РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 16.03.01 Техническая физика
(уровень бакалавриата), форма обучения очная
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук и информационных технологий
Кафедра Механики многофазных систем
МИХАЙЛОВ П. Ю.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов направления 16.03.01 Техническая физика
(уровень бакалавриата), форма обучения очная
Тюменский государственный университет
2015
. Экспериментальные методы исследований. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника»; очная форма обучения. Тюмень, 2015, 15 стр.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.
Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Теплофизика [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. umk3.utmn. ru., свободный.
Рекомендовано к изданию кафедрой Механики многофазных систем. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой Механики многофазных систем, д. т.н., профессор
© Тюменский государственный университет, 2015.
© , 2015.
1. Пояснительная записка.
1.1. Цели и задачи дисциплины (модуля)
Цель дисциплины - ознакомление студентов с основными методами и приборами для измерений физических параметров, методами анализа и обработки экспериментальных данных, а также формирование у студентов навыков работы на установках
Задачи дисциплины:
· сформировать у студентов представления об экспериментальных методах исследований;
· обеспечить усвоение материала данного курса;
· подготовить базу для изучения последующих дисциплин;
· сформировать у студентов навыки работы на установках;
· формирование у студентов научного мышления, умения видеть естественно – научное содержание проблем возникающих в практической деятельности специалиста.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Экспериментальные методы исследований» это дисциплина по выбору, которая входит в вариативную часть профессионального цикла подготовки бакалавра по направлению 222900.62 «Нанатехнологии и микросистемная техника».
При изучении дисциплины используются знания, полученные студентами при изучении дисциплин: «Математический анализ», «Механика», «Молекулярная физика», «Электричество и магнетизм».
Освоение дисциплины «Экспериментальные методы исследований» необходимо при последующем изучении дисциплин «Материаловедение наноструктруированных материалов», «Прикладная механика», «Методы анализа и контроля наноструктурированных материалов и систем».
1.3 Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной дисциплины
В соответствии с ФГОС ВПО дисциплина направлена на формирование следующих компетенций:
· способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
· способностью понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-11);
· способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-13).
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
Знать: физические принципы, положенные в основу методов исследования и работы измерительных приборов, изучения поверхности твердых тел, методы анализа и обработки экспериментальных данных;
Уметь: пользоваться обширным справочным материалом по методам, приборам и датчикам для измерений теплофизических параметров, микроскопического и спектроскопического анализа состава и свойств поверхности наноматериалов, для использования их в конкретных экспериментальных условиях, анализировать результаты измерений и делать правильные выводы;
Владеть: основными методами измерений теплофизических параметров веществ, методами планирования измерительного эксперимента так, чтобы точность измерений соответствовала поставленной цели;
Разбираться: в характеристиках и принципе действия измерительных установок, в видах систематических ошибок и принимать меры к их устранению.
2. Структура и трудоемкость дисциплины.
Данная дисциплина изучается во 4-ом семестре. Форма промежуточной аттестации – экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 144 часа, зачетных единиц 4, (лекции – 36 ч., лабораторные занятия – 36 ч., самостоятельная работа – 72 час.).
3. Тематический план.
Таблица 1.
