LabIII

Do rozpoczęcia zajęć w poszczególnych pracowniach konieczne jest zarejestrowanie zespołów laboratoryjnych na liście uczestnictwa na obowiązkowym spotkaniu inauguracyjnym w celu skierowania do tych pracowni, dokonywane przez koordynatora LN. Po ustaleniu harmonogramiu zajęć studenci mają obowiązek zgłoszenia się do odpowiednich pracowni, w terminie przewidzianym dla każdego zespołu laboratoryjnego w harmonogramie, w celu ustalenia planu pracy i rozpoczęcia zajęć. Pożądane jest zgłoszenie się z pewnym wyprzedzeniem przed terminem pierwszych zajęć.

Każde ćwiczenie powinno zakończyć się sprawozdaniem mającym formę przyjętą dla publikacji naukowej, ocenionym przez prowadzącego ćwiczenie. Sprawozdanie należy przedstawić opiekunowi prowadzącemu w ciągu 2 tygodni od zakończenia ćwiczenia. Ocenione sprawozdania należy złożyć u kierownika Lab. II, doc. dr Jana Grabskiego.

1. W pierwszy przewidziany w harmonogramie dzień zajęć Laboratorium II odbędzie się spotkanie ogólne wszystkich studentów odrabiających zajęcia także w Laboratorium Naukowym, w sprawie organizacji tych zajęć.Obecność studentów jest obowiązkowa

2. Studenci organizują się w 2-osobowe zespoły laboratoryjne i wpisują się na listę rejestracyjną. Na tej podstawie koordynator LN przygotowuje skierowania do pracowni WF oferujących tematy badawcze.

3. Informacja o skierowaniu grup laboratoryjnych do ustalonych pracowni naukowych WF, terminach zajęć i odpowiednich tematach badawczych jest zamieszczona poniżej na stronie, oraz jest wywieszona w GF, pok. 229 oraz 301. Zarejestrowane zespoły laboratoryjne zgłaszają się do pracowni zgodnie ze skierowaniami w godzinach planowanych zajęć.

Ćwiczenia odbywające się w I (zimowym) semestrze 2008/2009 w LN (zielone pola)

Zespoły laboratoryjne skierowane na ćwiczenia do pracowni w I semestrze (zimowym) 2008/2009 w LN

Temat: Kalorymetryczna analiza przemian fazowych w polimerze PET
Opiekun: dr Jerzy Antonowicz

Opis ćwiczenia
Ćwiczenie ma za zadanie wprowadzenie studentów w tematykę przemian fazowych w materiałach oraz zapoznanie z podstawami metod eksperymentalnych analizy termicznej. W ramach wykonywanego ćwiczenia
studenci zostaną zapoznani z metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) oraz zastosują ją do analizy przemian fazowych w politereftalanie etylenu (PET). Ćwiczenie będzie składać się z następujących etapów:
- zapoznanie z działaniem i obsługą skaningowego kalorymetru różnicowego.
- wykonanie serii pomiarów DSC próbki PET: przebiegów w funkcji temperatury przy różnych szybkościach grzania/chłodzenia oraz przebiegów w funkcji czasu.
- interpretacja uzyskanych wyników: określenie temperatur przejścia szklistego, krystalizacji i topnienia, wyznaczenie entalpii krystalizacji i topnienia, analiza kinetyki krystalizacji w oparciu o równanie Avramiego, wyznaczenie energii aktywacji procesu krystalizacji metodą Kissingera, określenie wpływu szybkości
chłodzenia na proces zeszklenia.

Ćwiczenie nr 3-08 (GR11)

Temat: Badanie struktury ciał stałych metodami dyfrakcji rentgenowskiej. Symulacja na modelach w zakresie fal świetlnych. Badanie absorpcji promieniowania rentgenowskiego.

Opiekun : dr Jan Grabski,GF, tel (22) 234 7667

Zakres pomiarów:
Symulacja na modelach w zakresie fal świetlnych. Badanie absorpcji promieniowania rentgenowskiego.

Aparatura:
Zestaw PHYWE, różne materiały

Temat: Badanie obiektów o złożonej strukturze za pomocą mikroskopu akustycznego

Badane mogą być obiekty wykonane z materiałów sprężystych, bądź struktury zawierające elementy z materiałów sprężystych (kompozyty).

1. Badanie obrazu akustycznego (mapy impedancji akustycznej) powierzchni i płaszczyzn wewnątrz materiału, badanie struktury wewnętrznej, wykrywanie wad struktury, wykrywanie naprężeń.

