44. Відбивна здатність ідеального кристалу. Поправки на первинну та вторинну екстинкцію.
45. Геометричні основи методу порошку (Дебая).
46. Підбір випромінювання. Правила підбору селективно поглинаючих фільтрів.
47. Приготування зразків. Техніка отримання рентгенівських дифракційних спектрів.
48. Інтерпретація порошкових рентгенограм, отриманих від кристалів, що належать до кубічної сингонії.
49. Індексування рентгенівських дифракційних спектрів полікристалічних речовин тетрагональної та гексагональної сингонії.
50. Метод різниць Хеса-Ліпсона для ромбічної та моноклінної сингоній.
51. Метод Іто. Його універсальність. Перетворення Делоне.
52. Прикладні пакети програм для машинного індексування рентгенівських дифракційних спектрів.
53. Рентгенівські дифрактометри для дослідження полікристалів.
54. Схема фокусування за Брегом-Брентано.
55. Схема фокусування за Зееманом-Боліном.
56. Дифрактометри загального призначення.
57. Спеціалізовані дифрактометри.
58. Прецизійні методи визначення періодів кристалічної гратки.
59. Джерела похибок та способи їх усунення.
60. Методи ектраполяції.
ТИПОВА СТРУКТУРА ЗАЛІКОВОГО БІЛЕТУ
1. Побудова Евальда для методу Дебая-Шерера. Геометрія дифракційної картини. (15 балів)
2. Фізичні принципи генерації ХС.. (15 балів)
3. Схема фокусування за Зееманом-Боліном. (10 балів)
VІІ СЕМЕСТР
Змістовий МОДУЛЬ 3.
ТЕМА 17. Рентгенівські методи дослідження діаграм стану багатокомпонентних систем (5 лекц. год.)
Лекція 19. Аналіз твердих розчинів. (2 год.) Дифракційні ефекти при утворенні твердих розчинів. Експериментальне визначення типу твердого розчину. Вплив ліквації та початкових стадій розпаду твердих розчинів на картину розсіювання Х-променів.
Завдання для самостійної роботи(4 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
Лекція 20. Вивчення процесів упорядкування твердих розчинів. (1 год.) Структурна амплітуда для впорядкованих твердих розчинів. Структурні та надструктурні максимуми. Псевдопогасання. Зв’язок параметра далекого порядку з інтенсивністю надструктурних максимумів. Експериментальне визначення параметра далекого порядку за співвідношенням інтенсивностей структурного та надструктурногоі максимумів.
Завдання для самостійної роботи(2 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,9]
Лекція 21. Застосування дифракції рентгенівського випромінювання при побудові діаграм стану. (2 год.) Місце рентгенографічних методів дослідження фазових рівноваг серед інших методів побудови діаграм стану подвійних і потрійних систем. Вивчення фазових рівноваг у подвійних системах. Визначення границь розчинності. Метод зникаючої фази та метод аналізу зміни міжплощинних відстаней. Дослідження потрійних систем. Визначення напрямків конод. Методика проведення рентгенграфічного експерименту.
Завдання для самостійної роботи – (4 год.).
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
ТЕМА 18 Методи кількісного і якісного рентгенівського фазового аналізу. (4 лекц. год.)
Лекція 22. Якісний рентгенівський фазовий аналіз. (1 год.) Якісний рентгенівський фазовий аналіз. Використання баз даних про структурні типи та рентгенографічних характеристики (ASTM, ICDD) неорганічних речовин при проведені якісного фазового аналізу. Графічно-аналітичний метод проведення якісного аналізу за еталонними графічними образами рентгенівських дифракційних спектрів неорганічних речовин (розробка кафедри фізики металів).
Завдання для самостійної роботи(3 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
Лекція 23. Кількісний рентгенівський фазовий аналіз. (3 год.) Кількісний рентгенівський фазовий аналіз. Зв’язок між інтенсивністю дифракційного максимуму та масовою часткою фази у зразку. Методи кількісного рентгенівського фазового аналізу. Фактори, що визначають чутливість рентгенівського фазового аналізу. Похибки визначення вмісту фаз у багатофазному зразку.
