edu_progr_Б3.В6_Элек-микр-КС_Нефедов_ff

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Физический факультет
Кафедра физики твердого тела и неравновесных систем
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
________________В.П. Гарькин
«____»_______________ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Электронная микроскопия конденсированных сред
образовательная программа направления 011200 Физика
цикл Б3.В6, «Профессиональный», Вариативная часть
Профиль подготовки
Физика конденсированного состояния вещества
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр физики
Форма обучения
очная
Курс 4 семестр 8
Самара
2011
Рабочая
программа
составлена
на
основании
федерального
государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования направления
(специальности) 011200 ФИЗИКА, утвержденного приказом Министерства образования и
науки Российской Федерации № 709 от 8 декабря 2009 г. Зарегистрировано в Минюсте России
8 февраля 2010 г. № 16295
Составители рабочей программы:
Нефедов С.А., доцент кафедры физики твердого тела и неравновесных систем, к.ф.-м.н.
Рецензент:
Журавель Л.В., доцент кафедры физики твердого тела и неравновесных систем, к.т.н.
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры физики твердого тела и неравновесных
систем
(протокол №
от «____» _____________ 2011 г.)
(дата)
Заведующий кафедрой
____ _____________ 2011 г. _______________
проф. Покоев А.В.
СОГЛАСОВАНО
Председатель
методической
комиссии факультета
____ _____________ 2011 г. _______________ ______________________________
СОГЛАСОВАНО
Декан
факультета
____ _____________ 2011 г. _______________
проф. Ивахник В.В.
СОГЛАСОВАНО
Начальник
методического отдела
____ _____________ 2011 г.
_______________
2
Н.В. Соловова
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе, требования к уровню
освоения содержания дисциплины
Цель дисциплины – изучение теоретических основ, техники и экспериментальных
приемов метода электронной микроскопии − одного из основных методов исследования в
физике твердого тела.
Задачи дисциплины:
 рассмотреть физические основы электронной оптики;
 сделать обзор современного состояния технических средств электронной, оптической
и зондовой микроскопии;
 изучить методы препарирования образцов для просвечивающей электронной
микроскопии;
 изучить теорию и методы дифракции электронов в твердом теле;
 научиться решать основные задачи формирования изображения в электронной
микроскопии в рамках кинематической теории контраста;
 продемонстрировать возможности моделирования изображения дефектов в твердом
теле с помощью двухлучевой динамической теории контраста;
 ознакомить студентов с основными методиками растровой электронной микроскопии,
а также микроанализа объема и поверхности твердых тел;
 ознакомить студентов с теорией формирования изображения и приемами работы на
сканирующих зондовых микроскопах;
 дать представление о современных методах оптической микроскопии и основных
приемах обработки изображений.
1.2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
(модуля)
Студенты, завершившие изучение данной дисциплины, должны:
Иметь представление:
 о методах теоретического расчета изображений в электронном микроскопе;
 о современных технических средствах электронной и зондовой микроскопии.
Знать:
 физические основы метода электронной микроскопии;
 режимы работы электронного микроскопа и порядок проведения основных калибровок
прибора;
 законы формирования контраста в электронных микроскопах;
 геометрию дифракционной картины в электронных микроскопах;
 особенности метода дифракции электронов, его отличия от других дифракционных
методов физики твердого тела.
Уметь:
 включать и юстировать просвечивающий электронный микроскоп;
 решать несложные задачи по теории и экспериментальным техникам;
 владеть приемами приготовления образцов для просвечивающего электронного
микроскопа;
 проводить просмотр тонких металлических фольг в режимах изображения и
микродифракции;
 идентифицировать на изображениях основные виды нарушений кристаллического
строения кристаллов;
 расшифровывать точечные электронограммы наиболее симметричных кристаллов.