2. Pomiar lokalnych prędkości fali powierzchniowej, możliwość wykrywania i badań anizotropii materiału - pomiar prędkość fali w zależności od kąta na wyróżnionej płaszczyźnie kryształu.

Obiekt badań jest ustalony na wstępie z osobą prowadzącą. W ćwiczeniu otrzymywane są akustyczne obrazy powierzchni oraz wnętrza badanego obiektu za pomocą mikroskopu akustycznego, a następnie pomiary tzw. charakterystyk V(z), na ich podstawie obliczanie prędkości fal powierzchniowych.

Podstawowe informacje na temat mikroskopu akustycznego na stronie: www.if.pw.edu.pl/~igron

Temat: Badanie własności fotowoltaicznych oraz transportu elektronowego w cienkowarstwowych ogniwach słonecznych
Opiekun: dr Małgorzata Igalson
Pracownia Półprzewodników
Gmach Mechatroniki (Południe), pok. 322 , tel 8214; e-mail: igalson@if.pw.edu.pl

Opis ćwiczenia:
Ćwiczenie to ma na celu zapoznanie studentów ze zjawiskiem konwersji fotowoltaicznej i jego wykorzystaniem w bateriach słonecznych. Zaznajamiamy się z budową cienkowarstwowej struktury fotowoltaicznej opartej na heterozłączu Cu(In,Ga)Se₂/CdS, podstawowymi parametrami określającymi wydajność ogniwa słonecznego oraz metodami ich wyznaczania. Poznajemy także sposoby wyznaczania parametrów charakteryzujących diodę półprzewodnikową (wysokość bariery, poziom domieszkowania, mechanizm transportu elektronowego itp.).
Ćwiczenie składać się będzie z następujących etapów:

Temat ćwiczenia: Badanie struktury i właściwości elektrycznych przewodników jonów tlenu.

Ćwiczenie nr 8-08 (MM1)

Opiekun: Dr Marcin Marzantowicz

Temat: Badanie wpływu przemian fazowych na transport jonów w elektrolitach polimerowych

Transport jonów w elektrolitach polimerowych jest uzależniony od ruchów łańcucha polimeru. W niskiej temperaturze ruchy te ulegają zamrażaniu w wyniku tzw. przejścia szklistego. W temperaturach wyższych na ruchliwość łańcucha duży wpływ mają zjawiska krystalizacji. Fragmenty łańcucha wbudowane w strukturę krystalitów ulegają usztywnieniu i nie mogą brać udziału w transporcie jonów. Z tego względu krystalizacja może prowadzić do znacznego obniżenia przewodności elektrolitu.

Celem ćwiczenia będzie badanie przemian fazowych zachodzących w wybranym elektrolicie i ich wpływu na przewodność jonową oraz pozostałe własności elektryczne próbki. Program ćwiczenia będzie obejmował:

1. Zapoznanie się z charakterystyką elektrolitów oraz technikami używanymi do ich badania.

2. Naukę obsługi układu umożliwiającego jednoczesny pomiar własności elektrycznych metodą spektroskopii impedancyjnej i rejestrację obrazu próbki uzyskanego przy pomocy mikroskopu polaryzacyjnego

3. Zaprojektowanie i realizację cyklu pomiarów, które pozwolą zbadać wpływ przemian fazowych na przewodność jonową badanego elektrolitu

4. Analizę uzyskanych danych impedancyjnych metodą dopasowania obwodu zastępczego

5. Opracowanie raportu pokazującego korelację zmian parametrów obwodu zastępczego ze zmianami morfologii próbki widocznymi w obrazach mikroskopowych.

Ćwiczenie nr 9-08 (PE1)

Temat : Transport elektronowy w szkłach metalicznych
Opiekun: Dr K. Pękała, p. 322 GM, tel.8214

Zapoznanie z technologią, podstawowymi własnościami i możliwościami zastosowań szkieł metalicznych.
Wykonanie pomiarów siły termoelektrycznej oraz oporu elektrycznego amorficznego stopu AlSm w zakresie 300-1000 K.
Wstępna interpretacja uzyskanych zależności oraz określenie podstawowych mechanizmów rozpraszania elektronów przewodnictwa w materiałach amorficznych.

Zbadanie wpływu krystalizacji na otrzymane wyniki pomiarowe.

Określenie energii aktywacji przemiany szkło- kryształ.

Zbadanie kinetyki przemiany poprzez obliczenie zależności stężenia fazy krystalicznej od temperatury.

Przedstawienie uzyskanych wyników w formie artykułu.

