PH 4020 Kỹ thuật phân tích phổ
1. Tên học phần: Kỹ thuật phân tích phổ
2. Mã số: PH 4020
3. Khối lượng: 3(2-1-1-6)
Lý thuyết: 30 giờ
Bài tập/thảo luận: 15 giờ
Thí nghiệm: 3 bài (x 2 giờ)
4. Đối tượng tham dự: Sinh viên đại học ngành Vật lý kỹ thuật từ học kỳ V
5. Điều kiện học phần:
Học phần tiên quyết:
Học phần học trước:
Học phần song hành
Mục tiêu học phần và kết quả mong đợi
Sinh viên có được các kiến thức nguyên lý cơ bản về lĩnh vực phổ học, các dụng cụ trong một hệ đo phổ, có khả năng lựa chọn phương pháp và kỹ thuật phân tích phổ, khai thác sử dụng các thiết bị phù hợp có khả năng phân tích, đánh giá kết quả đo và có khả năng tham khảo các tài liệu chuyên sâu.
Sau khi hoàn thành học phần này, yêu cầu sinh viên có khả năng:
- Đề xuất các kỹ thuật phân tích phổ thích hợp để nghiên cứu vật liệu liên quan.
- Phân tích và giải thích các hiện tượng và kết quả thu được.
- Liên hệ, trao đổi thông tin với các chuyên gia cùng lĩnh vực để truyền đạt và làm sáng tỏ các kết quả thu được.
Tiêu chí
|
1.1
|
1.2
|
1.3
|
2.1
|
2.2
|
2.3
|
2.4
|
2.5
|
2.6
|
3.1
|
3.2
|
3.3
|
4.1
|
4.2
|
4.3
|
4.4
|
4.5
|
Mức độ
|
SD
|
SD
|
GD
|
GD
|
GD
|
GD
|
GD
|
GD
|
GD
|
GT
|
SD
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GD
|
7. Nội dung vắn tắt học phần:
Các kỹ thuật phân tích phổ dựa trên cơ sở là mỗi một điện tử, nguyên tử ion hay một phân tử đều có sự phụ thuộc mang tính đặc trưng duy nhất vào bức xạ điện từ. Như vậy khi các điện tử, nguyên tử, phân tử hoặc ion trong mẫu đo dịch chuyển từ một mức năng lượng cho phép này đến một mức khác sẽ hấp thụ hoặc phát xạ bức xạ điện từ đặc trưng. Trong các kỹ thuật phân tích phổ, kết quả đo cường độ bức xạ điện từ phụ thuộc vào bước sóng hoặc năng lượng sẽ được phân tích và so sánh với các đại lượng tương ứng của mẫu chuẩn hoặc bảng chuẩn.
Nội dung chính của môn học đề cập tới các phương pháp nghiên cứu vật liệu thông qua viếcử dụng các thiết bị đo và phân tích phổ khác nhau nhằm xác định thành phần hóa học, cấu trúc, và tính chất hóa lý trên bề mặt cũng như trong khối vật liệu.
8. Tài liệu học tập:
Bài giảng: Nguyễn Ngọc Trung: Kỹ thuật phân tích phổ. Bài giảng 2010
J. Michael Hollas. Modern Spectroscopy. John Wiley & Sons. 1996.
Dieter K. Schroder. Semiconductor Material Device Characterization. Wiley & Sons Inc. 1990
Anne P. Thorne. Spectrophysics. Chapman and Hall, 1990.
D.J. Gardmer, P.R. Graves . Practical Spectroscopy. Springer – Verlag 1989.
9. Phương pháp học tập và nhiệm vụ của sinh viên:
Đặc thù của học phần: Các kỹ thuật phổ rất phon gphú và đa dạng, yêu cầu sinh viên phải nắm được lý thuyết, nguyên lý hoạt động, thực hành sử dụng một số thiết bị, và phân tích kết quả thu được từ thực nghiệm. Yêu cầu sinh viên:
Dự lớp: đầy đủ theo quy chế
Bài tập/Thảo luận: Viết tiểu luận và trình bày báo cáo.
