Учебно-методический комплекс по дисциплине сд. Дс. Ф. 10 Современные методы исследования поверхности для специальности 050203 Физика
| Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс по дисциплине дпп. В. 01. Термодинамика сред в электромагнитном, 163.24kb.
- Учебно- методический комплекс по дисциплине опд. Ф 02. Методы математической физики, 340.98kb.
- Одобрено учебно-методическим советом факультета коммерции и маркетинга маркетинговые, 798.64kb.
- Б. В. Мартынов учебно-методический комплекс по дисциплине «логистика» для студентов, 1097.34kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине Молекулярная физика для специальности 010701, 480.43kb.
- Л. Л. Гришан Учебно-методический комплекс по дисциплине «Аудит» Ростов-на-Дону, 2010, 483.53kb.
- Учебно-методический комплекс Для специальности: 080801 Прикладная информатика (в экономике), 892.71kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине Физика Конденсированного Состояния Для специальности, 322.8kb.
- Калугина Светлана Афанасьевна, к т. н., профессор учебно-методический комплекс, 835.02kb.
- Е. С. Прокопенко учебно-методический комплекс по дисциплине «антикризисное управление», 589.33kb.
Модуль I «Нормативные материалы»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ГОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М.Акмуллы»
Факультет физико-математический
Кафедра общей физики
| «Согласовано» _________________ председатель УМК Гильмиярова С.Г. | «Утверждаю» _______________ декан факультета Каримов З.Ш. |
| | |
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
по дисциплине
СД.ДС.Ф.10 Современные методы исследования поверхности
для специальности
050203 Физика
Дисциплина специализации
| Индекс дисциплины | Наименование дисциплины и основные дидактические единицы | Всего часов |
| СД.ДС.Ф.10 | Современные методы исследования поверхности | 60 |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ГОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М.Акмуллы»
Физико-математический факультет
| «Согласовано» _________________ председатель УМК Гильмиярова С.Г. | «Утверждаю» _______________ декан факультета Каримов З.Ш. |
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
СД.ДС.Ф.10 Современные методы исследования поверхности
для специальности
050203 Физика
1. Цели и задачи дисциплины
В связи со сменой целевых установок высшего образования, на первое место выдвигается формирование навыков самостоятельной работы у студентов, что дает возможность быстрее адаптироваться в изменяющихся условиях. Самостоятельная работа студентов формирует культуру умственного труда, вырабатывает умение планировать свою работу, рационально выполнять ее, а также критически оценивать достигнутые результаты.
Основными целями при изучении курса "Современные методы исследования поверхности" следует считать: 1) формирование современной естественно-научной картины мира, 2) понимание роли этого раздела физики в построении физической картины мира. В рамках заявленных целей обучение по курсу "Современные методы исследования поверхности" призвано решить следующие задачи:
1) ознакомить с предметом изучения и фундаментальными теориями в этой области науки;
2) познакомить с экспериментальными и теоретическими методами и устройством приборов, применяемых при исследованиях в этой области;
3) обосновать роль и место физических и математических моделей в структуре теории;
4) указать роль этого предмета в формировании учителя физики.
Исходя из задачи обучения и структуры дисциплины, выделяются особенности изучения их содержания.
Теоретическая подготовка должна отражать
- современную концепцию физического образования на основе достижений педагогической науки;
- основные направления и методы исследования поверхности
Практическая подготовка должна отражать
- формирование экспериментальных умений, знание оборудования и умений работать с ними, разработку системы опытов по темам;
Самостоятельная работа студентов (СРС) по курсу предполагает их виды, соответствующие структуре дисциплины:
изучение учебных программ, учебников, учебно-методических пособий; решение задач, разработку системы задач, отрабатывающих теоретический материал.
