Wymuszony, tłumiony oscylator harmoniczny

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

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona r. akad. 004/005 I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona Jan Królikowski Fizyka IVBC 1 r. akad. 004/005 0.01 nm=0.1 A

Bardziej szczegółowo

Mikroskopia skaningowa tunelowa i siłowa

Mikroskopia skaningowa tunelowa i siłowa Zakład Fizyki Magnetyków Uniwersytet w Białymstoku Instytut Fizyki Doświadczalnej Lipowa 41, 15-424 Białystok Tel: (85) 7457228 http://physics.uwb.edu.pl/zfmag Mikroskopia skaningowa tunelowa i siłowa

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

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

Łukowe platerowanie jonowe

Łukowe platerowanie jonowe Łukowe platerowanie jonowe Typy wyładowania łukowego w zależności od rodzaju emisji elektronów z grzaną katodą z termoemisyjną katodą z katodą wnękową łuk rozłożony łuk z wędrującą plamką katodową dr K.Marszałek

Bardziej szczegółowo

LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6)

LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6) LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6) Posiadane uprawnienia: ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO NR AB 120 wydany przez Polskie Centrum Akredytacji Wydanie nr 5 z 18 lipca 2007 r. Kierownik

Bardziej szczegółowo

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE - lata '90 XIX wieku WSTĘP Widmo promieniowania elektromagnetycznego zakres "pokrycia" różnymi rodzajami fal elektromagnetycznych promieniowania zawartego w danej wiązce. rys.i.1.

Bardziej szczegółowo

Fizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska

Fizyka powierzchni. Dr Piotr Sitarek. Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska Fizyka powierzchni 9 Dr Piotr Sitarek Katedra Fizyki Doświadczalnej, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Politechnika Wrocławska Lista zagadnień Fizyka powierzchni i międzypowierzchni, struktura powierzchni

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

III. EFEKT COMPTONA (1923)

III. EFEKT COMPTONA (1923) III. EFEKT COMPTONA (1923) Zjawisko zmiany długości fali promieniowania roentgenowskiego rozpraszanego na swobodnych elektronach. Zjawisko to stoi u podstaw mechaniki kwantowej. III.1. EFEKT COMPTONA Rys.III.1.

Bardziej szczegółowo

Materiały Reaktorowe. Fizyczne podstawy uszkodzeń radiacyjnych cz. 1.

Materiały Reaktorowe. Fizyczne podstawy uszkodzeń radiacyjnych cz. 1. Materiały Reaktorowe Fizyczne podstawy uszkodzeń radiacyjnych cz. 1. Uszkodzenie radiacyjne Uszkodzenie radiacyjne przekaz energii od cząstki inicjującej do materiału oraz rozkład jonów w ciele stałym

Bardziej szczegółowo

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X Oskar Gawlik, Jacek Grela 16 lutego 2009 1 Podstawy teoretyczne 1.1 Liczniki proporcjonalne Wydajność detekcji promieniowania elektromagnetycznego

Bardziej szczegółowo

Próżnia w badaniach materiałów

Próżnia w badaniach materiałów Próżnia w badaniach materiałów Pomiary ciśnień parcjalnych Konstanty Marszałek Kraków 2011 Analiza składu masowego gazów znajduje coraz większe zastosowanie ze względu na liczne zastosowania zarówno w

Bardziej szczegółowo

VI.5 Zderzenia i rozpraszanie. Przekrój czynny. Wzór Rutherforda i odkrycie jądra atomowego

VI.5 Zderzenia i rozpraszanie. Przekrój czynny. Wzór Rutherforda i odkrycie jądra atomowego VI.5 Zderzenia i rozpraszanie. Przekrój czynny. Wzór Rutherforda i odkrycie jądra atomowego Jan Królikowski Fizyka IBC 1 Przekrój czynny Jan Królikowski Fizyka IBC Zderzenia Oddziaływania dwóch (lub więcej)

Bardziej szczegółowo

Źródło typu Thonnemena dostarcza jony: H, D, He, N, O, Ar, Xe, oraz J i Hg.

