ОЗНАЙОМЛЕННЯ З МЕТОДОМ ТРАНСМІСІЙНОЇ ЕЛЕКТРОННОЇ МІКРОСКОПІЇ У ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМІ З ФІЗИКИ

Анотація

У статті розкрито методичні аспекти формування предметної компетентності майбутніх інженерів під час вивчення навчальної дисципліни «Загальний курс фізики». Запропоновано технологію удосконалення лабораторного практикуму з фізики з метою практичного ознайомлення майбутніх фахівців інженерних спеціальностей з прикладами використання фізичних законів та закономірностей у роботі різноманітних технічних пристроїв. Розглянуто переваги трансмісійної електронної мікроскопії (ТЕМ) над оптичною мікроскопією у дослідженні структури та фазового складу тонких плівок. Виокремлено найважливіші завдання, що вирішуються плівковим матеріалознавством – отримання плівкових матеріалів з широким спектром властивостей (електрофізичних, механічних, оптичних), розвиток методів синтезування плівкових систем з наперед заданими властивостями. Представлено методику організації і проведення лабораторної роботи з вивчення фізичних основ трансмісійної електронної мікроскопії. Використання пропонованої лабораторної роботи під час вивчення загального курсу фізики сприятиме підвищенню рівня фахової підготовки студентів інженерних спеціальностей. 

The article deals with the methodological aspects of the subject competence formation of future engineers during the course «General Physics». In the context of the professional training, the technology of improving the laboratory practice in Physics is proposed in order to acquaint future specialists of engineering with examples of the usage physical laws and regularities in the work of various technical devices. The work emphasizes the importance of studying the physical foundations of the formation of thin films and their use in metal working (the application of thin films to the working tool ensures its resistance); micro technology and the production of microelectronic devices (production of functional layers); optics (obtaining illuminating and reflective coatings); application of thin films as decorative and protective coating, etc. The advantages of transmission electron microscopy (TEM) over optical microscopy in the study of the structure and phase composition of thin films are considered. The most important tasks, solved by film materials science are outlined: obtaining film materials with a wide spectrum of properties (electrophysical, mechanical, optical), digline out development of methods of synthesis of film systems with predetermined properties. Two main modes of operation of the transmission electron microscope – light and dark-colored, are disclosed; the main aspects of use each of the modes are given. The main components of the transmission electron microscope and the physical foundations of its work are described. The methodics of organizing and conducting laboratory work on the study of the physical bases of transmission electron microscopy is presented. A sample of the report preparation and questions for selfexamination of students is offered. Completing the tasks outlined in the laboratory work will contribute to a deeper assimilation by students of the following topics of the general course of Physics: thermal electron emission, interaction of charged particles with electric and magnetic fields, the de Broglie wave, the Wolf-Bragg law. Introduction to the practical use of physical laws, in particular, to study of the crystalline structure of matter and examples of the application of knowledge of fundamental sciences in the design of technical devices activate the cognitive activity of students in Physics, it will contribute to raising of the level of their professional training, which, in turn, will increase the level of their professional training as future engineers.