Общая и экспериментальная физика, в том числе и дисциплина специализации «Современные методы исследования поверхности» ориентирует на учебно-воспитательный, соииально – педагогический, культурно-просветительный, научно-методический и организационно-управленческий виды профессиональной деятельности, ее изучение способствует решению следующих типовых задач профессиональной деятельности в учреждениях среднего общего (полного) образования.
Дисциплина ориентирует на выполнение учебно-воспитательной, социально – педагогической, научно-методической и организационно-управленческой деятельности, ее изучение способствует решению следующих типовых задач профессиональной деятельности:
в области учебно-воспитательной деятельности:осуществление процесса обучения физике и в соответствии с образовательной программой; планирование и проведение учебных занятий с учетом специфики тем и разделов программы и в соответствии с учебным планом; использование современных научно обоснованных приемов, методов и средств обучения; использование технических средств обучения, информационных и компьютерных технологии; применение современных средств оценивания результатов обучения; воспитание студентов как формирование у них духовных, нравственных ценное гей и патриотических убеждений на основе индивидуального подхода; организация и проведение внеклассных мероприятий;
в области научно-методической деятельности: выполнение научно-методической работы, участие в работе научно – методических объединений; анализ собственной деятельности с целью ее совершенствования и повышения своей квалификации;
в области социально - педагогической деятельности планирование и проведение мероприятий по социальной профилактике в процессе обучения и воспитания; установление контакта с родителями студентов, оказание им помощи в семейном воспитании; проведение профориентационной работы; оказание помощи в социализации студентов;
в области культурно - просветительной деятельности: формирование и повышение общей культуры студентов.
в области коррещионно -развивающей деятельности: реализация личностно – ориентированного подхода к образованию и развитию студентов; работа по обучению и воспитанию с учетом коррекции отклонений в развитии.
в области организационно-управленческой деятельности: рациональная организация учебного процесса с целью укрепления и сохранения здоровья студентов; организация контроля за результатами обучения и воспитания;
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Студент, изучивший дисциплину, должен:
знать:
- основные понятия и законы «Современные методы исследования поверхности»
- методы обработки результатов экспериментальных исследований
- методы и приемы решения типовых задач школьной программы
уметь:
- выделять значимые параметры при описании явлений,
- строить их физическую и математическую модели;
- уметь анализировать поведение физических и математических моделей в различных условиях и оценивать их адекватность реальным явлениям.
- владеть навыками: научного метода познания, при рассмотрения явлений квантовой физики, его экспериментальной и теоретической компонентами в их взаимодействии
3. Место дисциплины в циклах дисциплин
Дисциплина изучается в 10 семестре и является основой дальнейшей подготовки студентов к изучению специальных дисциплин, предусмотренных учебным планом. В процессе ее изучения используются знания студентов, полученные ими в «общем курсе физики» и «Высшей математики».
4. Связь с другими дисциплинами
Изучение дисциплины "Современные методы исследования поверхности" базируется на знаниях, полученных студентами по курсам математического цикла: математический анализ, дифференциальные и интегральные уравнения, теория функций комплексного переменного, теория вероятностей и математическая статистика, методы математической физики, а также в «Общем курсе физики»
Знания, полученные студентами в данном курсе могут быть использованы в таких дисциплинах как физика конденсированного состояния и квантовая теория поля, при выполнении дипломных работ.
5. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестр - X |
| Общая трудоемкость | 69,6 | 69,6 |
| Аудиторные занятия | | |
| Лекции | 36 | 36 |
| Практические занятия (семинары)) | 20 | 20 |
| Лабораторные работы | 4 | 4 |
| Самостоятельная работа | | |
| Контроль самостоятельной работы | 9,6 | 9,6 |
| Курсовые работы/рефераты | | |
| Вид итогового контроля: зачет | зачет | зачет |
6. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
По курсу «Современные методы исследования поверхности» (X – семестр)
| № п/п | Тематический план | Лекции | Практические занятия, семинары | Лабораторные работы |
| 1. | 6.1.1 Структура и свойства поверхности | 5 | 3 | |
| 2. | 6.1.2 Элементы зонной теории | 4 | 3 | |
| 3. | 6.1.3 Электронная и ионная спектроскопия поверхности | 4 | 2 | |
| 4. | 6.1.4 Физические основы сканирующей зондовой микроскопии | 5 | 2 | 2 |
6.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
По курсу «Современные методы исследования поверхности» (X – семестр)
6.2.1 Структура и свойства поверхности
Роль поверхности в различных физико-химических процессах. Общая классификация современных методов исследования поверхности. Эмиссионные методы. Зондирование заряженными и нейтральными частицами. Зондирование электромагнитным излучением. Сканирующая зондовая микроскопия.