Źródło typu Thonnemena dostarcza jony: H, D, He, N, O, Ar, Xe, oraz J i Hg. ZFP dysponuje obecnie unowocześnioną aparaturą, której skompletowanie, uruchomienie i utrzymanie w sprawności wymagało wysiłku zarówno merytorycznego jak i organizacyjnego oraz finansowego. Unowocześnienia

Bardziej szczegółowo

SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA

SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA Metoda detekcji promieniowania jądrowego (α, β, γ) Konwersja energii promieniowania jądrowego na promieniowanie w zakresie widzialnym. Zalety metody: Geometria 4π Duża

Bardziej szczegółowo

M2 Mikroskopia sił atomowych: badanie nanostruktur.

M2 Mikroskopia sił atomowych: badanie nanostruktur. M2 Mikroskopia sił atomowych: badanie nanostruktur. Celem ćwiczenia jest poznanie mikroskopii sił atomowych i zbadanie otrzymanych próbek. Wymagane zagadnienia Podstawy fizyczne mikroskopii sił atomowych:

Bardziej szczegółowo

Równanie falowe Schrödingera ( ) ( ) Prostokątna studnia potencjału o skończonej głębokości. i 2 =-1 jednostka urojona. Ψ t. V x.

Równanie falowe Schrödingera ( ) ( ) Prostokątna studnia potencjału o skończonej głębokości. i 2 =-1 jednostka urojona. Ψ t. V x. Równanie falowe Schrödingera h Ψ( x, t) + V( x, t) Ψ( x, t) W jednym wymiarze ( ) ( ) gdy V x, t = V x x Ψ = ih t Gdy V(x,t)=V =const cząstka swobodna, na którą nie działa siła Fala biegnąca Ψ s ( x, t)

Bardziej szczegółowo

Światło fala, czy strumień cząstek?

Światło fala, czy strumień cząstek? 1 Światło fala, czy strumień cząstek? Teoria falowa wyjaśnia: Odbicie Załamanie Interferencję Dyfrakcję Polaryzację Efekt fotoelektryczny Efekt Comptona Teoria korpuskularna wyjaśnia: Odbicie Załamanie

Bardziej szczegółowo

Własności optyczne półprzewodników

Własności optyczne półprzewodników Własności optyczne półprzewodników Andrzej Wysmołek Wykład przygotowany w oparciu o wykłady prowadzone na Wydziale Fizyki UW przez prof. Mariana Grynberga oraz prof. Romana Stępniewskiego Klasyfikacja

Bardziej szczegółowo

Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów.

Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów. Badanie Gigantycznego Rezonansu Dipolowego wzbudzanego w zderzeniach ciężkich jonów. prof. dr hab. Marta Kicińska-Habior Wydział Fizyki UW Zakład Fizyki Jądra Atomowego e-mail: Marta.Kicinska-Habior@fuw.edu.pl

Bardziej szczegółowo

Aparatura do osadzania warstw metodami:

Aparatura do osadzania warstw metodami: Aparatura do osadzania warstw metodami: Rozpylania mgnetronowego Magnetron sputtering MS Rozpylania z wykorzystaniem działa jonowego Ion Beam Sputtering - IBS Odparowanie wywołane impulsami światła z lasera

Bardziej szczegółowo

półprzewodniki Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Struktura krystaliczna Dygresja Sebastian Maćkowski

półprzewodniki Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Struktura krystaliczna Dygresja Sebastian Maćkowski Plan na dzisiaj Optyka nanostruktur Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 półprzewodniki

Bardziej szczegółowo

Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -2

Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -2 Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej - Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Efekt fotoelektryczny 1887 Hertz;

Bardziej szczegółowo

Marek Kowalski

Marek Kowalski Jak zbudować eksperyment ALICE? (A Large Ion Collider Experiment) Jeszcze raz diagram fazowy Interesuje nas ten obszar Trzeba rozpędzić dwa ciężkie jądra (Pb) i zderzyć je ze sobą Zderzenie powinno być