Тематический план 4 семестр
№ | Тема | недели семестра | Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час. | Итого часов по теме | Из них в интерактивной форме | Итого количество баллов | |||
Лекции* | Семинарские (практические) занятия* | Лабораторные занятия* | Самостоятельная работа* | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Модуль 1 | |||||||||
1. | 1 Основы анализа экспериментальных данных | 1,2,3 | 6 | 6 | 14 | 26 | 8 | 0-15 | |
2. | 2. Физические приборы | 4,5 | 4 | 4 | 4 | 12 | 4 | 0-10 | |
3. | 3. Методы измерений в молекулярной физике | 6 | 2 | 2 | 6 | 10 | 3 | 0-5 | |
Всего | 12 | 12 | 24 | 48 | 15 | 0-30 | |||
Модуль 2 | |||||||||
1. | 4. Методы изучения поверхности | 7,8,9 | 6 | 6 | 16 | 28 | 9 | 0-15 | |
2. | 5. Температура температурные шкала датчики и приборы | 10,11 | 4 | 4 | 6 | 14 | 5 | 0-8 | |
3. | 6. Калориметрия | 12, 13 | 4 | 4 | 2 | 10 | 3 | 0-7 | |
Всего | 14 | 14 | 24 | 52 | 17 | 0-30 | |||
Модуль 3 | |||||||||
1. | 7. Дилатометрия | 14 | 2 | 2 | 8 | 12 | 4 | 0-10 | |
2. | 8. Методы исследования теплопроводности | 15, 16 | 4 | 4 | 6 | 14 | 4 | 0-20 | |
3. | 9 Методы измерения механических величин | 17, 18 | 4 | 4 | 10 | 18 | 5 | 0-10 | |
Всего | 10 | 10 | 24 | 44 | 13 | 0-40 | |||
Итого за семестр (часов, баллов): | 36 | 36 | 72 | 144 | 45 | 0-100 | |||
Из них в интерактивной форме: | 20 | 25 | - | 45 |
Таблица 2
Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля
№ темы | Устный опрос | Письменные работы | Итого количество баллов | |||
Собеседование | Защита лабораторных работ | Отчеты по лабораторным работам | Коллоквиум по лекциям | Тест на знание формул | ||
Модуль 1 | ||||||
1 Основы анализа экспериментальных данных | 0-1 | 0-7 | 0-5 | 0-1 | 0-1 | 0-15 |
2. Физические приборы | 0-1 | 0-4 | 0-3 | 0-1 | 0-1 | 0-10 |
3. Методы измерений в молекулярной физике | 0-1 | 0-1 | 0-1 | 0-1 | 0-1 | 0-5 |
Всего | 0-3 | 0-12 | 0-9 | 0-3 | 0-3 | 0-30 |
Модуль 2 | ||||||
Методы изучения поверхности | 0-1 | 0-7 | 0-5 | 0-1 | 0-1 | 0-15 |
Температура температурные шкала датчики и приборы | 0-1 | 0-3 | 0-2 | 0-1 | 0-1 | 0-8 |
Калориметрия | 0-1 | 0-2 | 0-2 | 0-1 | 0-1 | 0-7 |
Всего | 0-3 | 0-12 | 0-9 | 0-3 | 0-3 | 0-30 |
Модуль 3 | ||||||
7. Дилатометрия | 0-1 | 0-4 | 0-3 | 0-1 | 0-1 | 0-10 |
8. Методы исследования теплопроводности | 0-1 | 0-8 | 0-7 | 0-3 | 0-1 | 0-20 |
9 Методы измерения механических величин | 0-1 | 0-4 | 0-3 | 0-1 | 0-1 | 0-10 |
Всего | 0-3 | 0-16 | 0-13 | 0-5 | 0-3 | 0-40 |
Итого за семестр баллов | 0-9 | 0-40 | 0-31 | 0-11 | 0-9 | 0-100 |
Таблица 3
Планирование самостоятельной работы студентов
№ | тема | Виды СРС | Неделя семестра | Объем часов | Кол-во баллов | |
обязательные | дополнительные | |||||
Модуль 1 | ||||||
1 | Основы анализа экспериментальных данных | 1.Подготовка к лабораторным работам. 2. Работа с учебной литературой. 3. Проработка лекций. | 1,2,3 | 14 | 0-10 | |
2 | Физические приборы | 1.Подготовка к лабораторным работам. 2. Работа с учебной литературой. 3. Проработка лекций. | 4,5 | 4 | 0-10 | |
3 | Методы измерений в молекулярной физике | 1.Подготовка к лабораторным работам. 2. Работа с учебной литературой. 3. Проработка лекций | 6 | 6 | 0-10 | |
Всего по модулю 1: | 24 | 0-30 | ||||
Модуль 2 | ||||||
1 | Методы изучения поверхности | 1.Подготовка к лабораторным работам. 2. Работа с учебной литературой. 3. Проработка лекций | 7,8,9 | 16 | 0-15 | |
2 | Температура температурные шкала датчики и приборы | 1.Подготовка к лабораторным работам. 2. Работа с учебной литературой. 3. Проработка лекций. | 10,11 | 6 | 0-10 | |
3 | Калориметрия | 1.Подготовка к лабораторным работам. 2. Работа с учебной литературой. 3. Проработка лекций. | 12, 13 | 2 | 0-10 | |
Всего по модулю 2: | 24 | 0-35 | ||||
Модуль 3 | ||||||
1 | Дилатометрия | 1.Подготовка к лабораторным работам. 2. Работа с учебной литературой. 3. Проработка лекций. | 14 | 8 | 0-15 | |
2 | Методы исследования теплопроводности | 1.Подготовка к лабораторным работам. 2. Работа с учебной литературой. 3. Проработка лекций. | 15, 16 | 6 | 0-10 | |
3 | Методы измерения механических величин | 1.Подготовка к лабораторным работам. 2. Работа с учебной литературой. 3. Проработка лекций | 17, 18 | 10 | 0-10 | |
Всего по модулю 3: | 24 | 0-35 | ||||
Итого за семестр (часов, баллов): | 72 | 0-100 |
4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
Таблица 4
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
1. | Материаловедение наноструктруированных материалов | + | + | + | + | + | + | + |
2. | Прикладная механика | + | + | + | + | |||
3. | Методы анализа и контроля наноструктурированных материалов и систем | + | + | + |
5. Содержание дисциплины
Модуль 1.
