Karta przedmiotu

Krystalografia i rentgenografia strukturalna

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2025/2026

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Nazwa kierunku studiów:

Inżynieria materiałowa

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Materiały specjalne, Technologie materiałowe

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Nauki o Materiałach

Kod zajęć:

16853

Status zajęć:

obowiązkowy dla programu

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 4 / W30 C30 / 4 ECTS / E

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr inż. Kamil Gancarczyk

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Uzyskanie wiedzy i umiejętności w zakresie krystalografii i rentgenowskiej analizy strukturalnej materiałów inżynierskich

Ogólne informacje o zajęciach:
Przedmiot wprowadza studentów do zganień związanych z podstawami krystalografii i rentgenowskiej analizy strukturalnej materiałów. Omawia, opisuje i klasyfikuje materiały krystaliczne. Charakteryzuje najważniejsze metody badania materiałów krystalicznych.

Materiały dydaktyczne:
Materiały udostępnione przez prowadzącego w postaci instrukcji do ćwiczeń

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1	Eugeniusz Łągiewka	Podstawy dyfrakcji promieni rentgenowskich, elektronów i neutronów	Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego.	2015
2	Zbigniew Bojarski, Eugeniusz Łągiewka	Rentgenowska analiza strukturalna	Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego .	1995
3	Zbigniew Bojarski, Marek Gigla, Kazimierz Stróż, Marian Surowiec	Krystalografia	Wydawnictwo Naukowe PWN.	2007
4	B.D. Cullity	Podstawy dyfrakcji promieni rentgenowskich	Państwowe Wydawnictwo Naukowe .	1964

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1	Jan Sieniawski, Aleksander Cyunczyk	Struktura ciał stałych	Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej.	2008
2	Zbigniew Bojarski, Eugeniusz Łągiewka	Materiały do ćwiczeń z rentgenowskiej analizy strukturalnej	Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego .	1982

Literatura do samodzielnego studiowania
1	Stanisław Skrzypek	Nowe możliwości pomiaru makronaprężeń własnych materiałów przy zastosowaniu dyfrakcji promieniowania X w geometrii stałego kąta padania	Wydawnictwo AGH.	2002
2	Peter Luger	Rentgenografia strukturalna monokryształów	Wydawnictwo Naukowe PWN.	1989
3	Kamil Gancarczyk	Doskonałość struktury krystalicznej monokryształów nadstopu niklu CMSX-4 i jej wpływ na właściwości mechzniczne w wysokiej temperaturze	Rozprawa doktorska.	2021

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Rejestracja na 3 semestr studiów 1. stopnia na kierunku inżynieria materiałowa.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Zna wybrane fakty, obiekty i zjawiska dotyczące podstaw nauki o materiałach - w szczególności budowy klasyfikacji materiałów inżynierskich i ich najważniejszych właściwości.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Potrafi właściwie dobierać źródła informacji dotyczące podstaw krystalografii i rentgenowskiej analizy strukturalnej.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Jest gotów do komunikacji oraz współpracy pomiędzy studentami w trakcie ćwiczeń laboratoryjnych. Jest gotów do samodzielnej realizacji powierzonych zadań w ramach zajęć.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
MEK01	Student powinien wykazywać znajomość podstawowych pojęć z zakresu krystalografii i budowy krystalicznej materiałów oraz wiedzę dotyczącą analizy struktury materiałów krystalicznych metodą dyfrakcji rentgenowskiej.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	kolokwium, raport pisemny, egzamin cz. pisemna	K-W01+++ K-W05+	P6S-WG
MEK02	Student powinien posiadać podstawową wiedzę dotyczącą określania oraz opisu struktury jak również klasyfikowania materiałów krystalicznych.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	kolokwium, raport pisemny, egzamin cz. pisemna	K-W01+++ K-W05+ K-U01+++	P6S-UW P6S-WG
MEK03	Student zna podstawy rentgenowskich metod badania struktury materiałów krystalicznych. Jest gotowy do samodzielnego lub zespołowego opracowania metodyki badań rentgenowskich.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	kolokwium, raport pisemny	K-U01+ K-U06+++ K-K04++	P6S-UO P6S-UW
MEK04	Student zna teoretyczne podstawy metod badawczych opartych na zjawiskach dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego.	wykład, ćwiczenia rachunkowe	kolokwium	K-W01++ K-W05+ K-U01+ K-U10++	P6S-UW P6S-WG