владеть компетенциями:
3
Код
компетен
ции
ОК-1
ОК-3
ОК-6
ПК-1
ПК-3
ПК-10
Наименование результата обучения
способностью использовать в познавательной и профессиональной деятельности
базовые знания в области математики и естественных наук
способностью приобретать новые знания, используя современные образовательные и
информационные технологии
способностью добиваться намеченной цели
способностью использовать базовые теоретические знания для решения
профессиональных задач
способностью эксплуатировать современную физическую аппаратуру и
оборудование
способностью понимать и излагать получаемую информацию и представлять
результаты физических исследований
1.3. Место дисциплины в структуре ООП
Для усвоения курса электронной микроскопии студенту требуется знание курса общей
физики, курсов аналитической геометрии и высшей алгебры, а также математического анализа.
Для успешного усвоения курса студенту необходимо знать основы кристаллографии,
теории дефектов в твердом теле и физического металловедения.
Для полного усвоения курса желательно знать основы рентгеноструктурного анализа и
методы решения дифференциальных уравнений, в том числе численные.
Понятия, законы и методы, введенные в курсе электронной микроскопии могут быть
использованы при выполнении экспериментальной части квалификационных работ.
2. Содержание дисциплины
2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
Семестр – 8 (11 недель), вид отчетности – экзамен
Объем часов/
зачетных единиц
252 / 7
Вид учебной работы
Трудоемкость изучения дисциплины
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
72
в том числе:
лекции
36
практические занятия
36
лабораторные занятия
0
Самостоятельная работа студента (всего)
130
в том числе:
Подготовка к практическим занятиям
18
Самостоятельное изучение тем
112
Подготовка и сдача экзамена
36
КСР
14
4
2.2. Тематический план учебной дисциплины
Наименование
разделов и тем
1
Раздел 1. Основы
метода электронной
микроскопии
Содержание учебного материала, лабораторные работы и
практические занятия, самостоятельная работа обучающихся,
курсовая работа (проект)
Объем
часов/
зачетн
ых
едини
ц
Образовательные технологии
Формируемые
компетенции/
уровень
освоения
Формы текущего
контроля
2
3
4
5
6
Лекция
ОК-1/1
ОК-6/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
Устный опрос
Решение
задач
ОК-1/2
ОК-6/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК-14/2
Групповое
обсуждение
12/0
Лекции:
Введение.
Дифракционная
теория
контраста.
Случай
самосветящихся объектов. Случай освещенных объектов. Процедура
Аббе. Основные узлы и устройство ПЭМ. Источники и виды
аберраций в ПЭМ: сферическая, хроматическая, астигматизм.
Глубина поля и глубина резкости в ПЭМ. Изображения аморфных
тел и кристаллов. Режимы изображения и микродифракции. Темное
и светлое поле, методы получения темнопольного изображения.
Амплитудный и фазовый контраст. Электронная микроскопия
высокого разрешения.
Практические занятия по теме «Основы метода электронной
микроскопии»
Самостоятельная работа студента
1. Подготовка к лабораторным (и практическим) занятиям
2. Самостоятельное изучение тем:
Оптический микроскоп. Ограничения световой микроскопии. Обзор
типов электронных микроскопов: просвечивающий, сканирующий,
эмиссионный, электронный и ионный проекторы, просвечивающий
растровый электронный микроскоп. Зондовая микроскопия.
Рамановская микроскопия. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и
его применение в материаловедении. Сканирующие акустические
микроскопы. Оптическая микроскопия ближнего поля.
5
2
4
6
Подготовка к
ОК-1/2; ОКтекущим
6/2,
занятиям,
ОК-3/2; ПКпрактико11/2; ПКориентирован
12/2; ПК-14/2
-ное задание
Устная беседа
Раздел 2. Практика
работы на ПЭМ
20/1
Лекции:
Юстировка ПЭМ. Основные калибровки просвечивающего ЭМ.
График увеличений. Дифракционная константа прибора. Магнитный
разворот изображения.
