Sök i programutbudet

Använd sökfunktionen för att leta efter kurser och program i Chalmers utbildningsutbud. Den programplan och utbildningsplan som avser dina studier är i allmänhet från det läsår du började dina studier.

​​​​​​​​​​​​​

Kursplan för

Läsår
TIF030 - Moderna avbildnings-, spektroskopi- och diffraktionsmetoder  
Modern imaging, spectroscopy and diffraction techniques
 
Kursplanen fastställd 2014-02-25 av programansvarig (eller motsvarande)
Ägare: MPAPP
7,5 Högskolepoäng
Betygskala: TH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd
Utbildningsnivå: Avancerad nivå
Huvudområde: Teknisk fysik
Institution: 16 - FYSIK


Undervisningsspråk: Engelska
Sökbar för utbytesstudenter: Ja
Blockschema: C+

Modul   Poängfördelning   Tentamensdatum
Lp1 Lp2 Lp3 Lp4 Sommarkurs Ej Lp
0105 Tentamen 7,5hp Betygskala: TH   7,5hp   01 Nov 2018 em M   08 Jan 2019 fm SB   30 Aug 2019 fm M  

I program

MPAEM MATERIALTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
MPAPP TILLÄMPAD FYSIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatorisk)
MPBME MEDICINSK TEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
MPNAT NANOTEKNOLOGI, MASTERPROGRAM, Årskurs 1 (obligatoriskt valbar)
MPNAT NANOTEKNOLOGI, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
MPPAS FYSIK OCH ASTRONOMI, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)
MPWPS TRÅDLÖS TEKNIK, FOTONIK OCH RYMDTEKNIK, MASTERPROGRAM, Årskurs 2 (valbar)

Examinator:

Eva Olsson


Behörighet:


För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundkurser i fysik, inklusive optik och fasta tillståndets fysik, rekommenderas starkt.

Syfte

Avancerade metoder för avbildning, spektroskopi och diffraktion används inom industrin såväl som inom akademin. Många metoder baseras på strålning, t.ex. synligt ljus, röntgen eller elektronstrålar, medan andra baseras på effekter som t.ex. krafter mellan atomer. Metoderna ger viktig information om sambanden mellan struktur, dynamik och egenskaper hos mjuka och hårda material, från levande celler till specialstål.

Syftet med denna kurs är att ge en grundläggande förståelse och praktisk erfarenhet av några av de viktigaste metoderna för optisk mikroskopi, elektronmikroskopi och svepprobmikroskopi. Dessa insikter är viktiga för en karriär inom såväl industri som akademi. Kursen fungerar dessutom som en grundläggande bas för mer avancerade och specialiserade kurser inom experimentell fysik, nanovetenskap och materialvetenskap.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Efter kursen skall kursdeltagarna:
Kunna förklara och diskutera viktiga användningsområden för optisk mikroskopi, svepprobmikroskopi och elektronmikroskopi.
Kunna förklara och diskutera principerna för hur en bild skapas inom optisk mikroskopi, atomkraftsmikroskopi och elektronmikroskopi, inklusive gränserna för rumslig upplösning.
Kunna förklara och beskriva grundläggande begrepp inom diffraktion och reciproka rummet, och hur dessa hänger ihop med avbildningen i ett mikroskop.
Kunna förklara och diskutera viktiga bildaberrationer inom optisk mikroskopi, atomkraftsmikroskopi och elektronmikroskopi.
Kunna förklara och diskutera viktiga spektroskopimetoder och motsvarande kontrastmekanismer inom optisk mikroskopi och elektronmikroskopi.
Kunna föreslå lämpliga avbildningsmetoder för specifika problemställningar inom experimentell fysik, nanovetenskap, biofysik, materialvetenskap och andra intresseområden.
Kunna tillgodogöra sig avancerad literatur inom optisk mikroskopi, atomkraftsmikroskopi och elektronmikroskopi.
Ha skaffat sig grundläggande praktisk erfarenhet av optisk mikroskopi och atomkraftsmikroskopi.
Ha skaffat sig grundläggande praktisk erfarenhet av svepelektronmikroskopi, inklusive avbildning med hjälp av olika typer av signaler och röntgenspektroskopi.
Ha skaffat sig grundläggande praktisk erfarenhet av transmissionselektronmikroskopi, inklusive avbildning, diffraktion, röntgenspektroskopi och elektronenergiförlustspektroskopi.
Ha skaffat sig grundläggande insikter inom några nya tekniker och frontlinjeforskning inom optisk mikroskopi, atomkraftsmikroskopi och elektronmikroskopi.

Innehåll

Laborationer i

1) optisk mikroskopi,

2) atomkraftsmikroskopi (AFM),

3) svepelektronmikroskopi (SEM),

4) transmissionselektronmikroskopi (TEM).


Ungefärligt innehåll i de 14 olika föreläsningarna

1) Introduktion, historik, översikt
2) Grundläggande beskrivning av hur ett optiskt mikroskop är konstruerat och hur en bild skapas
3) Kontrastmekanismer i optisk mikroskopi, inklusive absorbtion, ljusspridning, ljusbrytning, reflektans, fluorescens
4) Beskrivning av några viktiga fluoresensmikroskopitekniker, såsom konfokalmikroskopi, FRET (fluorescence resonance energy
transfer), FLIM (fluorescence life-time imaging) och FCS (fluorescence
correlation spectroscopy).
5) Beskrivning av några nya och/eller mer specialiserade tekniker, såsom SNOM (scanning near-field optical microscopy), STED (stimulated emission depletion) mikroskopi, laser pincetter, Raman mikroskopi,
6) Fortsatt diskussion om optisk mikroskopi.
7) Hur skapas bilden i ett sveptunnelmikroskop (STM)?
8) Hur skapas bilden i ett atomkraftsmikroskop (AFM)?
9) Avbildningspriniper, kontrastmekanismer och nya tekniker inom svepelektronmikroskopi (SEM)
10) Röntgenspektroskopi i ett SEM
11) Avbildningsprinciper och nya tekniker inom transmissionselektronmikroskopi (TEM)
12) Avbildningspriniper, kontrastmekanismer och nya tekniker inom svep TEM (STEM)
13) Principer för elektrondiffraktion i TEM
14) Röntgen och elektronenergiförlustspektroskopi (EELS) i TEM

Organisation

Kursen består av föreläsningar och praktiska övningar med olika typer av mikroskop i form av fyra obligatoriska laborationer. Efter varje föreläsning ges en frivillig hemuppgift. Om man lämnar in hemuppgifterna med rimligt rätta svar före respektive deadline får man bonuspoäng till tentan.

Litteratur

Vetenskapliga artiklar, utskrifter av PowerPoint presentationer, laborationsmanualer, webresurser.

Examination inklusive obligatoriska moment

Fyra obligatoriska och godkända laborationer. Skriftlig tentamen efter kursavslut.


Sidansvarig Publicerad: on 24 jan 2018.