- Anda baasteadmisi elektromagnetkiirgusel põhinevate uurimismeetodite olemusest.
- Anda baasteadmised vaakumtehnika valdkonnas.
- Anda baasteadmised elektriliste parameetrite mõõtmise meetoditest
- Anda üldteadmised materjalide põhilistest purustava ja mittepurustava
katsemeetoditest.
- Anda üldteadmised ja oskused materjalide uurimis- ja katsemeetodite valiku põhimõtetest ja katsetuste läbiviimisest.

- To provide basic knowledge in the field of instrumental analysis methods based on electron beam and X-ray irradiation.
- To provide basic knowledge of vacuum technics.
- To provide basic knowledge on electrical analysis methods.
- To provide a basic knowledge of the main material destructive and non-destructive testing methods.
- To provide basic skills and knowledge to select and carry out material research and testing methods.

Üliõpilane:
- teab ja saab aru valgus- ja elektronoptika seadustest, röntgenkiirguse mõjust ainele, elektronide ja aine vastasmõjust ning spektraalmeetodite põhimõtetest;
- teab ja saab aru UV-VIS,NIR-IR, EPR, NMR ja optilise luminesents spektroskoopia meetoditest;
- teab ja oskab määrata materjalide elektriliste parameetrite määramise meetodeid, DC ja AC voolu korral;
- teab vaakumtehnika aluseid;
- teab ja oskab kasutada füüsikalisi suurusi, ühikuid elektronmagnetkiirguse ja aine vastasmõju probleemide analüüsil ning lahendamisel;
- tunneb elektromagnetkiirguse liike ja nende mõju tahkisele ja oskab hinnata katsetulemusi;
- oskab seostada mikrostruktuuri parameetreid meid ümbritseva elukeskkonna nähtustega materjalide kirjeldamisel ja analüüsil;
- teab põhilisi materjalide mittepurustava ja purustava katsetamise viise ja nende abil määratavaid omadusi, tundma nende tähistussüsteemi;
- tunneb materjali uurimis- ja katsetamismeetodi valiku põhimõtteid ja oskama valida sobivaima uurimis/katsemeetodi;
- oskab läbi viia lihtsamaid meetodipõhiseid mittepurustavaid- ja purustavaid katsetusi.

The student:
- knows and understands the laws of light and electron optics, X rays, interactions of electrons and matter and principles of spectral methods;
- knows and understands UV-VIS, NIR-IR, EPR, NMR, Raman and optical luminescence spectroscopy methods;
- knows and understand material electrical parameters measurement at DC and AC
- knows and understand vacuum technics;
- understands and uses the physical units to solve the problems in materials research;
- recognizes the types of electromagnetic radiation and their impact on the solids;
- is able to associate the parameters of micro-structure with our surrounding environment phenomena, materials characterization and analysis;
- has the knowledge about the main properties of materials and their non-destructive and destructive testing methods and their designation system;
- has the knowledge to choose a suitable material research and testing method;
- is able to carry out simple destructive and non-destructive tests.

Proovi võtmise tehnika. Prepareerimismeetodid ja -tehnikad. Proovide praktiline ettevalmistamine uurimiseks. Elektromagnetlaine ja aine vastasmõju. Valgusmikroskoopia. Optiline metallograafia ja mikrostruktuur. Kristalse struktuuriga objekt. Elektronide ja aine vastasmõju. Elektronide difraktsioon. Transmissioonelektronmikroskoopia. Skaneeriv elektronmikroskoopia. Röntgenmikroanalüüs, EBSD. Difraktsioonanalüüs. Teravikmikroskoopia. Mikrofotode interpreteerimine.
Ülevaade röntgen- (XPS), röntgenfluorestsentsdefektoskoopia (XRF) meetoditest.
Ülevaade UV-VIS,NIR-IR, EPR, NMR ja optilise luminesents spektroskoopia meetoditest;
Materjalide elektriliste parameetrite määramise meetodeid, DC ja AC voolu korral.
Materjalide mehaanilised omadused ja katsetamine. Purustav katsetamine: tugevus-, plastsus-, sitkusnäitajad. Katsediagrammid, teljestikud, ühikud. Kõvadusnäitajad, Brinell, Rockwell, Vickers, Barcol. Tähised, ühikud.
Mittepurustav katsetamine, visuaal-, kapillaar-, magnetpulber, ultraheli- ja röntgenkatse. Eelised, puudused, valiku põhimõtted.
Praktilise katsetustegevuse organiseerimine, katsestandardid.

Technique for taking samples. Sample preparation. Methods for preparation. Practical preparation of samples. Light microscopy. Optical metallography and microstructure.
Interaction of electrons and matter. Diffraction of electrons. Transmission electron microscope. Scanning electron microscope. Differences between TEM and SEM.
X-ray diffraction. X-ray microanalysis. EDS and WDS analysis. Scanning probe microscopy. STM preferences over other analytical methods. From light microscopy to STM. Instrumentation. Atomic force microscopy. Interpretation of microphotos.
Overview of X-ray- (XPS), x-ray fluorescence spectroscopy (XRF) methods.
Overview of UV-VIS,NIR-IR, EPR, NMR and optical luminescence spectroscopy methods;
Overview of material electrical parameters measurement at DC and AC.
The mechanical properties of materials and testing. Destructive tests: strength, plasticity-, toughness. Test diagrams, marking, units. Hardness, Brinell, Rockwell, Vickers, Barcol. Marking and units.
Non-destructive testing, visual, penetrant, magnetic particle, ultrasound and x-ray tests. Advantages, disadvantages, selection principles.
Organization of practical testing activities, testing standards.

Eksamitöö

Examination

Ettevalmistus kohapealseteks praktikumideks
Referaadi koostamine erialakirjanduse baasil
Valmistumine kontrolltöödeks
Valmistumine eksamiks

Preparation for practical works
Essay based on the literature on materials research and testing
Preparation for tests
Preparation for examination

1. Õppejõude poolt koostatud loengutekstid, erialakirjandus.
2. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker. Füüsika põhikursus: õpik kõrgkoolile. 1. köide. Tartu: Eesti Füüsika Selts, 2011.
3. D. Halliday, R. Resnick, J. Walker. Füüsika põhikursus: õpik kõrgkoolile. 2. köide. Tartu: Eesti Füüsika Selts, 2012.
4. D. Halliday,R. Resnick, J. Walker.Fundamentals of Physics. Wiley 2001
5. Alonso, M, Finn , Physics, Addison-Wesley, 1992.
6. https://en.wikibooks.org/wiki/Materials_Science/Structure_of_Matter
7. E. Hendre, P. Kulu, jt. Materjalitehnika, TTÜ Kirjastus, 2003.

-