Завдання для самостійної роботи(5 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
ТЕМА 19 Рентгенівські методи аналізу текстур в металах і сплавах. (4 лекц. год.)
Лекція 24. Класифікація текстур та їх опис за допомогою полюсних фігур. Дослідження аксіальних текстур (2 год.) Класифікація текстур Обмежені та необмежені текстури і їх опис. Розсіяні текстури, кут розсіяння текстури Полюсні фігури та принципи їх побудови. Рентгенівський аналіз аксіальних (необмежених текстур).
Завдання для самостійної роботи(3 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
Лекція 25. Рентгенографічне дослідження обмежених текстур. (2 год.) Обмежені текстури та методи їх аналізу. Побудова полюсних фігур. Обернені полюсні фігури. Використання ЕОМ для побудови та аналізу полюсних фігур. Автоматизовані текстурдифрактометри.
Завдання для самостійної роботи(3 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
ТЕМА 20 Рентгенівські методи дослідження напруженого стану речовини. (4 лекц. год.)
Лекція 26. Класифікація внутрішніх напружень. Дифракційні методи визначення макронапружень. (2 год.) Класифікація внутрішніх напружень. Дифракційні методи визначення макронапружень Еліпсоїд напружень та еліпсоїд напружень. Лінійно напружений стан. Плоско напружений стан. Визначення суми головних значень тензора напружень. Роздільне визначення головних напружень.
Завдання для самостійної роботи(3 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
Лекція 27. Рентгенівські методи дослідження мікронапружень та статичних спотворень у матеріалах. (2 год.) Дослідження мікронапружень. Геометрична та фізична компоненти ширини дифракційного максимуму. Метод апроксимацій. Визначення статичних спотворень кристалічної гратки навколо дислокацій та точкових дефектів.
Завдання для самостійної роботи(3 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
ТЕМА 21 Аналіз структури рідин та аморфних речовин. (4 лекц. год.)
Лекція 28. Опис атомної структури простих (одноатомних) рідин та методи її аналізу. (2 год.) Інтенсивність розсіювання рентгенівського випромінювання простими (одноатомними) рідинами. Функція радіального розподілу атомів та її аналіз.
Завдання для самостійної роботи(2 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3, 10,11]
Лекція 29. Структура багатокомпонентних розплавів та аморфних сплавів. (2 год.) Кутовий розподіл інтенсивності розсіювання рентгенівського випромінювання багатокомпонентними розплавами та аморфними сплавами Радіальні функції розподілу атомів та методи перетворення Фур’є. Парціальні функції розподілу атомів. Експериментальні методи дослідження структури некристалічних речовин. Особливості атомної структури аморфних металів.
Завдання для самостійної роботи(4 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3, 10,11]
ТЕМА 22 Рентгенографічне визначення дисперсності полікристалічних речовин. (4 лекц. год.)
Лекція 29. Методи визначення розмірів кристалітів. (2 год.) Метод підрахунку плям на дебаєвському кільці. Метод визначення розмірів кристалітів за ефектом первинної екстинкції. Визначення розмірів кристалітів за дифракційним розмиттям ліній (формула Селякова-Шерера). Малокутове розсіювання Х-променів.
Завдання для самостійної роботи(3 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,10,11]
Лекція 30. Роздільне визначення розмірів кристалітів та мікронапружень. (2 год.) Роздільне визначення розмірів кристалітів та мікронапружень методом апроксимації. Виділення фізичної компоненти ширини дифракційної лінії методом Стокса. Метод гармонічного аналізу профілю дифракційних максимумів. Метод моментів.
Завдання для самостійної роботи(3 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,10,11]
ТЕМА 23 Рентгенографічний аналіз структурних змін при термічній обробці металів і сплавів. (2 лекц. год.)
Лекція 31. Рентгенографічний аналіз структурних змін при термічній обробці металів і сплавів. (2 год.) Аналіз процесів розпаду пересичених твердих розчинів. Утворення модульованих структур та їх вплив на картину рентгенівської дифракції. Аналіз структурних змін, що відбуваються при нагріванні попередньо деформованих матеріалів (відновлення, рекристалізація).
