Syllabus

MAC-1003 Caracterización Estructural

DR. LUIS HUMBERTO MAY HERNANDEZ

lmay@itescam.edu.mx

Semestre Horas Teoría Horas Práctica Créditos Clasificación
4 2 2 4 Ciencia Ingeniería

Prerrequisitos
Comprender la estructura atómica
Conocer las diferentes estructuras cristalinas
Aplicar los conocimientos fundamentales de cristalografía
Correlacionar los fundamentos de óptica y de mecánica cuántica
Entender problemas de análisis vectorial
Correlacionar los fundamentos de óptica y de mecánica cuántica

Competencias Atributos de Ingeniería
Conocer los principios de formación de imágenes en el microscopio óptico,   Comunicarse efectivamente con diferentes audiencias
Conocer las principales partes del microscopio óptico   Comunicarse efectivamente con diferentes audiencias
Preparar muestras metalograficas   Reconocer la necesidad permanente de conocimiento adicional y tener la habilidad para localizar, evaluar, integrar y aplicar este conocimiento adecuadamente
Identificar los tipos de radiación   Reconocer la necesidad permanente de conocimiento adicional y tener la habilidad para localizar, evaluar, integrar y aplicar este conocimiento adecuadamente
Analizar y discutir patrones de difracción de diferentes materiales   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería
Comprender el principio de funcionamiento del MEB   Reconocer la necesidad permanente de conocimiento adicional y tener la habilidad para localizar, evaluar, integrar y aplicar este conocimiento adecuadamente
Comprender los principios de formación de imágenes   Reconocer la necesidad permanente de conocimiento adicional y tener la habilidad para localizar, evaluar, integrar y aplicar este conocimiento adecuadamente
Conocer las tecnicas de preparación de muestras   Desarrollar y conducir una experimentación adecuada; analizar e interpretar datos y utilizar el juicio ingenieril para establecer conclusiones
Describir y pormenorizar los principios de funcionamiento   Reconocer la necesidad permanente de conocimiento adicional y tener la habilidad para localizar, evaluar, integrar y aplicar este conocimiento adecuadamente
Identificar las técnicas de preparación de muestras   Reconocer la necesidad permanente de conocimiento adicional y tener la habilidad para localizar, evaluar, integrar y aplicar este conocimiento adecuadamente
Interpretar imagenes de alta resolución   Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería aplicando los principios de las ciencias básicas e ingeniería

Normatividad
1. El pase de lista, se realizará 10 min después de iniciada la sesión, la llegada dentro de los 5 min posteriores a este tiempo se tomará como retardo. Dos retardos equivalen a una falta. 2. No se permitirá introducir comidas y bebidas al salón de clases. 3. Los trabajos de investigación, tareas y/o exposiciones, deberán entregarse en tiempo y forma indicada. Los trabajos entregados extemporáneos serán calificados sobre 70/100 puntos. 4. Los alumnos deberán dirigirse con respeto y de manera adecuada a sus compañeros y al profesor usando un lenguaje apropiado y cortés. 5. No se permitirá el uso de gorras y/o lentes de sol en el salón de clase, así como tampoco tomar fotografías o grabar video con los celulares en clase, las llamadas podrán contestarse fuera del salón de clases siempre y cuando el celular se encuentre en modo de vibracion. 6. Para tener derecho de presentar 1ra Reevaluación, el alumno debera contar con el 80 % de asistencias, asi como realizar correctamente todas las actividades y trabajos pendientes. En caso de tener menos del 80 % de asistencia se turnara a exámenes de 2a Reevalación.

Materiales
Calculadora y bata de laboratorio (cuando se indique)

Bibliografía disponible en el Itescam
Título
Autor
Editorial
Edición/Año
Ejemplares
Física /
Resnick, Robert.
Cecsa,
5a. / 2002.
4
Si
Introducción a la fisicoquímica : Termodinámica /
Engel, Thomas
Pearson educación,
2007.
5
-

Parámetros de Examen
PARCIAL 1 De la actividad 1.1.1 a la actividad 2.7.1
PARCIAL 2 De la actividad 3.1.1 a la actividad 4.9.1

Contenido (Unidad / Competencia / Actividad / Material de Aprendizaje)
1. Microscopía óptica
          1.1. Conocer los principios de formación de imágenes en el microscopio óptico,
                   1.1.1. Investigar y discutir los principios que rigen la formación de imágenes en el ojo humano, en lentes simples y compuestos para la caracterización de la imagen formada.
                           Formacion de imaganes ( bytes)
                           Manual de laboratorio ( bytes)
                          
