|
| Udgave: |
Efterår 2012 NAT |
| Point: |
7,5 |
| Blokstruktur: |
2. blok |
| Skemagruppe: |
A |
| Fagområde: |
fys |
| Institutter: |
Niels Bohr Institutet |
| Uddannelsesdel: |
Kandidat niveau |
| Kontaktpersoner: |
Robert Feidenhans'l, Tlf: 28 75 03 97, e-mail:robert@fys.ku.dk, Kontor: D318. |
| Skema- oplysninger: |
 Vis skema for kurset
Samlet oversigt over tid og sted for alle kurser inden for Lektionsplan for Det Naturvidenskabelige Fakultet Efterår 2012 NAT |
| Undervisnings- periode: |
19. november 2012 til 27. januar 2013 |
| Undervisnings- form: |
Forelæsninger + øvelser. |
| Formål: |
X-rays is a remarkable tool in science: 20 Nobel prizes are based on the use of X-rays. With the recent development of synchrotron radiation sources
(for danish users primarly in Hamburg, Grenoble, Lund, Switzerland) the brilliance of X-ray sources has increased by more than a billion times over the
conventional X-ray tube! The purpose of this course is to prepare students, i.e. the scientists of the near future, to utilize this tool in physics,
chemistry, biophysics, materials science, biology. Lectures are given on the basics of X-ray physics, excersises in the lab will provide "hands-on"
experience, and the course concludes with experiments at the synchrotron MAXlab in Lund, where students will carry out a number of
basic experiments with X-ray synchrotron radiation. |
| Indhold: |
The course will describe the basic interaction between x-ray radiation and materials going from Thomson scattering from free electrons to the classical
reciprocal space description of scattering from crystal. A fair part of the course will contain a discussion on new x-ray sources and the development
of modern x-ray optics
using the refractive properties of materials. Finally, discussions of applications of X-rays will include the Extended X-ray Absorption
and phasing of structure factors using anormalous scattering.
The exercises will contain a discussion of detectors and anode x-ray sources as well as x-ray reflectometry. During the exercises at MAXlab in Lund,
we will exploit the properties of synchtrotron radiation.
|
| Kompetence- beskrivelse: |
The students will be familiar with the application of X Ray techniques in physics, chemistry, biophysics, materials science and biology and have "hands-on" lab experience.
|
| Målbeskrivelse: |
Den studerende forventes at kunne
Beskrive røntgenstrålings bølgeegenskaber og dens vekselvirkning med elektroner samt at kunne opstille ligningen for Thomsonspredningen.
At kunne redegøre for hvordan røntgenstråling frembringes i laboratoriet og ved synkrotronstrålingskilder ved afbøjningsmagneter, wigglers og undulatorer, samt forskellene i strålingens egenskaber. Desuden skal studenten kunne opstille ligninger for hvordan røntgenstråling frembringes i en afbøjningsmagnet og i en undulator.
Redegøre for de grundlæggende optiske egenskaber af røntgenstrålings vekselvirkning med faste stoffer. Studenten skal kunne udlede brydningsindekset for røntgenstråling og kunne opstille Fresnel ligningerne samt Snells lov i røntgenområdet, samt at redegøre for de bagvedliggende grundlæggende fysiske principper. Endelig skal studenten kunne udlede reflektiviten af både skarpe og ru overflader, samt af lagdelte systemer.
Redegøre for funktionsmåden af de vigtigste optiske elementer som monokromator, refraktive linse, multilag og spejle samt at udregne focallængden for en refraktiv linse.
Redegøre for spredningen fra atomer og molekyler, samt at kunne opstille formlerne for spredning fra disse.
Redegøre for simple krystallers rumlige opbygning, især de kubiske strukturer som fcc, bcc, GaAs og diamantstrukturen, samt at kunne redegøre for sammenhængen mellem det reciprokke gitter, miller index og diffraktion. Studenten skal også være i stand til at udregne strukturfaktorer for refleksioner fra simple systemer, herunder to-dimensionale systemer og kunne beskrive effekten af termiske svingninger på diffraktionen.
Redegøre for Ewald konstruktionen og pulverdiffraktion.
Opstille de grundlæggende ligninger bag resonant spredning samt principperne fra ’Multiple Anomalous Diffractions’ teknikken og hvordan den benyttes til at løse faseproblemet ved løsning af proteinstrukturer.
Karakteren 12 gives til de fremragende studenter der både har overblikket til udtømmende at fremstille de grundlæggende træk i beskrivelsen af røntgenstrålings vekselvirkning med stof
og i diffraktions begreberne. Desuden har den fremragende student evnen til i detaljer at kunne udlede alle de væsentligste ligninger og begreber. Desuden kræves at studenten har overblik
over størrelsesordenen af de væsentligste fysiske begreber. |
| Lærebøger: |
"Elements of Modern X-ray Physics" by J. Als-Nielsen and D. McMorrow, (Wiley 2001) |
| Tilmelding: |
Foregår på selvbetjeningen d. 15. maj- 1. juni |
| Eksamensform: |
1/2 times mundtlig eksamen uden forberedelsestid. Karakter givet efter 7-trins-skalaen med intern censur. Man skal have lavet de skriftlige rapporter godkendt for at kunne gå til eksamen.
Reeksamen: som den ordinære eksamen. |
| Eksamen: |
Mundtlig prøve den 24. januar 2013.
Reeksamen: Mundtlig prøve den 18. april 2013. |
| Kursus hjemmeside: |
 |
| Kursus hjemmeside: |
http://www.fys.ku.dk/x-ray/
|
| Bemærkninger: |
Sprog: Engelsk, såfremt en studerende ønsker det. PhD studerende samt postdocs i kemi eller biologi er velkomne. |
| Undervisnings- sprog: |
Engelsk
|
| Sidst redigeret: |
10/10-2012 |