Bardziej szczegółowo

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej

Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej Techniki Jądrowe w Diagnostyce i Terapii Medycznej Wykład 2-5 marca 2019 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Rozpad Przemiana Widmo

Bardziej szczegółowo

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła W- (Jaroszewicz) 19 slajdów Na podstawie prezentacji prof. J. Rutkowskiego Fizyka kwantowa promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne kwantyzacja światła efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy

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

Reakcje jądrowe. Podstawy fizyki jądrowej - B.Kamys 1

Reakcje jądrowe. Podstawy fizyki jądrowej - B.Kamys 1 Reakcje jądrowe Reakcje w których uczestniczą jądra atomowe nazywane są reakcjami jądrowymi Mogą one zachodzić w wyniku oddziaływań silnych, elektromagnetycznych i słabych Nomenklatura Reakcje, w których

Bardziej szczegółowo

Matura z fizyki i astronomii 2012

Matura z fizyki i astronomii 2012 Matura z fizyki i astronomii 2012 Zadania przygotowawcze do matury na poziomie podstawowym 7 maja 2012 Arkusz A1 Czas rozwiązywania: 120 minut Liczba punktów do uzyskania: 50 Zadanie 1 (1 pkt) Dodatni

Bardziej szczegółowo

Fluorescencyjna detekcja śladów cząstek jądrowych przy użyciu kryształów fluorku litu

Fluorescencyjna detekcja śladów cząstek jądrowych przy użyciu kryształów fluorku litu Fluorescencyjna detekcja śladów cząstek jądrowych przy użyciu kryształów fluorku litu Paweł Bilski Zakład Fizyki Radiacyjnej i Dozymetrii (NZ63) IFJ PAN Fluorescenscent Nuclear Track Detectors (FNTD) pierwsza

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

Układy zdyspergowane. Wykład 6

Układy zdyspergowane. Wykład 6 Układy zdyspergowane Wykład 6 Treśd Podwójna warstwa elektryczna Zjawiska elektrokinetyczne Potencjał zeta Nowoczesne metody oznaczania Stabilnośd dyspersji Stabilnośd dyspersji koloidalnej jest wypadkową

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

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa

Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa Energetyka konwencjonalna odnawialna i jądrowa Wykład 8-27.XI.2018 Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów szef@fuw.edu.pl http://www.fuw.edu.pl/~szef/ Wykład 8 Energia atomowa i jądrowa

Bardziej szczegółowo

- wiązki pompująca & próbkująca oddziaływanie selektywne prędkościowo widma bezdopplerowskie T. 0 k. z L 0 k. L 0 k

- wiązki pompująca & próbkująca oddziaływanie selektywne prędkościowo widma bezdopplerowskie T. 0 k. z L 0 k. L 0 k Podsumowanie W1 Lasery w spektroskopii atomowej/molekularnej a) spektroskopia klasyczna b) spektroskopia bezdopplerowska 1. Spektroskopia nasyceniowa - wiązki pompująca & próbkująca oddziaływanie selektywne

Bardziej szczegółowo

Atmosfera ziemska w obserwacjach promieni kosmicznych najwyższych energii. Jan Pękala Instytut Fizyki Jądrowej PAN

Atmosfera ziemska w obserwacjach promieni kosmicznych najwyższych energii. Jan Pękala Instytut Fizyki Jądrowej PAN Atmosfera ziemska w obserwacjach promieni kosmicznych najwyższych energii Jan Pękala Instytut Fizyki Jądrowej PAN Promienie kosmiczne najwyższych energii Widmo promieniowania kosmicznego rozciąga się na

Bardziej szczegółowo

Własności jąder w stanie podstawowym

Własności jąder w stanie podstawowym Własności jąder w stanie podstawowym Najważniejsze liczby kwantowe charakteryzujące jądro: A liczba masowa = liczbie nukleonów (l. barionów) Z liczba atomowa = liczbie protonów (ładunek) N liczba neutronów

Bardziej szczegółowo

Promieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X

Promieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X Promieniowanie X Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X Lampa rentgenowska Lampa rentgenowska Promieniowanie rentgenowskie