Литература: основная ([1,2]);дополнительная ([1])
6.2.2 Элементы зонной теории
Зонная структура поверхности. Поверхностные квазичастицы. Работа выхода электронов. Контактная разность потенциалов. Термоэлектронная эмиссия. Автоэлектронная эмиссия. Фотоэлектронная эмиссия.
Литература: основная ([1,3]);дополнительная ([1,2])
6.2.3 Электронная и ионная спектроскопия поверхности
Методы измерения работы выхода электронов. Формула Ричардсона-Дэшмена. Формула Фаулера-Нордгейма. Электронная спектроскопия. Отражение легких ионов от поверхности. Энергетический спектр рассеянных ионов. Плазмоны.
Литература: основная ([1,2,3]);дополнительная ([2])
6.2.4 Физические основы сканирующей зондовой микроскопии
Сканирующая туннельная микроскопия. Туннельный эффект. Режимы работы. Обратная связь. Атомно-силовая микроскопия. Потенциал Леннарда-Джонса. Режимы работы. Колебательные методики. Контактная, полуконтактная, бесконтактная мода. Регистрация и обработка изображений. Электросиловая микроскопия. Магнитно-силовая микроскопия. Ближнепольная оптическая микроскопия. Нанолитография.
Литература: основная (1,4).
6.3. Лабораторный практикум
По курсу «Современные методы исследования поверхности» (X – семестр)
| № п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ |
| 1 | 6.1.4 | Изучение принципа работы сканирующего туннельного микроскопа |
| 2 | 6.1.4 | Изучение принципа работы атомно-силового микроскопа |
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
7.1. Рекомендуемая литература
ОСНОВНАЯ:
- Протасов Ю.С., Чувашев С.Н. Твердотельная электроника. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003. – 480с.
- Черепин В.Т., Васильев М.А. Методы и приборы для анализа поверхности материалов. Киев, «Наукова думка», 1982. – 399с.
- Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. М.: Мир, 1989. – 354с.
- Миронов В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Учебное пособие для студентов старших курсов высших учебных заведений. Российская академия наук, Институт физики микроструктур, Нижний Новгород, 2004. – 110 с.
дОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:
- Бехштедт Ф., Эндерлайн Р. Поверхности и границы раздела полупроводников. М.: Мир, 1990. – 484с.
- Модинос А. Авто-, термо-, и вторично-электронная эмиссионная спектроскопия. М.: Наука, 1990. – 320с.
- СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения освоения данной дисциплины необходимы:
Учебные и методические пособия;
Учебники, программы;
Пособия для самостоятельной работы;
Сборники упражнений.
При выполнении лабораторных работ используются следующие методические пособия:
1. Бахтизин Р.З., Галлямов Р.Р. Физические основы сканирующей зондовой микроскопии: Учебное пособие. – Уфа: РИО БашГУ, 2004. – 84с.
8. МАТЕРИАЛЬНО–ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Для обеспечения данной дисциплины необходимы: оборудованные аудитории: лекционная аудитория; кафедра; учебная лаборатория сканирующей зондовой микроскопии;
технические средства обучения: проектор, телевизор, компьютер, специальное освещение;
аудио, – видеоаппаратура;
учебно – наглядные пособия.