          1.2. Conocer las principales partes del microscopio óptico
                   1.2.1. Identificar las partes fundamentales en el microscopio
                           Partes de microscopio optico ( bytes)
                          
                   1.2.2. Calcular y comparar los aumentos en: Lente simples y en el microscopio �ptico
                           Partes y funcionamiento 1 ( bytes)
                          
                   1.2.3. Distinguir los conceptos de: Distancia focal , Eje óptico, Rayos focales, Rayos paralelos
                           Partes y funcionamiento 2 ( bytes)
                          
                   1.2.4. Investigar la longitud de onda de filtros de diferentes colores y calcular el poder de resolución.
                           Partes y funcionamiento 3 ( bytes)
                          
                   1.2.5. Seleccionar el tipo de objetivo y oculares para realizar observaciones con bajos y altos aumentos.
                           Partes y funcionamiento 4 ( bytes)
                          
                   1.2.6. Observar la profundidad de foco de objetivos diferentes
                           Partes y funcionamiento 5 ( bytes)
                          
          1.3. Conocer los principales métodos de iluminacion
                   1.3.1. Investigar la longitud de onda de filtros de diferentes colores y calcular el poder de resolución.
                           Metodos de iluminacion ( bytes)
                          
          1.4. Preparar muestras metalograficas
                   1.4.1. Preparar muestras metalográficas para su observación
                           Preparacion de muestras ( bytes)
                          
          1.5. Interpretar la microestrucutra de materiales diversos
                   1.5.1. Analizar y discutir la microestructura de diversos materiales
                           Interpretacion de microestructuras ( bytes)
                          
          1.6. Analizar las imágenes obtenidos en el MO
                   1.6.1. Analizar y discutir de los resultados en muestras observadas o de ejemplos de proporcionados por el profesor
                           Analizador de imagenes ( bytes)
                          
2. Técnicas de difracción de rayos X
          2.1. Identificar los tipos de radiación
                   2.1.1. Investigar y discutir la clasificaci�n y caracter�sticas de las radiaciones en funci�n de la longitud de onda.
                           Introduccion a los rayos X ( bytes)
                          
          2.2. Comprender el principio de formación de los rayos X
                   2.2.1. Analizar la interacción de los rayos X con la materia.
                           Generacion de Rayos X ( bytes)
                          
                   2.2.2. Describir el fundamento del espectro de rayos X.
                           Espectro de rayos X ( bytes)
                          
          2.3. Conocer y aplicar la Ley de Bragg
                   2.3.1. Demostrar la Ley de Bragg y su significado físico.
                           Ley de Bragg ( bytes)
                          
          2.4. Comprender la utilidad del factor de estructura
                   2.4.1. Describir el efecto del contenido atómico de los cristales en la difracción de rayos X a través del factor de estructura.
                           Factor de estructura ( bytes)
                          
          2.5. Identificar las técnicas de difracción de rayos X
                   2.5.1. Estimar y comparar las condiciones de reflexión y de extinción específica para diferentes estructuras cristalinas
                           Tecnicas ( bytes)
                          
                   2.5.2. Identificar en el difractómetro de rayos X, sus partes fundamentales.
                           Partes y funcionamiento ( bytes)
                          
          2.6. Analizar y discutir patrones de difracción de diferentes materiales
                   2.6.1. Indexar e interpreta los patrones de difracción.
                           Patrones de difraccion ( bytes)
                          
                   2.6.2. Aplicar la técnica de difracción de los rayos X en los materiales
                           Patrones de difraccion ( bytes)
                          
          2.7. Comprender la utilidad del Método Rietveld
                   2.7.1. Realizar el refinamiento de patrones de difracci�n de rayos X
                           Rietveld ( bytes)
                          
3. Microscopía electrónica de barrido
          3.1. Comprender el principio de funcionamiento del MEB
                   3.1.1. Investigar el funcionamiento de cada una de las partes que constituyen el MEB asi como analizar la trayectoria del haz de electrones dentro de la columna del microscopio, desde su generación hasta el impacto sobre la muestra.
                           Introduccion ( bytes)
                          
          3.2. Comprender los mecanismos de interacción haz de electrones – materia
                   3.2.1. Comprender los principios de formación de patrones de difracción e imágenes.
                           Interaccion ( bytes)
                          
          3.3. Comprender los principios de formación de imágenes
                   3.3.1. Comparar la formación de imágenes en campo claro y en campo obscuro.
                           Formacion de imagenes ( bytes)
                          
          3.4. Identificar el microanálisis por dispersión de energía
                   3.4.1. Analizar la difracción de electrones en el MET, en base a muestras cristalinas y red recíproca.
                           Energia dispersiva ( bytes)
                          