Практические занятия
Самостоятельная работа студента
1. Подготовка к лабораторным (и практическим) занятиям
2. Самостоятельное изучение тем:
Методы предварительного приготовления образцов. Основные
методы электрохимического препарирования: метод окна, метод
Боллмана, метод однородного поля. Методы химического и ионного
приготовления образцов.
Раздел 3. Дифракция
электронов. Анализ
электронограмм
8
Лекция
ОК-1/1
ОК-6/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
ОК-1/2
ОК-3/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
Устный опрос
Групповое
обсуждение
4
Решение
задач
8
Подготовка к
текущим
занятиям,
практикоориентирован
-ное задание
ОК-1/2; ОК3/2,
ОК-6/2
Устная беседа
Лекция
ОК-1/2
ОК-3/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
Устный опрос
38/1
Лекции:
Понятие обратной решетки. Задача определения оси зоны
отражающих плоскостей. Простые решетки и решетки с базисом.
Закон погасания. Интеграл Фурье и амплитуда рассеяния
электронов. Закон Брэгга.
Геометрия дифракционной картины. Индицирование точечной
электронограммы. Атомная амплитуда рассеяния электронов.
Сравнение с дифракцией рентгеновских лучей. Построение
электронограмм заданной ориентировки для простых решеток.
6
8
Практические занятия
Самостоятельная работа студента
1. Подготовка к лабораторным (и практическим) занятиям
2. Самостоятельное изучение тем:
Форм-фактор узлов обратной решетки, форм-фактор тонкой фольги.
Анализ фаз выделения из твердого раствора. Особенности
дифракции электронов, отличия от рентгеновской дифракции.
Раздел 4.
Кинематическая
теория контраста
ОК-1/2
ОК-3/2; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
Групповое
обсуждение
8
Решение
задач
22
Подготовка к
текущим
занятиям,
практикоориентирован
-ное задание
ОК-1/2; ОК3/2,
ОК-6/2
Устная беседа
Лекция
ОК-1/2
ОК-6/2
Устный опрос
ОК-1/3
ОК-3/3; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
Тест,
контрольная
работа
Выступление на
практическом
занятии
32/1
Лекции:
Основные приближения: колонковое и двухлучевое. Экстинкция,
экстинкционные контуры.
Контраст, обусловленный структурными
несовершенствами.
Качественная картина и выражение для амплитуды рассеяния.
Контраст на дислокациях различных типов: краевой, винтовой,
смешанной. Анализ векторов Бюргерса.
Контраст, обусловленный плоскими дефектами кристаллического
строения. Анализ контраста от дефектов упаковки. Деформационные
дефекты. Дефекты внедрения и вычитания.
Практические занятия
6
4
7
Решение
задач
Самостоятельная работа студента
1. Подготовка к лабораторным (и практическим) занятиям
2. Самостоятельное изучение тем:
Контраст от когерентных выделений малого объема.
Линии Кикучи. Методика определения ориентировки кристалла по
линиям Кикучи.
Раздел
5.Динамическая
теория контраста
22
Подготовка к
текущим
занятиям,
практикоориентирован
-ное задание
ОК-1/2; ОК3/2,
ОК-6/2
Устная беседа
10/0
Лекции:
Ограничения кинематической теории электронного контраста. Две
возможные
формулировки
теории.
Основные
уравнения
динамической теории. Система уравнений Хови – Уэлана. Решения
для совершенного кристалла.
Практические занятия
Самостоятельная работа студента
1. Подготовка к лабораторным (и практическим) занятиям
2. Самостоятельное изучение тем:
Волновые функции Блоха. Методы расчета контраста от
структурных несовершенств. Способы представления результатов
расчета. Эффект аномальной абсорбции электронов.
Раздел 6.Растровая
электронная
микроскопия
2
2
Решение
задач
6
Подготовка к
текущим
занятиям,
практикоориентирован
-ное задание
20/1
8
Лекция
ОК-1/1
ОК-3/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
ОК-1/2
ОК-6/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
ОК-1/2; ОК3/2,
ОК-6/2
Устный опрос
Групповое
обсуждение
Тестирование I
Устная беседа
Лекции
Устройство РЭМ. Основные аналитические приставки РЭМ. Режимы
работы сканирующих микроскопов. Преимущества и недостатки по
сравнению с просвечивающими ЭМ.