Тема 1. Основы анализа экспериментальных данных
Классификация ошибок. Классификация ошибок измерений. Грубые ошибки. Систематические ошибки. Причины возникновения систематических ошибок Случайные ошибки.
Анализ и обработка экспериментальных данных. Обзор программного обеспечения для выполнения анализа и обработки экспериментальных данных.
Анализ результатов измерений. Анализ результатов измерений случайной величины. Распределение результатов измерений случайной величины. Распределение Гаусса. Среднеквадратичная ошибка отдельного измерения и среднего значения.
Косвенные измерения. Ошибки косвенных измерений. Косвенные измерения. Функции случайных величин.
Анализ результатов совместных измерений. Анализ результатов совместных измерений. Измерение функциональных зависимостей. Интерполяция и аппроксимация экспериментальных данных. Метод наименьших квадратов.
Тема 2. Физические приборы
Физические приборы. Принципы реализации и контроля качества материалов, изделий и их компонентов. классификация исследуемых объектов и явлений. Функциональная связь характеристик исследуемых явлений и внутренних параметров объектов Классификация приборов по назначению, отраслям назначения и систематизация приборов по принципу действия. Конструктивное оформление приборов. Классификация экспериментальных методов исследования: аппаратура для экспериментальных исследований; сведения об основных типах стандартных измерительных приборов и устройств.
Измерительные приборы. Диагностика и контроль качества материалов; изделий и их компонентов. Установки, информационные системы. Информационно-измерительные комплексы. Типы приборов и их классификация приборов по методам измерения.
Тема 3. Методы измерений в молекулярной физике
Методы создания и определения давления. Методы создания повышенного и пониженного давления. Компрессоры и насосы. Методы создания вакуума. Методы измерения давления. Манометры и их типы. Методы определения давления в потоках и расхода жидкости. Трубки Пито, Прандтля и Вентури. Методы измерения вакуума. Измерение парциального давления. Масс-спектрометр.
Методы определения влажности и вязкости. Методы и приборы измерения влажности. Гигрометры. Методы определения вязкости. Ротационные и капиллярные вискозиметры.
Модуль 2
Тема 4. Методы изучения поверхности
Исследование поверхности наноразмерных материалов. Поверхности твердых материалов и наноразмерные материалы – особенности строения и свойств, проблемы изучения. Взаимодействие зондирующего излучения с веществом. Сверхвысокий вакуум: необходимость применения, основы техники СВВ. Классификация и сравнительная характеристика методов исследования поверхности.
Сканирующая зондовая микроскопия. Сканирующая зондовая микроскопия, основные принципы и узлы (пьезосканеры, зонды, система обратной связи). Основные методы зондовой микроскопии. Сканирующая туннельная микроскопия и спектроскопия.
Атомно-силовая микроскопия. Атомно-силовая (сканирующая силовая) микроскопия. Кантилеверы, их взаимодействие с поверхностью. Силовая спектроскопия. Работа атомносилового микроскопа в контактной, неконтактной, полуконтактной модах, микроскопии латеральных сил, фазового контраста, растекания.
Методы неконтактной зондовой микроскопии и зондовой литографии. Методы электросиловой, емкостной, Кельвина, магнитно-силовой микроскопии. Ближнепольный оптический микроскоп. Сканирующая зондовая литография.
