Важность лабораторных работ в ходе изучения физических дисциплин

Апрель 22nd, 20141:14 пп

0


Важность лабораторных работ в ходе изучения физических дисциплин

Электронно-оптические и дифракционные методы являются одним из современных методов экспериментального исследования структуры вещества. При этом диапазон таких исследований чрезвычайно широк — от исследований макроскопических дефектов кристаллического строения твердых тел с помощью относительно простых оптических микроскопов до исследований структуры вещества на нанокристаллическом уровне с помощью современных электронных микроскопов. В отечественных вузах создана соответствующая материальная база для проведения исследований именно в этой области физики.

Курс «Электронной микроскопии» излагается в рамках вариативной части подготовки магистров по направлению «Физика» непедагогической специальности. Предпосылками для преподавания данного курса являются полученные студентами знания из курсов общей и теоретической физики, а также практические навыки проведения физических исследований.

При этом используются знания из таких, дисциплин:

— физика твердого тела (представление о кристаллическое строение веществ, дефекты, тип и параметры кристаллической решетки и т.д.);

— квантовая физика (волновые свойства микрообъектов, интерференция и дифракция электронов);

— атомная физика (атомная строение твердых тел);

— электричество и магнетизм (движение электронов в электрических и магнитных полях) и т.д..

Основной целью курса является ознакомление магистров — исследователей с работой современной научно-исследовательской физической лаборатории на примере лаборатории электронной микроскопии.

В процессе изучения дисциплины «Электронная микроскопия» у магистров должно сформироваться представление о физических основах формирования электронных потоков и взаимодействия электронов с веществом; устройство, назначение и основные характеристики составных частей электронных микроскопов различных типов (просвечивающий, растровый, сканирующий туннельный, атомный силовой) характеристики и технические возможности электронно-микроскопического анализа; принципы формирования электронно-микроскопического изображения в различных режимах работы приборов.

Современные приборы электронной микроскопии позволяют проводить следующие лабораторные работы:

1. Изготовление образцов для электронно-микроскопического и электронографические исследования методом вакуумного испарения.

2. Изучение строения, принципа действия просвечивающего электронного микроскопа и подготовка его к работе.

3. Градуировка увеличение просвечивающей электронной микроскопа и исследования кристаллической структуры тонких пленок.

4. Исследование структуры тонких пленок методом электронографии.

В результате изучения дисциплины и выполнения лабораторных работ магистры приобретают практические навыки по подготовке приборов к работе, препарированию образцов для проведения электронно-микроскопических исследований, проведению анализа электронно-микроскопических изображений объектов, определению увеличение электронного микроскопа, определению типа кристаллической решетки по картине дифракции электронов и расчета параметров кристаллической решетки.

Литература:

С.М. Хурсенко, В.Б. Лобода. Особенности преподавания курса электронной микроскопии для студентов непедагогических специальностей. // «Достижения современной электроники и методика преподавания ее в высшей школе» (19 мая 2009). — Сумы, СумГУ, 2009. — 135 c.