Практические занятия
Самостоятельная работа студента
1. Подготовка к лабораторным (и практическим) занятиям
2. Самостоятельное изучение тем:
Анализ энергетических потерь электронов. Рентгеновская
фотоэлектронная спектроскопия. Оже - спектроскопия.
Раздел 7.
Конфокальная
лазерная
сканирующая
микроскопия
4
Лекция
ОК-1/1
ОК-3/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
Устный опрос
Выполнение
ОК-1/2
практикоОК-3/2; ПКориентированны
11/2; ПКх заданий
12/2; ПКВыступление на
13/2; ПКпрактическом
14/2; ПК-15/2
занятии
4
Решение
задач
12
Подготовка к
текущим
занятиям,
практикоориентирован
-ное задание
ОК-1/2; ОК3/2,
ОК-6/2
Устная беседа
Лекция
ОК-1/1
ОК-3/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
Устный опрос
22/1
Лекции:
Принципы лазерной конфокальной сканирующей микроскопии.
Первые конфокальные микроскопы. Оптика конфокального
микроскопа. Некоторые модели микроскопов. Интерпретация
данных. Проблемы калибровки: неравномерность освещения,
геометрическая коррекция, Z – калибровка.
9
2
Практические занятия
Самостоятельная работа студента
1. Подготовка к лабораторным (и практическим) занятиям
2. Самостоятельное изучение тем:
Способы построения изображения. Анализ тонких пленок и
волокнистых материалов. Перспективы развития конфокальной
микроскопии.
Раздел 8. Обработка
цифровых
изображений
Выполнение
ОК-1/2
практикоОК-3/3; ПКориентированны
11/2; ПКх заданий
12/2; ПКВыступление на
13/2; ПКпрактическом
14/2; ПК-15/2
занятии
4
Решение
задач
16
Подготовка к
текущим
занятиям,
практикоориентирован
-ное задание
ОК-1/2; ОК3/2,
ОК-6/2
Устная беседа
Лекция
ОК-1/1
ОК-3/1; ПК11/2; ПК12/2; ПК13/2; ПК14/2; ПК-15/2
Устный опрос
26/1
Лекции
Цифровая информация. Числовые коды, кодирование текста и
изображения. ПЗС – матрицы: физика работы и конструкция.
Спектральное и пространственное разрешение ПЗС – матриц.
Оцифровка и АЦП – устройства. Ошибки дискретности сигнала,
теорема Котельникова.
Практические занятия
2
2
10
Решение
задач
Выполнение
ОК-1/2
практикоОК-3/1; ПКориентированны
11/2; ПКх заданий
12/2; ПКВыступление на
13/2; ПКпрактическом
14/2; ПК-15/2
занятии
Самостоятельная работа студента
1. Подготовка к лабораторным (и практическим) занятиям
2. Самостоятельное изучение тем:
Структура цифрового изображения. Анализ и преобразование
изображения. Хранение и редактирование изображений: файлы
данных, форматы, сжатие и качество. Конкретные методики
преобразования изображений.
Раздел 9.
Сканирующая
зондовая
микроскопия
22
Подготовка к
текущим
занятиям,
практикоориентирован
-ное задание
ОК-1/2; ОК3/2,
ОК-6/2
Устная беседа
Лекция
ОК-1/1
ОК-3/1
Устный опрос
22/1
Лекции
Устройство туннельного микроскопа. Атомно-силовая микроскопия.
Режимы работы туннельных и атомно-силовых микроскопов. Обзор
типов зондовых микроскопов.