Bardziej szczegółowo

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach Efekt Comptona. p f Θ foton elektron p f p e 0 p e Zderzenia fotonów

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

NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA

NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA ANALITYKA W KONTROLI JAKOŚCI WYKŁAD 3 NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA - PODSTAWOWE INFORMACJE O REAKCJACH JĄDROWYCH - NEUTRONOWA ANALIZA AKTYWACYJNA REAKCJE JĄDROWE Rozpad promieniotwórczy: A B + y + ΔE

Bardziej szczegółowo

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach

Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca w różnych temperaturach 1 f FD ( E) = E E F exp + 1 kbt Styczna do krzywej w punkcie f FD (E F )=0,5 przecina oś energii i prostą f FD (E)=1 w punktach odległych o k B

Bardziej szczegółowo

Atom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera

Atom wodoru w mechanice kwantowej. Równanie Schrödingera Fizyka atomowa Atom wodoru w mechanice kwantowej Moment pędu Funkcje falowe atomu wodoru Spin Liczby kwantowe Poprawki do równania Schrödingera: struktura subtelna i nadsubtelna; przesunięcie Lamba Zakaz

Bardziej szczegółowo

ANALIZA POWIERZCHNI BADANIA POWIERZCHNI

ANALIZA POWIERZCHNI BADANIA POWIERZCHNI Analiza ciała stałego ANALIZA POWIERZCHNI ANALIZA CAŁEJ OBJTOCI CIAŁO STAŁE ANALIZA POWIERZCHNI METODY NISZCZCE METODY NIENISZCZCE Metody niszczce: - przeprowadzenie do roztworu (rozpuszczanie, roztwarzanie

Bardziej szczegółowo

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I J8 Badanie schematu rozpadu jodu 128 I Celem doświadczenie jest wyznaczenie schematu rozpadu jodu 128 I Wiadomości ogólne 1. Oddziaływanie kwantów γ z materią [1,3] a) efekt fotoelektryczny b) efekt Comptona

Bardziej szczegółowo

Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali.

Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali. Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali. Projekt ćwiczenia w Laboratorium Fizyki i Techniki Jądrowej na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej. dr Julian Srebrny

Bardziej szczegółowo

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13 Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13 dr inż. Hanna Smoleńska Katedra Inżynierii Materiałowej i Spajania Wydział Mechaniczny, Politechnika Gdańska Materiały edukacyjne ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA LINIOWA Ashby

Bardziej szczegółowo

IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne

IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne r. akad. 005/ 006 IV.4.4 Ruch w polach elektrycznym i magnetycznym. Siła Lorentza. Spektrometry magnetyczne Jan Królikowski Fizyka IBC 1 r. akad. 005/ 006 Pole elektryczne i magnetyczne Pole elektryczne

Bardziej szczegółowo

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

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

Bardziej szczegółowo

Fragmentacja pocisków

Fragmentacja pocisków Wybrane zagadnienia spektroskopii jądrowej 2004 Fragmentacja pocisków Marek Pfützner 823 18 96 pfutzner@mimuw.edu.pl http://zsj.fuw.edu.pl/pfutzner Plan wykładu 1. Wiązki radioaktywne i główne metody ich

Bardziej szczegółowo

Spektrometr XRF THICK 800A

Spektrometr XRF THICK 800A Spektrometr XRF THICK 800A DO POMIARU GRUBOŚCI POWŁOK GALWANIZNYCH THICK 800A spektrometr XRF do szybkich, nieniszczących pomiarów grubości powłok i ich składu. Zaprojektowany do pomiaru grubości warstw

Bardziej szczegółowo

Właściwości kryształów

Właściwości kryształów Właściwości kryształów Związek pomiędzy właściwościami, strukturą, defektami struktury i wiązaniami chemicznymi Skład i struktura Skład materiału wpływa na wszystko, ale głównie na: właściwości fizyczne

Bardziej szczegółowo

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J J8A Badanie schematu rozpadu jodu 128 J Celem doświadczenie jest wyznaczenie schematu rozpadu jodu 128 J Wiadomości ogólne 1. Oddziaływanie kwantów γ z materią (1,3) a/ efekt fotoelektryczny b/ efekt Comptona

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

Wyznaczanie współczynnika rozpraszania zwrotnego. promieniowania β.

