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Physikalisches Wahlfach: Einführung in die Röntgen- und Neutronenstreuung I (ILS-MG3)5 ECTS (englische Bezeichnung: Elective Course in Physics: Introduction to X-Ray and Neutron Scattering I)
Modulverantwortliche/r: Tobias Unruh Lehrende:
Tobias Unruh
Start semester: |
WS 2014/2015 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
unregelmäßig |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Einführung in die Röntgen- und Neutronenstreuung I
(Vorlesung, 2 SWS, Tobias Unruh, Tue, 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, Wed, 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.
Studien-/Prüfungsleistungen:
Einführung in die Röntgen- und Neutronenstreuung I (Prüfungsnummer: 82501)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2014/2015
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