Практические занятия
Самостоятельная работа студента
1. Подготовка к лабораторным (и практическим) занятиям
2. Самостоятельное изучение тем:
Наиболее распространенные методы обработки изображения в
сканирующей зондовой микроскопии. Тенденции в развитии
конструкций зондовых микроскопов. Зондовые технологии в
наноэлектронике и смежных областях.
2
4
Решение
задач
16
Подготовка к
текущим
занятиям,
практикоориентирован
-ное задание
КСР
Получение индивидуальных консультаций преподавателя
14
Экзамен
Подготовка и сдача экзамена
36
ВСЕГО
252/7
11
ОК-1/2
ОК-3/1
ОК-1/2; ОК3/2,
ОК-6/2
Тест,
контрольная
работа
Устная беседа
Тестирование II
Ответ на
экзамене
2.3. Содержание учебного курса
РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ МЕТОДА ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ
Введение.
Оптический
микроскоп.
Ограничения
световой
микроскопии.
Дифракционная теория контраста. Случай самосветящихся объектов. Случай освещенных
объектов. Процедура Аббе.
Обзор типов электронных микроскопов: просвечивающий, сканирующий,
эмиссионный, электронный и ионный проекторы, просвечивающий растровый
электронный микроскоп. Зондовая микроскопия.
Рамановская микроскопия. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и его применение в
материаловедении. Сканирующие акустические микроскопы. Оптическая микроскопия
ближнего поля.
Основные узлы и устройство ПЭМ. Источники и виды аберраций в ПЭМ: сферическая,
хроматическая, астигматизм. Глубина поля и глубина резкости в ПЭМ.
Изображения аморфных тел и кристаллов. Режимы изображения и микродифракции.
Темное и светлое поле, методы получения темнопольного изображения. Амплитудный и
фазовый контраст. Электронная микроскопия высокого разрешения.
РАЗДЕЛ 2. ПРАКТИКА РАБОТЫ НА ПЭМ
Юстировка ПЭМ. Основные калибровки просвечивающего ЭМ. График увеличений.
Дифракционная константа прибора. Магнитный разворот изображения.
Методы
предварительного
приготовления
образцов.
Основные
методы
электрохимического препарирования: метод окна, метод Боллмана, метод однородного
поля. Методы химического и ионного приготовления образцов.
РАЗДЕЛ 3. ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕКТРОНОВ. АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОНОГРАММ
Понятие обратной решетки. Задача определения оси зоны отражающих плоскостей.
Простые решетки и решетки с базисом. Закон погасания. Интеграл Фурье и амплитуда
рассеяния электронов. Закон Брэгга.
Геометрия дифракционной картины. Индицирование точечной электронограммы.
Атомная амплитуда рассеяния электронов. Сравнение с дифракцией рентгеновских лучей.
Построение электронограмм заданной ориентировки для простых решеток.
Форм-фактор узлов обратной решетки, форм-фактор тонкой фольги. Анализ фаз
выделения из твердого раствора.
Особенности дифракции электронов, отличия от рентгеновской дифракции.
РАЗДЕЛ 4. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ КОНТРАСТА
Основные приближения: колонковое и двухлучевое. Экстинкция, экстинкционные
контуры.
Контраст, обусловленный структурными несовершенствами. Качественная картина и
выражение для амплитуды рассеяния. Контраст на дислокациях различных типов:
краевой, винтовой, смешанной. Анализ векторов Бюргерса.
Контраст, обусловленный плоскими дефектами кристаллического строения. Анализ
контраста от дефектов упаковки. Деформационные дефекты. Дефекты внедрения и
вычитания. Контраст от когерентных выделений малого объема.
Линии Кикучи. Методика определения ориентировки кристалла по линиям Кикучи.
РАЗДЕЛ 5. ДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ КОНТРАСТА
Ограничения кинематической теории электронного контраста. Две возможные
формулировки теории. Основные уравнения динамической теории. Система уравнений
Хови – Уэлана.
12
Решения для совершенного кристалла. Волновые функции Блоха. Методы расчета
контраста от структурных несовершенств. Способы представления результатов расчета.