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
4	TK01	Budowa krystaliczna materiałów, pojęcie monokryształu i polikryształu - Podstawowe zagadnienia z zakresu krystalografii i budowy kryształów, monokryształy i polikryształy, polikryształ nanokrystalliczny, stan amorficzny ciała stałego, model atomu, rodzaje wiązań m/atomowych, struktura (budowa) krystaliczna i sieć przestrzenna.	W01, W02, C01, C02	MEK01
4	TK02	Modelowanie sieci krystalicznych, komórka elementarna sieci krystalicznej - Charakterystyka układów krystalograficznych i typy sieci przestrzennych Bravais’go, parametry sieciowe i kątowe, parametry charakteryzujące komórkę elementarną, stopień wypełnienia przestrzemni atomami, przestrzenie międzyatomowe – luki oktaedryczne i luki tetraedryczne.	W03, W04, C03	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK03	Wskaźnikowanie prostych i płaszczyzn sieciowych - Zasady określania węzłów oraz wskaźnikowania prostych i płaszczyzn sieciowych, równania prostej i płaszczyzny sieciowej; symbole [uvw] i (hkl), rysowanie prostych i płaszczyzn o zadanych wskaźnikach. Iloczyn skalarny i wektorowy na przykładzie kierunków i płaszczyzn sieciowych. Wskaźnikowanie w układzie regularnym i heksagonalnym.	W05, C04, C05	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK04	Rzeczywista budowa ciał krystalicznych. Defekty punktowe, liniowe i płaszczyznowe.	W06, C06	MEK01 MEK02 MEK03
4	TK05	Otrzymywanie i właściwości promieni rentgenowskich. Lampy rentgenowskie. Widmo ciągłe i charakterystyczne. Monochromatyzacja promieniowania rentgenowskiego. Oddziaływanie promieni rentgenowskich z materią.	W07, W08, C07	MEK01 MEK02
4	TK06	Podstawy teoretyczne zjawiska dyfrakcji: prawo Lauego i prawo Bragga. Rozproszenie promieniowania rentgenowskiego na sieci krystalicznej. Intensywność promieniowania ugiętego na kryształach: czynnik struktury, prawo wygaszeń, czynnik krotności, absorpcyjny i czynniki geometryczne.	W09, W10, C08	MEK01 MEK03
4	TK07	Metody rentgenowskiej analizy strukturalnej (RAS): badania monokryształów, metody badań materiałów polikrystalicznych. Metody dyfraktometryczne badania materiałów: budowa i podstawy działania dyfraktometrów.	W11, C09, C10	MEK03 MEK04
4	TK08	Jakościowa analiza fazowa: metoda dyfraktometryczna, metoda Debye’a-Scherrera, zasady identyfikacji faz,	W12, W13, C11, C12	MEK03 MEK04
4	TK09	Prezentacje sposobu wykonywania innych pomiarów dyfrakcyjnych na aparaturze będącej na wyposażeniu laboratorium	W14, C13	MEK03 MEK04
4	TK10	Zapoznanie się z działaniem dyfraktometrów oraz wykonywanie pomiarów w zakresie jakościowej analiza fazowej oraz rozwiazywanie dyfraktogramów (identyfikacja faz) korzystając z baz wzorców ICDD oraz wzorców obliczonych teoretycznie.	W15, C14, C15	MEK03 MEK04

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 4)	Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Ćwiczenia/Lektorat (sem. 4)	Przygotowanie do ćwiczeń: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/studiowanie zadań: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 4)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Egzamin (sem. 4)	Przygotowanie do egzaminu: 5.00 godz./sem.	Egzamin pisemny: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Ocena wystawiona na podstawie kolokwiów weryfikujących MEK01, MEK02, MEK03 - kolokwia przeprowadzane na zajęciach ćwiczeniowych
Ćwiczenia/Lektorat	Ocena zostanie wystawiona na podstawie średniej ocen z kolokwiów cząstkowych weryfikujących MEK01, MEK02, MEK03. Warunkiem pozytywnej oceny końcowej jest poprawne wykonanie sprawozdań z ćwiczeń
Ocena końcowa	Ocenę końcową stanowi średnia ważona z egzaminu i ćwiczeń. Oc końcowa = 0,7 egzamin * 0,3 ćwiczenia

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
Przykladowe kolokwium.pdf

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi nie