Тема 5. Температура температурные шкала датчики и приборы
Определение температуры. Температура. Определение температуры. Газовая и термодинамическая шкалы температуры. Международная шкала температур ITS-90. Реперные точки.
Термометрия. Газовая термометрия: термометр Симона. Манометр, заполненный ртутью или маслом. Дифференциальный манометр. Поправки на не идеальность газа. Конденсационный термометр. Термометрия, основанная на эффектах теплового расширения жидкостей и твердых тел.
Термометры. Термометры сопротивления: Электрическое сопротивление чистых металлов. Платиновые и медные термометры. Полупроводниковые термометры сопротивления. Угольные термометры.
Термоэлектрическая и оптическая термометрия. Термоэлектрическая термометрия. Термопары. Основные законы термоэлектричества. Основные типы и области применения термопар. Оптическая термометрия. Пирометры
Тема 6. Калориметрия.
Теплоемкость. Теплоемкость. Определение теплоемкости. Температурная зависимость теплоемкости. Значение теплоемкости в науке и промышленности.
Адиабатическая калориметрия. Адиабатическая калориметрия. Изотермическая калориметрия.
Сканирующая калориметрия. Сканирующая калориметрия. Калориметрия переменного теплового потока. Дифференциальная сканирующая калориметрия. Дифференциальный термический анализ. Основные типы промышленно выпускаемых калориметров.
Модуль 3
Тема 7. Дилатометрия
Расширение твердых тел. Тепловое расширение твердых тел. Электрострикция. Магнетострикция. Методы исследования теплового расширения. Объемный (пикнометрический) метод. Оптические методы. Кварцевые дилатометры.
Тема 8. Методы исследования теплопроводности
Теплопроводность. Методы измерения теплопроводности твердых тел.
Тема 9. Методы измерения механических величин
Методы измерения линейных величин. Микрометр. Оптиметр. Измерительный микроскоп. Измерительный проектор. Компаратор. Катетометр. Нивелир. Дальномер. Локатор. Эхолот.
Методы измерения угловых величин. Гониометр. Коллиматор. Буссоль. Кипрегель. Теодолит. Секстан. Методы угловой ориентации приборов. Магнитный компас. Гирокомпас.
Методы определения поверхности, расхода и временных промежутков. Методы определения площади поверхности и объема. Методы определения расхода жидкостей и газов. Методы определения временных промежутков. Кварцевые и квантовые часы. Таймеры. Реле. Частотомеры. Методы исследования малых перемещений. Датчики малых перемещений (тензодатчики, пьезодатчики, механотрон). Дистанционное измерение физических величин.
Методы измерения колебаний, сил и моментов инерции. Измерение и запись механических колебаний. Методы создания колебаний. Акустические приборы. Приемники колебаний и их параметры. Методы звукозаписи и звуковоспроизведения. Методы измерения сил и приборы на их основе. Методы измерения массы, плотности и момента инерции.
6. Темы практических и лабораторных работ
6.1. Темы лабораторных работ
1. Определение плотности пористого тела
2. Определение удельной поверхности порошков
3. Ознакомление с зондовым микроскопом NanoEducator и получение изображения в полуконтактной моде атомно-силовой микроскопии
4. Изучение поверхности твердого тела методом сканирующей туннельной микроскопии
5. Устройство и характеристики сканера, подготовка зонда и устранение артефактов в СЗМ
6. Сканирующая зондовая литография
7. Обработка и количественный анализ изображений в СЗМ
8. Измерение температуры термопарами
9. Использование термометра сопротивления для измерения температуры
10. Измерение теплоемкости и тепловых эффектов фазовых переходов методом сканирующей калориметрии
11. Измерение теплоемкости методом адиабатической калориметрии
12. Исследование теплового расширения твердых тел
13. Определение удельного объема пикнометрическим методом
14. Обработка данных прямых измерений
15. Обработка данных косвенных измерений
16. Обработка данных совместных измерений. Интерполяция. Аппроксимация
7. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
7.1 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля)
Данной рабочей программой предусмотрена самостоятельная работа в объеме 72 часа. В соответствии с Положением о самостоятельной работе студентов в ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет», под самостоятельной работой студентов (далее СРС) понимается «учебная, научно-исследовательская и общественно-значимая деятельность студентов, направленная на развитие общих и профессиональных компетенций, которая осуществляется без непосредственного участия преподавателя, хотя и направляется им».