Wyznaczanie współczynnika rozpraszania zwrotnego. promieniowania β. Wyznaczanie współczynnika rozpraszania otnego. Zagadnienia promieniowania β. 1. Promieniotwórczość β.. Oddziaływanie cząstek β z materią (w tym rozproszenie otne w wyniku zderzeń sprężystych). 3. Znajomość

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

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. 1 Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury. natężenie natężenie teoria klasyczna wynik eksperymentu

Bardziej szczegółowo

W2. Struktura jądra atomowego

W2. Struktura jądra atomowego W2. Struktura jądra atomowego Doświadczenie Rutherforda - badanie odchylania wiązki cząstek alfa w cienkiej folii metalicznej Hans Geiger, Ernest Marsden, Ernest Rutherford ( 1911r.) detektor pierwiastek

Bardziej szczegółowo

1.6. Ruch po okręgu. ω =

1.6. Ruch po okręgu. ω = 1.6. Ruch po okręgu W przykładzie z wykładu 1 asteroida poruszała się po okręgu, wartość jej prędkości v=bω była stała, ale ruch odbywał się z przyspieszeniem a = ω 2 r. Przyspieszenie w tym ruchu związane

Bardziej szczegółowo

Doświadczenie Younga Thomas Young. Dyfrakcja światła na dwóch szczelinach Światło zachowuje się jak fala - interferencja

Doświadczenie Younga Thomas Young. Dyfrakcja światła na dwóch szczelinach Światło zachowuje się jak fala - interferencja Doświadczenie Younga 1801 Thomas Young Dyfrakcja światła na dwóch szczelinach Światło zachowuje się jak fala - interferencja Doświadczenie Younga c.d. fotodetektor + głośnik fala ciągły sygnał o zmiennym

Bardziej szczegółowo

Mody sprzężone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych

Mody sprzężone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych Mody sprzężone plazmon-fonon w silnych polach magnetycznych Mody sprzężone w półprzewodnikach polarnych + E E pl η = st α = E E pl ξ = p B.B. Varga,, Phys. Rev. 137,, A1896 (1965) A. Mooradian and B. Wright,

Bardziej szczegółowo

gęstością prawdopodobieństwa

gęstością prawdopodobieństwa Funkcja falowa Zgodnie z hipotezą de Broglie'a, cząstki takie jak elektron czy proton, mają własności falowe. Własności falowe cząstki (lub innego obiektu) w mechanice kwantowej opisuje tzw. funkcja falowa(,t)

Bardziej szczegółowo

Foton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św.

Foton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św. Foton, kwant światła Wielkość fizyczna jest skwantowana jeśli istnieje w pewnych minimalnych (elementarnych) porcjach lub ich całkowitych wielokrotnościach w klasycznym opisie świata, światło jest falą

Bardziej szczegółowo

Powierzchnie cienkie warstwy nanostruktury. Józef Korecki, C1, II p., pok. 207

Powierzchnie cienkie warstwy nanostruktury. Józef Korecki, C1, II p., pok. 207 Powierzchnie cienkie warstwy nanostruktury Józef Korecki, C1, II p., pok. 207 korecki@uci.agh.edu.pl http://korek.uci.agh.edu.pl/priv/jk.htm Obiekty niskowymiarowe Powierzchnia Cienkie warstwy Wielowarstwy

Bardziej szczegółowo

Badanie strutury powierzchni z atomową zdolnością rozdzielczą. Powierzchnia jak ją zdefiniować?

Badanie strutury powierzchni z atomową zdolnością rozdzielczą. Powierzchnia jak ją zdefiniować? Badanie strutury powierzchni z atomową zdolnością rozdzielczą Powierzchnia jak ją zdefiniować? Obszar kryształu, dla którego nie da się zastosować trójwymiarowych równań opisujących własności wnętrza.