          3.5. Identificar el microanálisis por dispersión de longitud de onda
                   3.5.1. Realizar microanálisis por dispersión de longitud de onda en muestras de diferentes tipos de materiales
                           WDS ( bytes)
                          
          3.6. Conocer las tecnicas de preparación de muestras
                   3.6.1. Preparar muestras par ser obervadas, asi como examinar los alcances y limitaciones del MEB
                           Preparacion de muestras ( bytes)
                          
4. Microscopía electrónica de transmisión
          4.1. Describir y pormenorizar los principios de funcionamiento
                   4.1.1. Investigar y discutir los principios del MET. Asi como indetificar las partes del microscopio
                           Descripcion del MET ( bytes)
                          
          4.2. Identificar las técnicas de preparación de muestras
                   4.2.1. Describir y aplicar las técnicas para la preparación de muestras
                           Preparacion d muestras ( bytes)
                          
          4.3. Comprender el principio del poder de resolución
                   4.3.1. Identificar los factores que afectan el poder de resolución
                           Resolucion ( bytes)
                          
          4.4. Comprender el principio de formacion de imagenes
                   4.4.1. Comparar la formación de imágenes en campo claro y en campo obscuro.
                           Formacion de imagenes ( bytes)
                          
          4.5. Interpretar los patrones de difracción
                   4.5.1. Analizar la difracción de electrones en el MET, en base a muestras cristalinas y red recíproca.
                           Patrones de difraccion ( bytes)
                          
          4.6. Comprender la reglas de indexación
                   4.6.1. Aplicar las reglas de indexación y utilizar software
                           Rglas de indexado ( bytes)
                          
          4.7. Comprender la teoría cinemática
                   4.7.1. Distinguir la interpretación de la teoría cinemática de contraste en cristales perfectos e imperfectos.
                           Teoria cinematica ( bytes)
                          
          4.8. Comprender la teoría dinámica
                   4.8.1. Comprender la teoría dinámica para la interpretación de imágenes de imperfecciones cristalinas.
                           Teoria dinamica ( bytes)
                          
          4.9. Interpretar imagenes de alta resolución
                   4.9.1. Aplicar la metodología en la caracterización estructural e identifica los defectos de estructura.
                           HRTEM ( bytes)
                          