Завдання для самостійної роботи(4 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,10,11]
ТЕМА 24 Рентгенівські дифракційні методи дослідження структурних дефектів, що ґрунтуються на кінематичному наближенні. (3 лекц. год.)
Лекція 32. Рентгенівські дифракційні методи дослідження дефектів кристалічної будови. (2 год.) Порівняльна характеристика основних прямих та непрямих методів дослідження структурних дефектів твердих тіл. Різиця у постановці задач класичного структурного аналізу та дослідження реальної структури твердих тіл Інтенсивність відбивання у випадку Брегівської дифракції для ідеального та ідеально-мозаїчного кристала. Екстинкційна довжина та її зв”язок із структурною досконалістю кристалу.
Завдання для самостійної роботи(2 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [1-4, 8]
Лекція 33. Застосування двокристальної рентгенівської спектрометрії. (1 год.) Двокристальний спектрометр, його властивості та геометричні умови. Власна крива відбивання. Напівширина власної кривої відбивання та її фізичний зміст. Модель малокутової границі по Бюргерсу та її експериментальна перевірка. Кут мозаїчності та його зв”язок з густиною дислокацій. Основи трьохкристальної рентгенівської спектрометрії.
Модульна письмова контрольна робота –1 год.
Контрольні запитання до змістового модуля 3 (виносяться на модульну письмову контрольну роботу)
1. Дифракційні ефекти при утворенні твердих розчинів.
2. Експериментальне визначення типу твердого розчину.
3. Впорядкування твердих розчинів. Структурні та надструктурні максимуми. Псевдопогасання.
4. Зв’язок параметра далекого порядку з інтенсивністю надструктурних максимумів.
5. Рентгенографічне визначення границь розчинності. Метод зникаючої фази та метод аналізу зміни міжплощинних відстаней..
6. Дослідження фазових рівноваг употрійних системах. Визначення напрямків конод.
7. Якісний рентгенівський фазовий аналіз. Використання баз даних про структурні типи та рентгенографічні характеристики неорганічних речовин при проведені якісного фазового аналізу.
8. Зв’язок між інтенсивністю дифракційного максимуму та масовою часткою фази у зразку. Методи кількісного рентгенівського фазового аналізу.
9. Фактори, що визначають чутливість та похибки рентгенівського фазового аналізу.
10. Класифікація текстур Обмежені та необмежені текстури. Рентгенівський аналіз аксіальних (необмежених текстур).
11. Обмежені текстури та методи їх аналізу.
12. Дифракційні методи визначення макронапружень
13. Дослідження мікронапружень методом апроксимацій
14. Визначення статичних спотворень кристалічної гратки
15. Експериментальні методи дослідження структури некристалічних речовин.
16. Рентгенографічні методи визначення розмірів кристалітів.
17. Роздільне визначення розмірів кристалітів та мікронапружень методом апроксимації.
18. Малокутове розсіювання Х-променів.
19. Аналіз процесів розпаду пересичених твердих розчинів.
20. Аналіз структурних змін, що відбуваються при нагріванні попередньо деформованих матеріалів.
21. Інтенсивність відбивання у випадку Брегівської дифракції для ідеального та ідеально-мозаїчного кристала. Екстинкційна довжина та її зв”язок із структурною досконалістю кристалу.
22. Двокристальний спектрометр, його властивості та геометричні умови. Власна крива відбивання. Напівширина власної кривої відбивання та її фізичний зміст.
23. Модель малокутової границі по Бюргерсу та її експериментальна перевірка. Кут мозаїчності та його зв”язок з густиною дислокацій.
24. Основи трьохкристальної рентгенівської спектрометрії.
Змістовий МОДУЛЬ 4.
ТЕМА 25. Фізичні принципи дифракції електронів. Інтенсивність максимумів. Застосування електронографічних методів для дослідження конденсованого стану речовини. (3 лекц. год.)
Лекція 34. Особливості розсіювання електронів у речовині. Фізичні основи електронографії. (2 год.) Атомна амплітуда розсіювання електронів та її кутова залежність. Інтенсивність дифракційних максимумів. Побудова Евальда для електронографії. Індексування точкових та кільцевих електронограм. Мікродифракція електронів. Дифракція повільних електронів.