Эффект аномальной абсорбции электронов.
РАЗДЕЛ 6. РАСТРОВАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ
Устройство РЭМ. Основные аналитические приставки РЭМ. Режимы работы
сканирующих микроскопов. Преимущества и недостатки по сравнению с
просвечивающими ЭМ. Анализ энергетических потерь электронов. Рентгеновская
фотоэлектронная спектроскопия. Оже - спектроскопия.
РАЗДЕЛ 7. КОНФОКАЛЬНАЯ ЛАЗЕРНАЯ СКАНИРУЮЩАЯ МИКРОСКОПИЯ
Принципы лазерной конфокальной сканирующей микроскопии. Первые конфокальные
микроскопы. Оптика конфокального микроскопа. Некоторые модели микроскопов.
Интерпретация данных.
Проблемы калибровки: неравномерность освещения,
геометрическая коррекция, Z – калибровка. Способы построения изображения. Анализ
тонких пленок и волокнистых материалов. Перспективы развития конфокальной
микроскопии.
РАЗДЕЛ 8. ОБРАБОТКА ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Цифровая информация. Числовые коды, кодирование текста и изображения. ПЗС –
матрицы: физика работы и конструкция. Спектральное и пространственное разрешение
ПЗС – матриц. Оцифровка и АЦП – устройства. Ошибки дискретности сигнала, теорема
Котельникова. Структура цифрового изображения. Анализ и преобразование
изображения. Хранение и редактирование изображений: файлы данных, форматы, сжатие
и качество. Конкретные методики преобразования изображений.
РАЗДЕЛ 9. СКАНИРУЮЩАЯ ЗОНДОВАЯ МИКРОСКОПИЯ
Устройство туннельного микроскопа. Атомно-силовая микроскопия. Режимы работы
туннельных и атомно-силовых микроскопов. Обзор типов зондовых микроскопов.
Наиболее распространенные методы обработки изображения в сканирующей зондовой
микроскопии. Тенденции в развитии конструкций зондовых микроскопов. Зондовые
технологии в наноэлектронике и смежных областях.
3.Организация входного, текущего и промежуточного контроля обучения
3.1. Организация контроля:
1. Текущий контроль – использование балльно-рейтинговой системы;
2. Промежуточная аттестация выставляется на основании балльно-рейтинговой
системы.
3.2. Тематика проблемно – ориентированных заданий
1. Исследование тонкой фольги углеродистой стали.
2. Анализ энергии дефектов упаковки в кобальтовом сплаве.
3. Анализ структуры и морфологии фаз выделения в бериллиевой бронзе.
4. Структура композитного материала, определяемая в растровом электронном
микроскопе.
5. Определение химического состав тонких пленок методом фотоэлектронной
спектроскопии.
6. Исследование структуры поверхности кремния в атомно - силовом микроскопе.
7. Исследование поверхности массивных образцов с помощью туннельного
сканирующего микроскопа.
8. Исследование диэлектрических материалов (стекла) в РЭМ.
9. Получение Кикучи дифракции в монокристаллическом кремнии.
13
10. Построение теоретических ЭМ – изображений дислокаций и дефектов упаковки.
3.3. Курсовая работа
Курсовая работа по курсу не предусмотрена.
3.4. Балльно-рейтинговая система
Максимальная сумма баллов, набираемая студентом по дисциплине «Электронная
микроскопия конденсированных сред», закрываемой семестровой (итоговой) аттестацией,
равна 100.
На основе набранных баллов, успеваемость студентов в семестре определяется
следующими
оценками:
«отлично»,
«хорошо»,
«удовлетворительно»
и
«неудовлетворительно».
- «Отлично» – от 86 до 100 баллов – теоретическое содержание курса освоено
полностью, без пробелов необходимые практические навыки работы с освоенным
материалом сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания
выполнены, качество их выполнения оценено числом баллов, близким к максимальному.