Literatura:

1. Instrukcja do ćwiczenia

2. P.L. Rossiter "The Electrical Resistivity of Metals and Alloys."

3. J.C. Dudgale ”Electron Transport in Disordered Materials”

3.Wybrane publikacje .

Ćwiczenie nr 11-08 (SI1)

Temat: Elastyczne rozpraszanie światła

Opiekun: prof. M. Siegoczyński, pok 18 GF tel(22) 2347546

Opis ćwiczenia:

1.Przegląd teoretycznych podstaw zjawiska rozpraszania światła przez gazy i ciecze.

1.1. Perturbacyjna teoria rozpraszania (przybliżenie Borna) - rozproszenie przy dużych długościach fali ( rozpraszanie Rayleigha).

1.2. Fluktuacyjna teoria rozpraszania Einsteina-Smoluchowskiego (rozpraszanie molekularne).

1.3. Rozpraszanie światła na cząstkach o dowolnych rozmiarach - teoria Mie.

2. Stanowisko pomiarowe do badań zjawiska rozpraszania światła w cieczach.

3. Wyznaczanie podstawowych charakerystyk opisujących zjawiska rozpraszania w cieczach.

3.1. Badanie kątowego rozkładu światła rozproszonego (objętościowa funkcja rozpraszania - wyznaczanie indykatrysy rozpraszania).

3.2. Badanie spektralnego rozkładu światła rozproszonego (zależność I( )).

3.3. Badanie stanu polaryzacji światła rozproszonego (wskaźnik depolaryzacji ).

4. Wnioski dotyczące właściwości i struktury badanych cieczy na podstawie przeprowadzonych badań.

Zalecana literatura:

1. Jan Petykiewicz, Optyka falowa WPW 1978.

2. J. Kociński, Wstęp do fizyki współczesnej PWN 1977.

3. J. R. Meyer-Arendt Wstęp do optyki PWN 1977.

Ćwiczenie nr 12-08 (WW1)

Temat: Badanie procesów fizyko-chemicznych metodami kalorymetrycznymi.

Opiekun: Dr W. Wróbel

Zadanie: Pomiary kalorymetryczne metodami takimi jak DTA (Differential Thermal Analysys - kalorymetria różnicowa), DSC (differential scanning calorimetry – różnicowa kalorymetria skaningowa), TGA (analiza termograwimetryczna) czy DMA (Dynamic Mechanical Analysis) dostarczają ważnych informacji o termodynamicznym przebiegu różnych procesów fizycznych. Zadanie będzie polegało na przeprowadzeniu badań kalorymetrycznych różnymi metodami. Uzyskane wyniki posłużą do wyznaczania temperatury i ciepła przemian fazowych zachodzących w badanych próbkach. Dodatkowo monitorowane będą zmiany właściwości mechanicznych próbek.

1-08	Kalorymetryczna analiza przemian fazowych w polimerze PET	Dr J. Antonowicz (1) AN1 tel.8214	9s		1s
2-08	Propagacja światła w strukturach światłowodowych	Dr E.Auguściuk (2) AU1 tel.5448	20p	28p	15p
3-08	Dyfrakcja światła (Lab. internetowe)	Dr J. Grabski (1) Gr11 tel.7667	10s		5s
4-08	Badanie przerwy energetycznej półprzewodnika (Lab. internetowe)	Dr J. Grabski (1) GR15 tel.7667	25p	30p	14p
5-08	Badanie obiektów o złożonej strukturze za pomocą mikroskopu akustycznego	Dr I.Gronowska (2) GN7 tel.8337	21p	26p	18p
6-08	Badanie własności cienkowarstwowych ogniw słonecznych	Dr M.Igalson (1) IG1 tel.8214	24p	27p	17p
7-08	Badanie struktury i właściwości elektrycznych przewodników jonów tlenu.	Dr M. Małys (1) MA1 tel.8405	8s	13s	2s
8-08	Badanie wpływu przemian fazowych na transport jonów w elektrolitach polimerowych	Dr tel.8405 M.Marzantowicz (1) MM1	22p		16p
9-08	Transport elektronowy w szkłach metalicznych	Dr. K. Pękała (1) PE1 tel.8214	7s	31s	4s
10-08	Badanie efektu Halla w ferromagnetyku metodą obracających się próbek	Dr A.Rostocki (1) AR2		29p	3s
11-08	Elastyczne rozpraszanie światła	Dr R. Siegoczyński (2) SI2 tel.7546	11s	12s	6s
12-08	Badanie procesów fizykochemicznych metodami kalorymetrycznymi	Dr W.Wróbel (1) WW1 tel.8405	23p		19p