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Physikalisches Wahlfach: Einführung in die Röntgen- und Neutronenstreuung I (PW)5 ECTS (englische Bezeichnung: Elective Course in Physics: Introduction to X-Ray and Neutron Scattering I)
(Prüfungsordnungsmodul: Materialphysikalisches Wahlfach (Master))
Modulverantwortliche/r: Tobias Unruh Lehrende:
Tobias Unruh
Startsemester: |
WS 2014/2015 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
unregelmäßig |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Einführung in die Röntgen- und Neutronenstreuung I
(Vorlesung, 2 SWS, Tobias Unruh, Di, 10:15 - 11:45, SR Staudtstr. 3; Am ersten Termin (7.10.2014) werden die endgültigen Termine für die VL festgelegt. E-Mail mit Terminwünschen an Tobias.Unruh@fau.de sind vor dem 7.10.2014 möglich.)
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Übungen zur Einführung in die Röntgen- und Neutronenstreuung I
(Übung, 2 SWS, Tobias Unruh, Mi, 14:00 - 16:00, SR Staudtstr. 3)
Inhalt:
- Einführung in die Grundlagen zur Licht-, Röntgen- und Neutronenstreuung
Funktionsweise verschiedener Neutronenstreuinstrumente für elastische Streuung
Realisierung der Komponenten von Streuinstrumenten (Instrumentierung)
Kinematische Theorie der Röntgen- und Neutronenstrahlinterferenzen
Der Gitterfaktor: Teilchengrößenbestimmung, Spannungsanalyse mit Neutronen
Der Strukturfaktor: Einkristallstrukturanalyse, Experimentelle Bestimmung des Strukturfaktors, Das Phasenproblem und seine Lösung, Beispiele zur dynamischen Streutheorie
Kleinwinkelstreuung: Diffuse Kleinwinkelstreuung, Komplexe Interferenzeffekte bei kleinen Streuwinkeln, Kontrastvariation in der Kleinwinkelstreuung von Neutronen
Contents
Introduction to the basics of X-ray, light, and neutron scattering
Mode of operation of different neutron instruments for elastic scattering
Realization of components of neutron scattering instruments
Kinematic theory of X-ray and neutron beam interferences
The lattice factor: particle size determination, strain analysis by neutron diffraction
The structure factor: single crystal structure analysis, experimental determination of the structure factor, the phase problem and its solution
Implications for dynamic scattering theory
Small angle scattering: diffuse small angle scattering, complex interferences in the small angle regime, contrast variation
Lernziele und Kompetenzen:
Nach Teilnahme an den Lehrveranstaltungen des Moduls sind die Studierenden in der Lage:
die kinematische Theorie der elastischen Neutronenstreuung vielfältig anzuwenden
die Funktionsweise von verschiedenen Neutronenstreuinstrumenten zu verstehen
die Eignung der unterschiedlichen Streumethoden zur Bestimmung von atomaren-, molekularen-, und partikulären Strukturen in komplexen Systemen zu bewerten
Röntgen- und Neutronendiffraktogramme von Pulver und Einkristallen zu analysieren
Literatur:
- J. Fitter, T. Gutberlet, J. Katsaras (eds.), Neutron Scattering in Biology: Techniques and Applications (Biological and Medical Physics, Biomedical Engineering), Springer 2006, ISBN 3540291083
G. L. Squires, Introduction to the Theory of Thermal Neutron Scattering, Cambridge University Press / Dover Publications, 1978 / 1996. ISBN 0-486-69447-X
Max von Laue. Röntgenstrahlinterferenzen. Akademische Verlagsgesellschaft, Frankfurt am Main, 3rd edition, 1960
P. Luger, Modern X-Ray Analysis on Single Crystals, de Gruyter 1980, ISBN 3-110-068303-7
O. Kratky, O. Glatter. Small Angle X-Ray Scattering. Academic Press, London, 1982, ISBN 0-12-286280-5.
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- 642#65#H
(Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Materialphysikalisches Wahlfach (Master))
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Materialphysik (Bachelor of Science)", "Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)", "Physik (Bachelor of Science)", "Physik (Master of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Einführung in die Röntgen- und Neutronenstreuung I (Prüfungsnummer: 440176)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2014/2015
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