- «Хорошо» – от 74 до 85 баллов – теоретическое содержание курса освоено
полностью, без пробелов, некоторые практические навыки работы с освоенным
материалом сформированы недостаточно, все предусмотренные программой обучения
учебные задания выполнены, качество выполнения ни одного из них не оценено
минимальным числом баллов, некоторые виды заданий выполнены с ошибками.
- «Удовлетворительно» – от 61 до 73 баллов – теоретическое содержание курса
освоено частично, но пробелы не носят существенного характера, необходимые
практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы,
большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий выполнено,
некоторые из выполненных заданий, возможно, содержат ошибки.
- «Неудовлетворительно» – 60 и менее баллов - теоретическое содержание курса не
освоено, необходимые практические навыки работы не сформированы, выполненные
учебные задания содержат грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над
материалом курса не приведет к существенному повышению качества выполнения
учебных заданий.
Баллы, характеризующие успеваемость студента по дисциплине, набираются им в
течение всего периода обучения за изучение отдельных тем и выполнение отдельных
видов работ.
Распределение баллов, составляющих основу оценки работы студента по
изучению дисциплины «Электронная микроскопия конденсированных сред» в течение
11 недель 8 семестра:
1.
2.
Посещение занятий (1 балл в неделю)
Контрольные мероприятия
Тестирование-I
Тестирование-II
Выступление на практическом занятии
5.
Выполнение практико-ориентированных заданий
Ответ на экзамене
Итого:
14
до 18 баллов
до 52 баллов
до 17 баллов
до 17 баллов
1 выступление - 1 балл (всего
до 18 баллов)
до 30 баллов
до 40 баллов
100 + 40 баллов.
1.
Сведения о материально-техническом обеспечении дисциплины
Плакаты, электронные микроскопы, оборудование участка препарирования в
межкафедральной лаборатории электронной микроскопии.
5. Литература
5.1. Основная
1. Петров В.И., Лукьянов А.Е. Сканирующая микроскопия Ч. 1. – М. – Физич. фак-т
МГУ, 2001, 108 с. (5 экз.)
2. Э.Р. Кларк, К.Н. Эберхардт. Микроскопические методы исследования материалов.
М.: Техносфера, 2007.–376 с. (3 экз.)
3. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля : Учебное пособие
для вузов : Пер. с англ. / Д. Брандон, У. Каплан .— М.: Техносфера, 2006 .— 384 с. : ил. —
(Мир материалов и технологий) .— ISBN 5-94836-018-0 9 (6 экз.).
4. 6. Методы исследований в экспериментальной физике : [учеб. пособие для вузов] /
М.И. Пергамент .— Долгопрудный [М.] : Интеллект, 2010 .— 304 с. : ил. —
(Физтеховский учебник) .— (Допущ. УМО) .— ISBN 978-5-91559-026-6. (10 экз)
5. Рентгенографический и электронно-оптический анализ : Учеб. пособие для вузов /
С.С.Горелик ,Скаков Ю.А.,Расторгуев Л.Н. — 4-е изд.,перераб. и доп. — М. : МИСИС,
2002 .— 358с. — ISBN 5-87623-096-0 : 179.10 (6 экз.)
6 Миронов В.Л.. Основы сканирующей зондовой микроскопии: Учебное пособие для
вузов / — М. : Техносфера, 2004 .— 144 с. (Мир физики и техники) .— (5 экз).
5.2. Дополнительная
1. Просвечивающая и растровая электронная микроскопия. Учебное пособие. Темных
В.И., Зеер Г.М., Артемьев Е.М. и др. Красноярск.: Изд-во Красноярского ГТУ, 2000, 80 с.
2. Ошибки измерений физических величин : учебное пособие [для ун-тов и втузов] /
А.Н. Зайдель .— 2-е изд., стер. — СПб. : Лань, 2005 .— 112 с. : ил., табл. — ISBN 5-81140643-6 (75 экз).
