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Exerc&ia= cute;cio de Fixação e Avaliação de Conteúdo - Análise e Caracterização de Superfícies/2009

Prof. He= rman Mansur - Duração (estimada): 4 horas – VALOR: 50 (pontos)

(Data Disponível ONLIN= E: 25-setembro-2009)

1) Detalhe e conceitue com suas palavras os seguintes itens:

a) Interfac= es e Superfícies; Elétrons secundários; Elétrons retroespalhados; Raios-X característicos

b) Contrast= e, Resolução, profundidade de foco, profundidade de campo, distorção cromática, distorção geométrica

c) Caracter= ização de um material ou sistema

2) Cite e explique as diferenças entre as imagens obtidas por Elétrons secundários e Elétrons retroespalhados em MEV.

3) Identifique no diagrama a seg= uir cada um dos efeitos do feixe eletrônico utilizado na técnica de Microscopia eletrônica de varredura (MEV) na amostra e explique cada = um deles (1,2,3,4).

4) Porque as técnicas de microscopia eletrônica (SEM,TEM) requerem materiais estáveis em alto vácuo? Estes materiais precisam ser condutor= es? Compare com a E-SEM (Environmental Scanning Electron Microscope) e justifiq= ue a(s) eventual(is) diferença(s).

5) Cite e explique com suas palavras p= elo menos 3 características para preparação da amostra para análise em TEM? Qual material iria necessitar maior tensão de operação, para a mesma espessura, um filme de titânio metálico ou de um polímero? Porquê? <= /p>

1) Calcule:=

a) Comprime= nto de onda associado a um feixe de elétrons acelerado em 100 kV em TEM?=

b) Sabendo = que a redução de penetração de um feixe eletrônico decai exponencialmente com o aumento da espessura da amost= ra em análise por TEM, qual seria a alteração relativa de profundidade de uma amostra de espessura preparada com 100 nm para uma amos= tra de 50 nm?

c) Qual ser= ia a relação final de probabilidade de retroespalhamento de um fei= xe eletrônico cuja tensão foi reduzida em 50%? E para um material= -A de peso atômico Za=3D16 u.a. para um material-B de peso atômico= Zb=3D25 u.a.?

2) Desenhe e explique o diagrama completo de operação de um microscó= ;pio de força atômica, ressaltando as forças atuando em cada região e os diferentes modos de operação.

3) Consider= ando o diagrama de feixe eletrônico a seguir, coloque em ordem DECRESCENTE, para as situações (1= ,2,3), os seguintes parâmetros e explique:

a) Nú= ;mero Atômico, Z;

b) Energia = do Feixe eletrônico utilizado, E;

<= /span>

Dados para Realização:=

$3D"h=3D6{,}626\$

q_e = =3D carga elétrica negativa =3D = −1,6 × 10⁻¹⁹ Coulomb

m_e =3D massa de 9,10 × 10⁻³¹= kg

c₀ =3D 3,0 x 10⁸m/s

ATENÇÃO:

- Faça TODAS as considerações que julgar necessár= io para resolução dos problemas.

- A AVALIAÇÃO É INDIVIDUAL! RESPOSTAS IGUAIS DIVIDIR&Atild= e;O AS NOTAS! CONSULTA DE MATERIAL PRÓPRIO!

- A <= span style=3D'color:red'>DATA LIMITE para entrega impressa na Secreta= ria do DEMET (Prof. Herman Mansur) ou via eletrônica (email: hmansur@uol.com.br ou hmansur@demet.ufmg.br ) será dia 15-outubro-2009 às 18:00h. NÂO SERÃO ACEITOS OS DOCUMENTOS APÓS ESTA DATA!

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BOM TRABALHO!!!