MICROSCOPIA OTTICA ED ELETTRONICA

La microscopia ottica e quella elettronica costituiscono uno strumento essenziale di indagine nel campo della conservazione e del restauro dei beni culturali. Il corso cerca di dare, fin dove possibile, un visione unitaria dell'ottica, introducendo progressivamente le differenze tra gli strumenti ottici ed elettronici generate dalle diversità nella interazione dei due tipi di "sonda" con la materia. Lo scopo è quello di permettere di utilizzare i microscopi in modo consapevole.

Lo studente sarà in grado di allineare un microscopio ottico e utilizzare correttamente i diaframmi presenti per poter lavorare in condizioni ottimali. Avrà consapevolezza delle diverse tecniche da utilizzare a seconda dei campioni in esame. Sarà in grado di capire le caratteristiche dei diversi segnali utilizzati in microscopia elettronica a scansione (SEM) e in trasmissione (TEM) e l'influenza dei vari parametri strumentali sulle immagini.

Il corso richiede solo conoscenze di base di fisica delle onde e di elettromagnetismo.

Confronto tra caratteristiche di luce visibile ed elettroni.
Ottica geometrica.
Inter-relazioni tra limite di diffrazione, aberrazioni, diaframmi, risoluzione e profondità di campo.
Teoria di Abbe.
Piani coniugati e funzione dei diversi diaframmi.
Microscopi ottici ed elettronici (trasmissione, riflessione, scansione).
Interazione luce-materia e elettroni-materia e meccanismi di contrasto.
Spettroscopia nel microscopio elettronico (EDS, EELS).

- M. Abramowitz, "Microscope: Basics and Beyond" e W. Davidson, M. Abramowitz, "Optical Microscopy", entrambi scaricabili dal sito: www.microscopy.fsu.edu (dove di trova molto altro materiale didattico utile)

- A. Armigliato, U. Valdrè, "Microscopia elettronica a scansione e microanalisi", Parte I

- Slides di lezione e dispensa

la verifica dell'apprendimento si svolgera' tramite la discussione di argomenti relativi alla teoria sviluppata durante il corso.

I concetti teorici verranno illustrati a lezione con l'ausilio di una presentazione Power Point che viene distribuita poi alla fine del corso.
Le ultime ore sono dedicate a una esercitazione pratica che consiste in due parti:
1) microscopio ottico: allineamento e corretto uso del diaframma di campo e del condensatore (osservazione del piano focale posteriore dell'obiettivo, anche con l'utilizzo di un reticolo di diffrazione); dimostrazione birifrangenza con cristallo di calcite e utilizzo del contrasto di polarizzazione.
2) TEM: dimostrazione su un campioni nanoparticelle della modalità bright field e dell'effetto del diaframma dell'obiettivo; alta risoluzione (HRTEM), trasformata di Fourier di un'immagine HRTEM e introduzione di una maschera per la antitrasformata, come aiuto per la comprensione della teoria di formazione dell'immagine di Abbe; diffrazione degli elettroni; macroanalisi EDX.
Solitamente il microscopio SEM non viene dimostrato perché già utilizzato nel corso di Chimica Analitica e Archeometria nel semestre precedente.

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