3. Хокс П., Каспер Э. Основы электронной оптики, в 2-х т. М.- Мир, 1993, 480 с.
4. Матына Л.И. Основы световой, электронной и рентгеновской микроскопии:
Учебное пособие, М. – Изд-во МИЭТ, 1998, 104 с.
5. Сканирующая зондовая микроскопия биополимеров. Под ред. Яминского И.В. – М.:
Научный мир, 1997, 87 с.
6. Reimer L. Transmission electron microscopy:physics of image formation and
microanalysis.-4 ed., Springer, 1997.(Springer Series in Optical Science vol. 36), 585 p.
7. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Учебное пособие для
студентов старших курсов высших учебных заведений.–Нижний Новгород: Издательство
ИФМ РАН, 2004, 114 с.
8. Бахтизин Р.З., Галлямов Р.Р. Физические основы сканирующей зондовой
микроскопии.– Уфа: РИО БашГУ, 2003, 82 с.
9. Интернет - сайт компании «НТ-МДТ»: http://www.ntmdt.ru
10. Логинов Б.А., Руководство пользователя микроскопа СММ-2000.–М: МИФИ, 2005.
11. Хирш П., Николсон Р., Пэшли Д., Уэлан М. Электронная микроскопия тонких
кристаллов. М., Мир, 1968.
12. Эндрюс К., Дайсон Д., Киоун С. Электронограммы и их интерпретация. М., Мир,
1971.
13. Утевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. М,
Металлургия, 1973.
14. Томас Г., Гориндж М. Дж. Просвечивающая электронная микроскопия материалов.
М., Наука, 1983.
15
15. Хейденрайх Р. Основы просвечивающей электронной микроскопии. М., Мир, 1966.
16. Практические методы в электронной микроскопии. Под ред. О.М. Глоэра. Л.,
Машиностроение, 1980.
17. Амелинкс С. Методы прямого наблюдения дислокаций. М., Мир, 1968.
18. Техника электронной микроскопии. Под ред. Д. Кэя. М., Мир, 1965.
19. Спенс Дж. Экспериментальная электронная микроскопия высокого разрешения.
М., Наука, 1986.
20. Электронномикроскопические изображения дислокаций и дефектов упаковки.
Справочное руководство. Под ред. В.М. Косевича и Л.С. Палатника. М.: Наука, 1976.
21. Иванов С.А. Электронная микроскопия. Учебное пособие.- СПб.: Изд-во
Ленинградского ГТУ, 1991, 90 с.
22. Грудин Б.Н. Моделирование и анализ изображений в электронной и оптической
микроскопии. Владивосток.: Дальнаука, 2001, 221 с.
23. The Beginnings of electron microscopy. Edited by Peter W. Hawkes. Orlando: Academic
Press, 1985.
24. Binnig G., Rohrer H., Gerber Ch., Weibel E. Tunneling trough a controllable vacuum
gap. Appl. Phys. Lett., 40, P. 178 (1982).
5.3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины для
организации самостоятельной работы студентов (содержит перечень основной
литературы, дополнительной литературы, программного обеспечения и Интернетресурсы)
1. Нефедов С. А. Основы просвечивающей электронной микроскопии.  Самарский
университет, 2004, 244 с. (100 экз.). Рекомендовано УМС по физике УМО по
классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для
студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 010400 – физика.
2.
Калибровка разворота изображения в электронном микроскопе. Методические
указания к лабораторной работе. – Самарский университет, 1998. (12 экз.).
3.
Калибровка дифракционной постоянной
электронного микроскопа.
Методические указания к лабораторной работе. – Самарский университет, 1998. (12 экз.).
4.
Электронная микроскопия. Часть 3. Методические указания к лабораторной
работе. – Самарский университет, 1998. (12 экз.).
5.
Расшифровка электронограмм. Методические указания к лабораторной работе. –
Самарский университет, 2001. (12 экз.).
6. Интернет - сайт компании «НТ-МДТ»: http://www.ntmdt.ru
16