Thí nghiệm: hoàn thành đầy đủ các bài thí nghiệm của học phần
10. Đánh giá kết quả: KT/BT(0.3)-T(TN/TL:0.7)
Điểm quá trình: trọng số 0.3
Báo cáo trình bày về 01 chủ đề quan tâm,
Làm thí nghiệm đầy đủ, có báo cáo và bảo vệ,
Hoàn thành bài tiểu luận,
Thi cuối kỳ (vấn đáp): trọng số 0.7
11. Nội dung và kế hoạch học tập cụ thể
Tuần
|
Nội dung
|
Giáo trình
|
BT, TN,…
|
1
|
CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHỔ HỌC
I.1. Sóng điện từ, sự hấp thụ và bức xạ sóng điện từ
I.2. Phổ điện từ, khái niệm độ rộng vạch phổ
I.3. Các mức năng lượng của điện tử trong nguyên tử
I.4. Các mức năng lượng của điện tử trong phân tử
I.5. Các mức năng lượng dao động trong phân tử
|
|
|
|
2
|
I.6. Hiệu ứng Raman
I.7. Spin của hạt nhân
I.8. Spin của điện tử
I.9. Các mức năng lượng của tia X
|
|
I.10. Bài tập
|
3
|
CHƯƠNG II. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH PHỔ HẤP THỤ
II.1. Phổ hấp thụ UV-VIS
II.1.1. Nguyên lý
II.1.2. Dụng cụ cơ bản
II.1.3. Các định luật cơ bản
II.1.3. Độ chính xác và sai số của phép đo
II.1.4. Ứng dụng phổ UV-VIS
II.2. Phổ hấp thụ nguyên tử
II.2.1. Phương pháp phân tích định lượng
II.2.2. Dụng cụ cơ bản
II.2.3. Ứng dụng của phổ hấp thụ nguyên tử
|
|
|
4
|
II.3. Phổ hồng ngoại
II.3.1. Nguyên lý
II.3.2. Dụng cụ cơ bản
II.3.3. Phổ hồng ngoại biến đổi Fourrier (FTIR)
II.3.4. Ứng dụng của quang phổ hồng ngoại
II.3.5. Những vấn đề gặp phải khi đo phổ hồng ngoại
|
|
|
5
|
CHƯƠNG IV. KỸ THUẬT PHÂN HUỲNH QUANG TIA X
III.1. Giới thiệu XRF
III.2.Cơ chế phát huỳnh quang tia X
III.3.Thiết bị phân tích XRF
III.3.1 WD XRF
III.3.2 ED XRF
III.4. Ứng dụng
III.5. Thảo luận
|
|
TN1: Đo phổ hấp thụ UV-VIS < 2 giờ/1nhóm 3 sinh viên>
|
6
|
CHƯƠNG IV. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH PHỔ PHÁT XẠ NGUYÊN TỬ
IV.1. Nguyên lý phổ phát xạ nguyên tử
IV.2. Các phương pháp nguyên tử hoá mẫu đo
IV..3. Hoạt động của hệ phổ phát xạ nguyên tử
IV.4. Phổ phát xạ nguyên tử với nguồn ngọn lửa
IV..5. Phổ phát xạ nguyên tử với nguồn kích thích plasma liên kết cảm ứng
IV.6. Ứng dụng
IV.7. Thảo luận
|
|
TN2: Đo phổ huỳnh quang < 2 giờ/1nhóm 3 sinh viên>
|
7
|
CHƯƠNG V. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH PHỔ KHỐI
V.1. Nguyên lý phổ khối
V.2. Các phương pháp nguyên tử hoá mẫu đo
V.3. Hoạt động của hệ phổ khối
V.4. Kỹ thuật phân tích phổ khối
V.5. Ứng dụng
V.6. Thảo luận
|
CHƯƠNG V. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH PHỔ KHỐI
|
TN3: Đo phổ trở kháng phức < 2 giờ/1nhóm 3 sinh viên>
|
8
|
CHƯƠNG VI. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH PHỔ ELLIPSOMETER
VI.1. Nguyên lý cơ bản
VI.2.Các hệ đo phổ ellipsometer
VI.3. Kỹ thuật phân tích phổ ellipsometer
VI.4. Ứng dụng hệ đo phổ ellipsometer
VI.5. Thảo luận
|
CHƯƠNG VI. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH PHỔ ELLIPSOMETER
|
TN3: Đo phổ trở kháng phức < 2 giờ/1nhóm 3 sinh viên>
|
9
|
CHƯƠNG VII. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH PHỔ HUỲNH QUANG
VII.1. Phổ huỳnh quang phân tử
VII.1.1. Cấu tạo hệ đo phổ
VII.1.2. Phương pháp ghi phổ và phân tích
VII.1.3. Cường độ phổ huỳnh quang
VII.2. Phổ huỳnh quang và phổ kích thích huỳnh quang trong vật rắn
VII.2.1. Các quá trình tái hợp bức xạ trong chất bán dẫn
VII.2.2. Kỹ thuật phân tích và đánh giá kết quả
VII.3. Ứng dụng
|
|
|
10
|
CHƯƠNG VIII. KỸ THUẬT PHÂN TÍCH PHỔ TÁN XẠ RAMAN
VIII.1. Mở đầu
VIII.2. Lý thuyết cổ điển
VIII.3. Lý thuyết lượng tử
VIII.4. Hệ số phân cực
VIII.5. Cường độ phổ Raman
VIII.6. Lý thuyết Raman công hưởng
VIII.7. Thiết bị đo phổ Raman
VIII.8. Ứng dụng
|
|
|
11
| |
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |