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所在平台: Coursera |
课程主页: https://www.coursera.org/learn/tecnicas-microscopicas-caracterizacion
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课程名称：微观特征化技术 概述：本课程带领学生深入探索微观世界，理解与我们日常宏观世界截然不同的微观世界。不同的显微技术帮助我们探讨原子领域、生命体结构，以及多种材料的特性。这些技术在纳米科学和纳米技术领域中是必不可少的，有着生物医学、计算机、通信和可再生能源等多个应用领域。完成课程后，学生将全面了解显微镜的基本构成、工作原理、样本准备以及研究的目标和结果。 本课程特别适合希望接触显微技术的中学教师以及中学和大学低年级学生，同时也欢迎所有对纳米世界及其应用感兴趣的人。 课程大纲： 1. 模块1：扫描电子显微镜（SEM） - 探讨扫描电子显微镜的结构和基本工作原理，学习如何利用电子束和样本的相互作用提取信息。 2. 模块2：透射电子显微镜（TEM） - 介绍透射电子显微镜的配置，学习如何获取样本的放大图像及其晶体结构的信息。 3. 模块3：扫描透射电子显微镜（STEM） - 讲解扫描透射电子显微镜的基本操作模式，探讨如何通过电子与原子核的作用获取样本的图像和材料组成的信息。 4. 模块4：原子力显微镜（AFM） - 介绍原子力显微镜的原理和应用，展示其在纳米结构测量中的快速、简便和非破坏性特点。 5. 模块5：先进光学显微镜（MOA） - 讨论近年来光学显微镜的重大进展，介绍共聚焦显微镜的工作原理及其在纳米尺度下的应用潜力。 本课程旨在为学生提供基本知识和实践工具，帮助他们熟练使用各种显微镜技术。
Part: 1
Title:Módulo 1: Microscopía Electrónica de Barrido (SEM)
Description:En este módulo se pretende mostrar la estructura y los principios básicos de funcionamiento del Microscopio Electrónico de Barrido (MEB o SEM en su acrónimo en inglés). Veremos qué tipo de fenómenos se producen dentro del microscopio al interaccionar el haz de electrones con la muestra y de qué manera se aprovechan las diferentes señales generadas para proporcionar, con gran resolución, información morfológica, topográfica y de composición, siendo muy útil para una gran variedad de aplicaciones científicas y industriales.
Part: 2
Title:Módulo 2: Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM)
Description:En este módulo se presenta la configuración de un microscopio electrónico de transmisión (TEM). Mientras en un microscopio SEM, las imágenes se forman con electrones secundarios arrancados de la muestra, o con electrones del haz primario que han sido retrodispersados al interaccionar fuertemente con los átomos del material, en un TEM las imágenes se forman con los electrones que han atravesado la muestra. Veremos los modos más fundamentales de operación para obtener una imagen ampliada de la muestra, incluso con resolución atómica, o para obtener diagramas de difracción de electrones que contienen información sobre la estructura cristalina de los materiales observados.
Part: 3
Title:Módulo 3: Microscopía Electrónica de Transmisión de Barrido (STEM)
Description:En este módulo presentamos el microscopio electrónico de transmisión y los modos de operación básicos con haz paralelo para obtener imágenes y patrones de difracción de electrones. En este tercer módulo, se presenta la posibilidad de trabajar con un haz convergente y de pequeño tamaño, que además barre la superficie de la muestra por la acción de bobinas electromagnéticas deflectoras, dando lugar al llamado modo de barrido – transmisión (STEM). La señal de interés en este caso, proviene de la interacción quasi-elástica de los electrones con los núcleos de los átomos de la muestra para obtener imágenes cuyo contraste depende del número atómico de los mismos, o bien de la interacción inelástica con la nube electrónica de los átomos de la muestra, para medir la pérdida de energía que ha sufrido el haz de electrones primario y extraer información sobre la composición del material y el estado de oxidación de los elementos que lo componen.
Part: 4
Title:Módulo 4: Microscopía de Fuerzas Atómicas (AFM)
Description:En este módulo analizamos el Microscopio de Fuerzas Atómicas que significó un hito a principios de los 80 para la evolución y consolidación de la nanotecnología ya que permite la medida de todo tipo de nanoestructuras de una forma rápida, sencilla y no destructiva. Durante el curso veremos su esquema y funcionamiento y podremos comprobar su gran potencialidad y alta versatilidad. El objetivo principal del curso es dar las herramientas básicas para la utilización práctica de un AFM de manera autosuficiente.
Part: 5
Title:Módulo 5: Microscopía Óptica Avanzada (MOA)
Description:En este módulo hablamos del gran avance que la Microscopía óptica ha experimentado en los últimos, consolidado con los nuevos equipos de Microscopía Óptica Avanzada que ya son capaces de trabajar en la nanoescala. Uno de estos equipos es el microscopio Confocal, el cual será presentado y explicado durante el curso para saber su esquema, composición, funcionamiento y posibles opciones de uso. La microscopía confocal permite la medición topográfica de superficies con una amplia gama de texturas (desde superficies muy rugosas a superficies muy lisas) mediante el escaneo en pasos de la muestra verticalmente.
El recorrido por el apasionante mundo de la microscopía nos permite ver a una escala muy alejada de mundo macroscópico al que estamos acostumbrados. Las diferentes técnicas microscópicas nos ayudan a entender el reino atómico y la estructura de los organismos vivos, así como también de los diversos materiales. Es una herramienta imprescindible para desarrollar nuevas funcionalidades en el campo de la nanociencia y la nanotecnología con aplicaciones biomédicas, en computación y telecomunicaciones, y en energías renovables, entre otras muchas. Al completar el curso los estudiantes tendrán una visión detallada de los elementos básicos del que están formados los microscopios que utilizamos en las diferentes técnicas, su funcionamiento y operatividad, la preparación de muestras así como los objetivos y resultados de estudio. El curso está pensado para profesores de secundaria que quieran tener una aproximación a las técnicas de microscopía así como para estudiantes tanto de secundaria como de primeros cursos universitários. Pero es apto para cualquier persona interesada en el mundo nanométrico y sus aplicaciones.
