Основы методов физических исследований

Beschreibung: В данном курсе излагаются основы ряда классических физических методов исследования с примерами для применения при рентгено-спектральных, рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических методов исследования для определения свойств тел на качественном, структурном и количественном уровне.

Betrag der Credits: 5

Пререквизиты:

• Молекулярная физика и термодинамика

Arbeitsintensität der Disziplin:

Komponente: Вузовский компонент

Zyklus: Профилирующие дисциплины

Цель

• Получение основных сведений о физических методах исследования, необходимых при идентификации и изучении органических, неорганических и координационных соединений

Задача

• ознакомление студентов с принципиальными основами и практическими возможностями физических методов исследования, с их аппаратурным оснащением и условиями проведения эксперимента; формирование навыков сравнительной оценки возможностей разных методов анализа, их достоинств и недостатков для обоснованного выбора оптимального метода исследования того или иного объекта.

Результат обучения: знание и понимание

• 1. После изучения курса магистрант должен знать методы измерения при исследовании металлов и сплавов, методы измерения электрических свойств, физические методы исследования. 2. Иметь представление о чувствительности и разрешающей способности метода, о характеристическом времени метода.

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• Знать основные принципы классификации физических методов исследование,общую характеристику спектральных, дифракционных, электрических и магнитных методов.Иметь представление о чувствительности и разрешающей способности метода, о характеристическом времени метода.

Результат обучения: формирование суждений

• формирование суждений о физических методах исследования, необходимых при идентификации и изучении органических, неорганических и координационных соединений

Результат обучения: коммуникативные способности

• Умению корректно формулировать основные тактические и технико-экономические требования к изучаемым техническим объектам и грамотно использовать существующие научно-технические средства их реализации

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• 1. Владеть экспериментальными и теоретическими методами определения электрического дипольного момента, аппаратурным оснащением метода и условиями проведения эксперимента, практическим применением и техникой электронной спектроскопии, ЯМР и ЭПР спектроскопии.

Lehrmethoden

При чтении лекций по данной дисциплине используется такой неимитационный метод активного обучения, как «Проблемная лекция». Перед изучением модуля обозначается проблема, на решение которой будет направлен весь последующий материал модуля. При чтении лекции используются мультимедийные презентации. При выполнении практических работ используются прием интерактивного обучения «Кейс-метод»: выдается задание магистрантам для подготовки к выполнению работы; с преподавателем обсуждается цель работы и ход её выполнения; цель анализируется с разных точек зрения, выдвигаются гипотезы, делаются выводы, анализируются полученные результаты. В качестве инновационных методов контроля используется: промежуточное и итоговое тестирование.

Bewertung des Wissens der Studierenden

Die Bewertungspolitik der Lernergebnisse nach Arbeitstyp

Bewertungsbogen

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

• 40% результата, полученного на экзамене;
• 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

 

где, Р₁, Р₂ – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Темы лекционных занятий

• Введение. Технология физического анализа.
• Метрологические основы аналитической физики.
• Методы масс-спектрометрии.
• Методы магнитного резонанса (ЯМР, ЭПР).
• Методы колебательной спектроскопии (ИК и КРС).
• Методы электронной спектроскопии (спектроскопия в УФ и видимой области, фото- и рентгеноэлектронная спектроскопия).
• Комплексное использование физических методов для изучения структуры и реакционной способности соединений в разных состояниях.
• Установление структуры органического соединения по данным физических методов исследования.
• Комплексное использование физических методов для изучения структуры и реакционной способности соединений в разных состояниях.
• Специализация и интеграция физических методов, области их применения.
• Расшифровка ЯМР-спектров органических соединений. Анализ масс-спектров органических соединений.
• Установление принадлежности органического соединения к классу органических соединений по ИК-спектрам.
• Расчет основных параметров по УФ-спектрам соединений.
• Основные приемы анализа фотоэлектронных спектров. Положение полос, их интенсивность, форма. Теорема Купменса как мост между теорией и экспериментом. Понятие о вертикальных и адиабатических потенциалах ионизации.
• Процессы отрыва электрона от молекулы (ионизация, уравнение фотоэффекта); природа спектров: фотоэлектронного, рентгеноэлектронного, рентгеновской флуоресценции.Обзорный анализ электронных спектров.

Дополнительная литература

• 1. Щеглова И. Ю., Богуславский А. А. Моделирование колебательных процессов (на примере физических задач). – Коломна, 2009. 2. Богуславский А.А., Щеглова И.Ю. Лабораторный практикум по курсу "Моделирование физических процес-сов": Учебно-методическое пособие для студентов физи-ко-математического факультета. – Коломна: КГПИ, 2002 г. – 88 стр. 3. Биккин Х.М. Колебания: Учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2001. 136 с. 4. Томилин А.К. Методы нелинейной теории колебаний. Учебно-методическое пособие. У-К, 1995.