По дисциплине «Экспериментальные методы исследований» студентам предлагаются следующие формы СРС:
· изучение обязательной и дополнительной литературы;
· подготовка к выполнению лабораторных работ;
· поиск информации по заданной теме в сети Интернет;
· самоконтроль и взаимоконтроль выполненных заданий;
подготовка к написанию контрольных работ, тестов, сдача экзамена.
7.2. Формы текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
В качестве форм текущей аттестации используются такие формы, как защита отчетов по лабораторным работам, устные опросы, коллоквиум.
Промежуточный контроль имеет форму защиты отчетов по лабораторным работам, в которой оценивается уровень овладения обучающимися знаниями по предмету.
В соответствии с Положением о рейтинговой системе оценки успеваемости студентов в ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет», во время последней контрольной недели семестра преподаватель подводит итоги работы каждого студента и объявляет результаты студентам. Однако если студент желает улучшить свой рейтинг по дисциплине, ему предоставляется право набрать дополнительные баллы – пересдать лабораторные работы, коллоквиум, , выполнить дополнительные задания и т. п.
Поскольку дисциплина преподается в течение одного семестра, для выставления итоговой оценки на экзамене выводится средний балл по дисциплине. В случае если средний балл составляет не менее 61, и студент согласен с итоговой оценкой, ему выставляется оценка согласно шкале перевода:
- от 61 до 75 баллов – «удовлетворительно»;
- от 76 до 90 баллов – «хорошо»;
- от 91 до 100 баллов – «отлично».
В случае несогласия студента с итоговой оценкой, ему предоставляется право сдавать экзамен, и оценка выставляется непосредственно по результатам экзамена.
Итоговый контроль (экзамен) проводится в устно-письменной форме. Экзамен включает письменную часть – ответ по экзаменационному билету. Устная часть экзамена оценивает полученные знания по дисциплине путем собеседования с преподавателем.
7.3 Примерные вопросы к экзамену
1. Классификация ошибок измерений. Грубые ошибки. Систематические ошибки. Случайные ошибки.
2. Программное обеспечение для выполнения анализа и обработки экспериментальных данных.
3. Анализ результатов измерений случайной величины. Распределение результатов измерений случайной величины.
4. Распределение Гаусса. Среднеквадратичная ошибка отдельного измерения и среднего значения.
5. Ошибки косвенных измерений. Косвенные измерения. Функции случайных величин.
6. Анализ результатов совместных измерений. Измерение функциональных зависимостей.
7. Интерполяция и аппроксимация экспериментальных данных. Метод наименьших квадратов.
8. Функциональная связь характеристик исследуемых явлений и внутренних параметров объектов
9. Классификация приборов по назначению, отраслям назначения и систематизация приборов по принципу действия. Конструктивное оформление приборов.
10. Классификация экспериментальных методов исследования: аппаратура для экспериментальных исследований; сведения об основных типах стандартных измерительных приборов и устройств.
11. Диагностика и контроль качества материалов; изделий и их компонентов. Установки, информационные системы.
12. Информационно-измерительные комплексы. Типы приборов и их классификация приборов по методам измерения.
13. Методы создания повышенного и пониженного давления. Компрессоры и насосы. Методы создания вакуума.
14. Методы измерения давления. Манометры и их типы.
15. Методы определения давления в потоках и расхода жидкости. Трубки Пито, Прандтля и Вентури.
16. Методы измерения вакуума. Измерение парциального давления.
17. Методы и приборы измерения влажности. Гигрометры.
18. Методы определения вязкости. Ротационные и капиллярные вискозиметры.
19. Поверхности твердых материалов и наноразмерные материалы – особенности строения и свойств, проблемы изучения. Взаимодействие зондирующего излучения с веществом.
20. Сверхвысокий вакуум: необходимость применения, основы техники СВВ. Классификация и сравнительная характеристика методов исследования поверхности.
21. Сканирующая зондовая микроскопия, основные принципы и узлы (пьезосканеры, зонды, система обратной связи). Основные методы зондовой микроскопии. Сканирующая туннельная микроскопия и спектроскопия.
22. Атомно-силовая (сканирующая силовая) микроскопия. Кантилеверы, их взаимодействие с поверхностью.