Завдання для самостійної роботи(6 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
Лекція 35. Області застосування електронографії. Методичні особливості проведення електронографічного експерименту. (1 год.) Області застосування електронографії. Методичні особливості проведення електронографічного експерименту. Приготування зразків.
Завдання для самостійної роботи(3 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,6,10]
ТЕМА 26 Фізичні принципи розсіювання нейтронів при взаємодії з речовиною. Методи структурної нейтронографії. Застосування нейтронографічних методів для дослідження структури полікристалів. (2 лекц. год.)
Лекція 36. Фізичні принципи розсіювання нейтронів при взаємодії з речовиною. (2 год.) Взаємодія нейтронів з речовиною. Переріз ядерного розсіювання нейтронів. Потенціяльне та резонансне розсіювання нейтронів. Фізичні принципи структурної нейтронографії. Методи структурної нейтронографії. Застосування нейтронографічних методів для дослідження структури полікристалів
Завдання для самостійної роботи(4 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,14]
ТЕМА 22 Магнітна нейтронографія. Методи дослідження характеристик магнітної структури речовин. (3 лекц. год.)
Лекція 37. Розсіювання повільних нейтронів в магнітних кристалах. (2 год.) Взаємодія повільних нейтронів з магнетиком. Диференціальні перерізи розсіювання для неполяризованих та поляризованих нейтронів. Методи розділення ядерної та магнітної компонентів розсіювання. Методика нейтронографічного визначення магнітних структур. Результати нейтронографічного дослідження магнітних структур.
Завдання для самостійної роботи4 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [2,3,14,15]
Модульна письмова контрольна робота –1 год.
Контрольні запитання до змістового модуля 4 (виносяться на модульну письмову контрольну роботу)
1. Атомна амплітуда розсіювання електронів та її кутова залежність.
2. Інтенсивність дифракційних максимумів на електронограмах.
3. Побудова Евальда для електронографії.
4. Індексування точкових та кільцевих електронограм.
5. Особливості дифракції повільних електронів..
6. Області застосування електронографії. Методичні особливості проведення електронографічного експерименту.
7. Взаємодія нейтронів з речовиною. Переріз ядерного розсіювання нейтронів. Потенціяльне та резонансне розсіювання нейтронів.
8. Фізичні принципи структурної нейтронографії.
9. Методи структурної нейтронографії.
10. Застосування нейтронографічних методів для дослідження структури полікристалів.
11. Взаємодія теплових нейтронів з магнетиком.
12. . Методи розділення ядерної та магнітної компонентів розсіювання.
13. Методика нейтронографічного визначення магнітних структур.
14. Вивчення розподілу магнітного моменту в кристалах та аморфних сплавах.
Змістовий МОДУЛЬ 5.
ТЕМА 28. Основи динамічної теорії розсіювання Х-променів Евальда-Лауе. Поняття про дисперсійні поверхні. Двохвильове наближення. Рівняння дисперсійної поверхні у двохвильовому наближенні. Хвильові поля в кристалі у геометрії Брегга та Лауе. (4 лекц. год.)
Лекція 38. Основи динамічної теорії розсіювання Х-променів Евальда-Лауе.(2 год.) Хвильові поля в кристалі. Зв’язок діелектричної сприйнятливості із структурною амплітудою. Основне рівняння динамічної теорії Евальда-Лауе. Дисперсійні поверхні. Побудова евальда в динамічній теорії розсіювання.
Завдання для самостійної роботи(2 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [4,7]
Лекція 39. Двохвильове наближення динамічної теорії Евальда-Лауе. (2 год.) Однохвильове та двохвильове наближення. Рівняння дисперсійної поверхні у двохвильовому наближенні. Хвильові поля в кристалі у геометрії Брегга та Лауе. Положення центрів розповсюдження (обмежений кристал). Співвідношення між амплітудами та фазами хвиль, що належать одному центру розповсюдження.
Завдання для самостійної роботи(2 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [4,7]
ТЕМА 29 Деякі експериментальні наслідки динамічної теорії розсіювання. (4 лекц. год.)
Лекція 40. Інтерференційний коефіцієнт поглинання. Явище Бормана. (2 год.) Експериментальне спостереження явища Бормана. Аномальне проходження Х-випромінювання через кристал. Фізичне пояснення явища Бормана. Інтерференційний коефіцієнт поглинання.
Завдання для самостійної роботи(2 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [4,5,7]
Лекція 41. Маятниковий розв”язок Евальда.. (2 год.) Розповсюдження Х-променів у клиноподібних кристалах. Теоретичний розгляд. Експериментальне спостереження інтерференційних смуг. Основи рентгенівської інтерферометрії.
Завдання для самостійної роботи(2 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [4,5,7]
ТЕМА 30 Рентгенівські топографічні методи дослідження дефектів кристалічної будови. (3 лекц. год.)
Лекція 41. Схеми топографічних методів дослідження дефектів кристалічної будови майже досконалих кристалів. (2 год.) Метод Берга-Баррета. Метод Ланга. Метод Бормана. Секційні та проекційні топограми.
Завдання для самостійної роботи(2 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [4,5,7]
Лекція 42. Деякі експериментальні результати з рентгенівської топографії. (1 год.) Контраст зображень в рентгенівській топографії. Деякі експериментальні результати Перспективи розвитку топографічних методів.
Завдання для самостійної роботи(2 год.)
1. Вивчення матеріалу лекції.
2. Опрацювання проблемного матеріалу, що винесений на самостійне вивчення.
Література [4,5,7]
Модульна письмова контрольна робота –1 год.
Контрольні запитання до змістового модуля 5 (виносяться на модульну письмову контрольну роботу)
1. Фізичні основи динамічної теорії Евальда-Лауе. Хвильові поля в кристалі.
2. Зв’язок діелектричної сприйнятливості із структурною амплітудою.
3. Основне рівняння динамічної теорії Евальда-Лауе.
4. Поняття про дисперсійні поверхні.
5. Однохвильове наближення динамічної теорії
6. Двохвильове наближення динамічної теорії.
7. Рівняння дисперсійної поверхні у двохвильовому наближенні.
8. Хвильові поля в кристалі у геометрії Брегга.
9. Хвильові поля в кристалі у геометрії Лауе.
10. Визначення положень центрів розповсюдження (обмежений кристал).
11. Співвідношення між амплітудами та фазами хвиль, що належать одному центру розповсюдження.
12. Аномальне проходження Х-випромінювання через кристал. Інтерференційний коефіцієнт поглинання.
13. Фізичне природа явища Бормана.
14. Маятниковий розв’язок Евальда.
15. Експериментальне спостереження інтерференційних смуг. Основи рентгенівської інтерферометрії.
16. Схеми топографічних методів дослідження дефектів кристалічної будови майже досконалих кристалів.
17. Природа контрасту у методі Берга-Баррета.
18. Природа контрасту у методі Ланга.
19. Природа контрасту у методі Бормана.
20. Перспективи розвитку методів рентгенівської топографії.
Теми для самостійної роботи :
1. Використання синхротронного випромінювання у рентгеноструктурному аналізі.
2. Прецизійний рентгеноструктурний аналіз.
3. Вибір умов зйомки при проведенні рентгенівського фазового аналізу.
4. Принципи побудови полюсних фігур текстурованих матеріалів.
5. Класифікація дефектів кристалічної будови за ефектами, які вони викликають на дифрактограмах.
6. Рентгенографічні методи дослідження дефектів пакування в кристалах.
7. Розсіювання РП твердими розчинами.
8. Розсіювання РП на модульованих структурах і комплексах Гіньє.
9. Оже ефект та його застосування у фізиці конденсованого стану
10. Фізичні принципи рентгеноспектрального аналізу.
11. Теорія розсіювання РП Дарвіна. Власна крива відбивання.
12. Розрахунок інтегрального коефіцієнта відбивання РП методом брегівського сумування.
13. Рентгенівська дифракційна мікроскопія.
14. Розв’язування задач за тематикою лекцій за посібниками [3,11] (за вказівкою викладача).