1.2 TESS 1.2.3 TESS expert
Atomare Auflösung der Graphitoberfläche mit dem Rastertunnelmikroskop
Absorption, K- und L-Kanten, Kontrastmittelexperimente, Comptonstreuung, Röntgendiffraktometrie.
Der Röntgenenergiedetektor Mit dem Röntgenenergiedetektor können Sie die Energie einzelner Röntgenquanten direkt messen. Zusammen mit dem Vielkanalanalysator bestimmen und analysieren Sie so das komplette Röntgen-Energiespektrum des untersuchten Materials.
Auswahl von Versuchen mit dem Röntgengerät Prinzip Zwischen einer sehr feinen metallischen Spitze und einer elektrisch leitender Probenoberfläche die in einem Abstand von weniger als einem Nanometer angeordnet sind, fließt beim Anlegen einer Spannung ein Strom, der Tunnelstrom, ohne einen mechanischen Kontakt. Dieser Strom wird ausgenutzt um die (elektronische) Topografie einer Graphit-Oberfläche auf der sub-Nanometerskala zu untersuchen. Durch Abrastern der Oberfläche werden Graphit-Atome und deren hexagonale Anordnung abgebildet und analysiert. Aufgaben 1. 2. 3.
4.
Herstellung einer Pt-Ir Spitze, Präparation der Graphit (HOPG) Oberfläche und Annäherung der Spitze an die Oberfläche. Untersuchung der Topographie von sauberen Terrassen und der Stufenhöhe zwischen benachbarten Terrassen im Konstanter-Strom-Modus. Abbildung der Anordnung von Graphitatomen auf einer sauberen Terrasse durch Optimierung der Tunnel- und Rasterparamter. Interpretieren der Struktur durch Analysieren der Winkel und Abstände unter Zuhilfenahme des 3D und 2D Graphitmodells. Messung und Vergleich der Bilder im Konstante-Höhe- und Konstanter-Strom-Modus.
Lernziele Tunneleffekt, Hexagonale Strukturen, Rastertunnelmikroskopie (RTM), Abbildung auf der sub Nanometerskala, Piezo-Elektrische Aktuatoren, Lokale Zustandsdichte (Local Density of States - LDOS), Konstante-Höhe-Modus und Konstanter-Strom-Modus.
Quantitative Röntgenfluoreszenzanalyse an legierten Werkstoffen: Prinzip Verschiedene legierte Werkstoffe werden mit polychromatischer Röntgenstrahlung bestrahlt. Die Energie- und Intensitätsbestimmungen der resultierenden Fluoreszenzstrahlung erfolgt mit Hilfe eines Halbleiterdetektors und eines nachgeschalteten Vielkanalanalysators. Zur Bestimmung der Konzentration der Legierungskomponenten wird die Intensität ihrer Fluoreszenzsignale mit denen der reinen Elemente verglichen. Charakteristische Röntgenstrahlung von Wolfram P2542800 Quantitative Röntgenfluoreszenzanalyse an legierten Werkstoffen P2545000 Compton-Effekt - energiedispersive Direktmessung P2546000
(Bitte beachten: Versuchsbeschreibung nur in Englisch verfügbar) Zu diesem Versuch gibt es folgende Literatur TESS expert Handbook Laboratory Experiments Physics 16502-32 Englisch TESS expert Handbook Laboratory Experiments Applied Sciences 16508-02 Englisch P2532000
Das Röntgengerät Vollschutzgerät mit Röntgenröhren-Schnellwechseltechnik. Didaktisch: alle wesentlichen Elemente sind gut sichtbar. Kompakte Bauweise, integrierte Aufbewahrung für notwendiges Zubehör, intuitives Bedienfeld. Ermöglicht Experimente zu breit gefächerten Themenfeldern, zu Grundlagen ebenso wie zu Anwendungen: Durchstrahlung und Röntgenfotos, Ionisations- und Dosimetrieversuche, Laue- und DebyeScherrer Aufnahmen, Röntgenspektroskopie, Bragg-Reflexion, Bremsspektrum/charakteristische Linien verschiedener Anodenmaterialien, Moseley-Gesetz, Bestimmung von Planck- und Rydbergkonstante, Duane-Hunt-Gesetz, Materialdicken- und energieabhängige
excellence in science 48
Im Bereich Chemie sind insgesamt mehr als 80 Versuche in 7 Themengebieten beschrieben: Kinetische Theorie (12 Versuche) Thermochemie / Kalorimetrie (16 Versuche) Chemisches Gleichgewicht (15 Versuche) Grenzflächenphänomene (7 Versuche) Chemische Kinetik (8 Versuche) Elektrochemie (21 Versuche) Photometrie / Photochemie (3 Versuche)
Chemie: Kinetische Theorie Gasgesetze Molmassenbestimmung nach der Dampfdichtemethode Viskosität