23. Силовая спектроскопия. Работа атомносилового микроскопа в контактной, неконтактной, полуконтактной модах, микроскопии латеральных сил, фазового контраста, растекания.
24. Методы электросиловой, емкостной, Кельвина, магнитно-силовой микроскопии. Ближнепольный оптический микроскоп. Сканирующая зондовая литография.
25. Температура. Определение температуры. Газовая и термодинамическая шкалы температуры. Международная шкала температур ITS-90. Реперные точки.
26. Газовая термометрия: термометр Симона. Манометр, заполненный ртутью или маслом. Дифференциальный манометр. Поправки на не идеальность газа.
27. Конденсационный термометр. Термометрия, основанная на эффектах теплового расширения жидкостей и твердых тел.
28. Электрическое сопротивление чистых металлов. Платиновые и медные термометры.
29. Полупроводниковые термометры сопротивления. Угольные термометры.
36. Термоэлектрическая термометрия. Термопары. Основные законы термоэлектричества. Основные типы и области применения термопар.
37. Оптическая термометрия. Пирометры
38. Определение теплоемкости. Температурная зависимость теплоемкости.
39. Значение теплоемкости в науке и промышленности.
40. Адиабатическая калориметрия. Изотермическая калориметрия.
41. Сканирующая калориметрия. Калориметрия переменного теплового потока.
42. Дифференциальная сканирующая калориметрия. Дифференциальный термический анализ. Основные типы промышленно выпускаемых калориметров.
43. Тепловое расширение твердых тел. Электрострикция. Магнетострикция. Методы исследования теплового расширения.
44. Объемный (пикнометрический) метод. Оптические методы. Кварцевые дилатометры.
45. Методы измерения теплопроводности твердых тел.
46. Методы измерения линейных величин.
47. Методы измерения угловых величин
48. Методы определения площади поверхности и объема. Методы определения расхода жидкостей и газов.
49. Методы определения временных промежутков. Кварцевые и квантовые часы. Таймеры. Реле. Частотомеры.
50. Методы исследования малых перемещений. Датчики малых перемещений (тензодатчики, пьезодатчики, механотрон).
8. Образовательные технологии
В соответствии с требованиями ФГОС при реализации различных видов учебной работы в процессе изучения дисциплины «Экспериментальные методы исследований» предусматривается использование в учебном процессе следующих активных и интерактивных форм проведения занятий:
· лекции с использованием мультимедийных презентаций
· лабораторные занятия;
· дополнительные индивидуальные и групповые консультации.
Кроме того, используются дополнительные формы обучения по отдельным темам:
· лекционные демонстрации некоторых экспериментальных методов;
· самостоятельная работа студентов.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)
9.1.Основная литература:
1. . Основы сканирующей зондовой микроскопии. ИФМ РА, 2004 г.
2. , . Методы обработки экспериментальных
данных при измерениях. Л. Энергоатомиздат, 1990. Д. Вудраф, Т. Делчар. Современные методы исследования поверхности. М., Мир, 1989.
3. Экспериментальная техника в физике низких температур. М. 1961
4. Низкотемпературная калориметрия. Под ред. , М. Мир, 1971.
5. Тепловое расширение твердых тел. М. Наука, 1974.
6. , . Исследования термодинамических свойств веществ. М.-Л. Госэнергоиздат, 1963.
7. . Физические приборы. М. Просвещение, 1984.
9.2. Дополнительная литература:
1. Дж. Сквайрс Практическая физика. М. Мир, 1971.
2. , Оценка погрешностей результатов измерений. Л. Энергоатомиздат, 1985.
3. Mathcad 7, 8, 2000, 2001. User’s Guide MathSoft
4. , Анализ данных на компьютере. М. Финансы
и статистика, 1995.
5. , Крохин . Учебное пособие для вузов. М.: Логос, 2002. - 408 с.
6. Mathematica 4.1/4.2/5.0 в математических и научно-технических расчетах. М.: СОЛОН-Пресс, 2004. -696 с. (Серия "Библиотека профессионала").
9.3. Программное обеспечение и Интернет - ресурсы
1. http://window. edu. ru/window/library/
2. http://www. knigo-poisk. ru/
3. http://e-library. ru.
10. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
Лекционные аудитории с мультимедийным оборудованием, лаборатории для проведения лабораторных занятий.
