Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Obliczeniowa Teoria Dyfrakcji
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0121-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
Mitura Zbigniew (mitura@metal.agh.edu.pl)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Theory of diffraction is presented in the context of running computer simulations to plan experiments and analyze their results. The module can be useful for students working with diffraction methods who want to understand such methods in detail. Computational examples are given for light, x-ray and electron waves. Students should prepare own simple computer codes and/ or run existing software. The module should be interesting for materials engineers, physicists and chemists.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student has basic knowledge on the potential of the computer simulations reproducing diffraction experiments SDA3A_W03, SDA3A_W02 Projekt
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potentially can analyze experimental results using numerical methods of diffraction SDA3A_U06, SDA3A_U03, SDA3A_U02, SDA3A_U01 Wykonanie projektu
M_U002 Student can execute computer simulations before conducting any actual experiments SDA3A_U07, SDA3A_U06, SDA3A_U04 Wykonanie projektu
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student can actively read scientific publications on modelling of diffraction SDA3A_K01, SDA3A_K03 Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 0 15 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student has basic knowledge on the potential of the computer simulations reproducing diffraction experiments + - - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potentially can analyze experimental results using numerical methods of diffraction - - - + - - - - - - -
M_U002 Student can execute computer simulations before conducting any actual experiments - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student can actively read scientific publications on modelling of diffraction - - - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 80 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 15 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

1. Basic features of wave phenomena (discussed for light, x-rays and electrons)
2. Maxwell’s equation and the scalar wave equation
3. Fresnel and Fraunhofer approximations for diffraction of light waves
4. Analysis of x-ray diffraction for small crystals
5 Simulations of x-rays spectra for multilayers
6. Description of electron diffraction with the use the Schrödinger equation
7. Simulations of transmission electron microscopy images

Ćwiczenia projektowe (15h):
-
Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Nie określono
  • Ćwiczenia projektowe: oral presentation, multimedia presentation
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Lectures:
Student’s presence is obligatory during lectures.

Project classes:
It is expected that a student will complete three small projects strictly related to the material presented during the lectures. The basic part of each project should be the preparation a short computer code by himself or the proper use of scientifically recognized codes available in the literature or the Internet.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Nie określono
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Students take part in classes and prepare projects according to materials advised by a teacher.
Sposób obliczania oceny końcowej:

The scores from three projected completed within project classes will be summed up and then rounded to the nearest grade allowable.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

a single absence is allowable without consequences,
multiple absences: self-solution of specified problems is required

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

It is assumed that a student has basic knowledge on preparation of own computer codes (in any programming language).

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Birkholz M. – Thin Film Analysis by X-Ray Scattering – Wiley-VCH, Weinheim, 2006.

Kirkland E.J. – Advanced Computing in Electron Microscopy. Second Edition -Springer, New York, 2006.

Lauterborn W., Kurz T. and Wiesenfeldt M.- Coherent Optics. Fudamentals and Applications – Springer, Berlin, 1993.

Peng L.-M., Dudarev S.L. and Whelan M.J. – High-Energy Electron Diffraction and Microscopy – Oxford University Press, Oxford, 2004.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

G. Gładyszewski, Z. Mitura and M. Subotowicz, 1990, Ion beam mixing in Au-Cu compositionally modulated alloys, Materials Letters, 9, 325-327.

Z. Mitura, 2015, Theoretical analysis of reflection high-energy electron diffraction (RHEED) and reflection high-energy positron diffraction (RHEPD) intensity oscillations expected for the perfect layer-by-layer growth, Acta Crystallographica Section A (Foundations and Advances), 71, 513-518.

Z. Mitura and P. Mikołajczak, 1988, Computer simulation of X-ray spectra of metallic superlattices, Journal of Physics F: Metal Physics, 18, 183-195.

P.Mazurek, K.Paprocki and Z.Mitura, 2006, Investigation of Si-Au vicinal surfaces using scanning tunnelling microscopy and reflection high-energy electron diffraction, Journal of Microscopy, 224, 125–127.

Informacje dodatkowe:

Brak