Bardziej szczegółowo

Oddziaływanie jonów z powierzchnią

Oddziaływanie jonów z powierzchnią Sygnał Oddziaływanie jonów z powierzchnią Próbka Soczewka Laser Rozpraszanie jonów Przyspieszanie jonów Teorie analityczne Teoria rozpraszania Detektor Czas Rozpraszanie niskoenergetycznych jonów Wsteczne

Bardziej szczegółowo

Mikroskopie skaningowe

Mikroskopie skaningowe SPM Scanning Probe Microscopy Mikroskopie skaningowe (SPM- Sharp Probe Microscopy) Mikroskopy skanujące 1. Efekt tunelowania (STM). Stały prąd, stała wysokość. 2. Oddziaływania sił atomowych(afm). W kontakcie,

Bardziej szczegółowo

Wykład Budowa atomu 2

Wykład Budowa atomu 2 Wykład 7.12.2016 Budowa atomu 2 O atomach cd Model Bohra podsumowanie Serie widmowe O czym nie mówi model Bohra Wzbudzenie, emisja, absorpcja O liniach widmowych Kwantowomechaniczny model atomu sformułowanie

Bardziej szczegółowo

Charakteryzacja właściwości elektronowych i optycznych struktur AlGaN GaN Dagmara Pundyk

Charakteryzacja właściwości elektronowych i optycznych struktur AlGaN GaN Dagmara Pundyk Charakteryzacja właściwości elektronowych i optycznych struktur AlGaN GaN Dagmara Pundyk Promotor: dr hab. inż. Bogusława Adamowicz, prof. Pol. Śl. Zadania pracy Pomiary transmisji i odbicia optycznego

Bardziej szczegółowo

Eksperymenty z wykorzystaniem wiązek radioaktywnych

Eksperymenty z wykorzystaniem wiązek radioaktywnych Eksperymenty z wykorzystaniem wiązek radioaktywnych 1. Co to są wiązki radioaktywne 2. Metody wytwarzania wiązek radioaktywnych 3. Ośrodki wytwarzające wiązki radioaktywne 4. Nowe zagadnienia możliwe do

Bardziej szczegółowo

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach 1 STECHIOMETRIA INTERPRETACJA ILOŚCIOWA ZJAWISK CHEMICZNYCH relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

Bardziej szczegółowo

Fizyka współczesna. Jądro atomowe podstawy Odkrycie jądra atomowego: 1911, Rutherford Rozpraszanie cząstek alfa na cienkich warstwach metalu

Fizyka współczesna. Jądro atomowe podstawy Odkrycie jądra atomowego: 1911, Rutherford Rozpraszanie cząstek alfa na cienkich warstwach metalu Odkrycie jądra atomowego: 9, Rutherford Rozpraszanie cząstek alfa na cienkich warstwach metalu Tor ruchu rozproszonych cząstek (fakt, że część cząstek rozprasza się pod bardzo dużym kątem) wskazuje na

Bardziej szczegółowo

Detekcja promieniowania elektromagnetycznego czastek naładowanych i neutronów

Detekcja promieniowania elektromagnetycznego czastek naładowanych i neutronów Detekcja promieniowania elektromagnetycznego czastek naładowanych i neutronów Marcin Palacz Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów UW Marcin Palacz Warsztaty ŚLCJ, 21 kwietnia 2009 slide 1 / 30 Rodzaje

Bardziej szczegółowo

Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne

Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne Wykład 3 Zjawiska transportu Dyfuzja w gazie, przewodnictwo cieplne, lepkość gazu, przewodnictwo elektryczne W3. Zjawiska transportu Zjawiska transportu zachodzą gdy układ dąży do stanu równowagi. W zjawiskach

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

Repeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj

Repeta z wykładu nr 3. Detekcja światła. Struktura krystaliczna. Plan na dzisiaj Repeta z wykładu nr 3 Detekcja światła Sebastian Maćkowski Instytut Fizyki Uniwersytet Mikołaja Kopernika Adres poczty elektronicznej: mackowski@fizyka.umk.pl Biuro: 365, telefon: 611-3250 Konsultacje:

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