Prácticas de Laboratorio (20212022P)
Fecha
Hora
Grupo
Aula
Práctica
Descripción

Cronogramas (20212022P)
Grupo Actividad Fecha Carrera
4 A 1.1.1 Investigar y discutir los principios que rigen la formación de imágenes en el ojo humano, en lentes simples y compuestos para la caracterización de la imagen formada. 2022-02-09 IMAT-2010-222
4 A 1.2.1 Identificar las partes fundamentales en el microscopio 2022-02-11 IMAT-2010-222
4 A 1.2.2 Calcular y comparar los aumentos en: Lente simples y en el microscopio �ptico 2022-02-16 IMAT-2010-222
4 A 1.2.3 Distinguir los conceptos de: Distancia focal , Eje óptico, Rayos focales, Rayos paralelos 2022-02-16 IMAT-2010-222
4 A 1.2.4 Investigar la longitud de onda de filtros de diferentes colores y calcular el poder de resolución. 2022-02-18 IMAT-2010-222
4 A 1.2.5 Seleccionar el tipo de objetivo y oculares para realizar observaciones con bajos y altos aumentos. 2022-02-18 IMAT-2010-222
4 A 1.2.6 Observar la profundidad de foco de objetivos diferentes 2022-02-23 IMAT-2010-222
4 A 1.3.1 Investigar la longitud de onda de filtros de diferentes colores y calcular el poder de resolución. 2022-02-23 IMAT-2010-222
4 A 1.4.1 Preparar muestras metalográficas para su observación 2022-02-25 IMAT-2010-222
4 A 1.5.1 Analizar y discutir la microestructura de diversos materiales 2022-03-02 IMAT-2010-222
4 A 1.6.1 Analizar y discutir de los resultados en muestras observadas o de ejemplos de proporcionados por el profesor 2022-03-02 IMAT-2010-222
4 A 2.1.1 Investigar y discutir la clasificaci�n y caracter�sticas de las radiaciones en funci�n de la longitud de onda. 2022-03-04 IMAT-2010-222
4 A 2.2.1 Analizar la interacción de los rayos X con la materia. 2022-03-09 IMAT-2010-222
4 A 2.2.2 Describir el fundamento del espectro de rayos X. 2022-03-09 IMAT-2010-222
4 A 2.3.1 Demostrar la Ley de Bragg y su significado físico. 2022-03-11 IMAT-2010-222
4 A 2.4.1 Describir el efecto del contenido atómico de los cristales en la difracción de rayos X a través del factor de estructura. 2022-03-11 IMAT-2010-222
4 A 2.5.1 Estimar y comparar las condiciones de reflexión y de extinción específica para diferentes estructuras cristalinas 2022-03-16 IMAT-2010-222
4 A 2.5.2 Identificar en el difractómetro de rayos X, sus partes fundamentales. 2022-03-18 IMAT-2010-222
4 A 2.6.1 Indexar e interpreta los patrones de difracción. 2022-03-23 IMAT-2010-222
4 A 2.6.2 Aplicar la técnica de difracción de los rayos X en los materiales 2022-03-25 IMAT-2010-222
4 A 2.6.2 Aplicar la técnica de difracción de los rayos X en los materiales 2022-03-30 IMAT-2010-222
4 A 2.6.2 Aplicar la técnica de difracción de los rayos X en los materiales 2022-04-01 IMAT-2010-222
4 A 2.7.1 Realizar el refinamiento de patrones de difracci�n de rayos X 2022-04-01 IMAT-2010-222
4 A 2.7.1 Realizar el refinamiento de patrones de difracci�n de rayos X 2022-04-06 IMAT-2010-222
4 A 2.7.1 Realizar el refinamiento de patrones de difracci�n de rayos X 2022-04-08 IMAT-2010-222
4 A 3.1.1 Investigar el funcionamiento de cada una de las partes que constituyen el MEB asi como analizar la trayectoria del haz de electrones dentro de la columna del microscopio, desde su generación hasta el impacto sobre la muestra. 2022-04-27 IMAT-2010-222
4 A 3.1.1 Investigar el funcionamiento de cada una de las partes que constituyen el MEB asi como analizar la trayectoria del haz de electrones dentro de la columna del microscopio, desde su generación hasta el impacto sobre la muestra. 2022-04-29 IMAT-2010-222
4 A 3.2.1 Comprender los principios de formación de patrones de difracción e imágenes. 2022-05-04 IMAT-2010-222
4 A 3.3.1 Comparar la formación de imágenes en campo claro y en campo obscuro. 2022-05-04 IMAT-2010-222
4 A 3.4.1 Analizar la difracción de electrones en el MET, en base a muestras cristalinas y red recíproca. 2022-05-06 IMAT-2010-222
4 A 3.4.1 Analizar la difracción de electrones en el MET, en base a muestras cristalinas y red recíproca. 2022-05-11 IMAT-2010-222
4 A 3.5.1 Realizar microanálisis por dispersión de longitud de onda en muestras de diferentes tipos de materiales 2022-05-13 IMAT-2010-222
4 A 3.6.1 Preparar muestras par ser obervadas, asi como examinar los alcances y limitaciones del MEB 2022-05-18 IMAT-2010-222
4 A 3.6.1 Preparar muestras par ser obervadas, asi como examinar los alcances y limitaciones del MEB 2022-05-20 IMAT-2010-222
4 A 4.1.1 Investigar y discutir los principios del MET. Asi como indetificar las partes del microscopio 2022-05-25 IMAT-2010-222
4 A 4.2.1 Describir y aplicar las técnicas para la preparación de muestras 2022-05-25 IMAT-2010-222
4 A 4.3.1 Identificar los factores que afectan el poder de resolución 2022-05-27 IMAT-2010-222
4 A 4.4.1 Comparar la formación de imágenes en campo claro y en campo obscuro. 2022-05-27 IMAT-2010-222
4 A 4.5.1 Analizar la difracción de electrones en el MET, en base a muestras cristalinas y red recíproca. 2022-06-01 IMAT-2010-222
4 A 4.6.1 Aplicar las reglas de indexación y utilizar software 2022-06-03 IMAT-2010-222
4 A 4.7.1 Distinguir la interpretación de la teoría cinemática de contraste en cristales perfectos e imperfectos. 2022-06-15 IMAT-2010-222
4 A 4.8.1 Comprender la teoría dinámica para la interpretación de imágenes de imperfecciones cristalinas. 2022-06-15 IMAT-2010-222
4 A 4.9.1 Aplicar la metodología en la caracterización estructural e identifica los defectos de estructura. 2022-06-17 IMAT-2010-222
4 A 4.9.1 Aplicar la metodología en la caracterización estructural e identifica los defectos de estructura. 2022-06-22 IMAT-2010-222

Temas para Segunda Reevaluación