1. Перечень компетенций с указанием этапов (уровней) их формирования. ПК-1: способность использовать знания теоретических, методических, процессуальных и организационных основ судебной экспертизы, криминалистики при производстве судебных экспертиз и исследований Знать: Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3 Уметь: Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3 Владеть: Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3 Основы рентгенографии Современное оборудование и приборы, применяемые при проведении рентгенографических исследований вещественных доказательств Знать круг задач решаемых методами рентгенографии и рентгеноструктурного анализа при производстве судебных экспертиз материалов, веществ и изделий Применять понятия и законы рентгенографии и рентгеноструктурного анализа при производстве судебных экспертиз и исследований Применять методы рентгенографии и рентгеноструктурного анализа для проведения эксперимента в исследованиях веществ, обрабатывать результаты эксперимента Решать конкретные задачи методами рентгенографии и рентгеноструктурного анализа при производстве судебных экспертиз и исследований Навыками использования законов рентгенографии и рентгеноструктурного анализа при производстве судебных экспертиз и исследований Владеть современными инструментальными методами рентгенографии и рентгеноструктурного анализа в судебной экспертизе, способами интерпретации полученных результатов Навыками решения поставленных задач в рентгенографии и рентгеноструктурного анализа при производстве судебных экспертиз и исследований ПК-2: способностью применять методики судебных экспертных исследований в профессиональной деятельности Знать: Уровень 1 Учебную и справочную литературу в данной области знаний Уровень 2 Научные публикации в данной области знаний Уровень 3 Организацию справочно-информационных и информационно-поисковых систем Уметь: Уровень 1 Пользоваться учебной и справочной литературой в данной области знаний Уровень 2 Анализировать научную и справочную литературу в данной области знаний Уровень 3 Искать научную и справочную информацию в базах данных и сетях интернета Владеть: Уровень 1 Уровень 2 Навыками пользования учебной и справочной литературой в данной области знаний Навыками анализа научной и справочной литературы Уровень 3 Методами поиска научной и справочной информации в базах данных и сетях интернета ПК-3 способностью использовать естественнонаучные методы при исследовании вещественных доказательств Знать: Уровень 1 Правила безопасной работы с приборами для рентгенографии и рентгеноструктурного анализа Уровень 2 Устройство лабораторных установок для проведения экспертного исследования Уровень 3 Приемы и методы работы на установках для рентгеноструктурного анализа Уметь: Уровень 1 Использовать методы рентгенографии и рентгеноструктурного анализа в раскрытии и расследовании правонарушений Уровень 2 Использовать лабораторные установки для проведения экспертного исследования Уровень 3 Выявлять, фиксировать криминалистические признаки методами рентгенографии и рентгеноструктурного анализа. Владеть: Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3 Навыками безопасной работы с с приборами для рентгенографии и рентгеноструктурного анализа Устройством лабораторных установок для проведения экспертного исследования Навыками выявления, фиксирования криминалистические признаки методами рентгенографии и рентгеноструктурного анализа. 2. Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания. Уровень освоения компетен ции ПК-1, ПК-2, ПК-3 Уровень I,II,III Планиру емые результа ты обучения (в соотв. с уровнем освоения компетен ции) З-1,З-2,З3 Критерии оценивания результатов обучения 1 2 3 Отсутствие знаний, умений, навыков по дисциплине Результаты обучения студентов свидетельств уют об усвоении ими некоторых элементарны х знаний основных вопросов темы дисциплине. Допущенные ошибки и неточности показывают , что студенты не овладели необходимо й системой знаний по дисциплине . Достигнутый уровень оценки результатов обучения показывает, что студенты обладают необходимой системой знаний и владеют некоторыми умениями по теме дисциплине. Студенты способны понимать и интерпретир овать освоенную информацию , что является основой успешного формировани 4 5 Студенты продемонстрир овали результаты на уровне осознанного владения учебным материалом и учебными умениями, навыками и способами деятельности по теме дисциплине. Студенты способны анализировать, проводить сравнение и обоснование выбора методов решения заданий в практикоориентированн ых ситуациях Студе нты способны использовать сведения из различных источников для успешного исследования и поиска решения в нестандартны х практикоориентирован ных ситуациях. Достигнутый уровень оценки результатов обучения студентов по теме дисциплины является основой для формировани я умений и навыков для решения практикоориентирова нных задач. У-1,У2,У-3 неудовлетворител ьная оценка результатов обучения. Отсутствие умений по дисциплине. Данный результат указывает на несформированно -сть порогового (входного) уровня знаний, умений, навыков. Результаты обучения студентов свидетельств уют об усвоении ими некоторых элементарны х знаний основных вопросов темы дисциплине Студент в целом успешно продемонстр ировал умении в дисциплине, но не систематичес кое использован ие знаний Студент в целом успешно продемонстрир овал умение по дисциплине, но в его ответах содержались определенные пробелы в умении использовать соотвествующи е знания Студент в целом успешно продемонстр ировал владении некоторым темами дисциплин, но не систематичес кое использован ие знаний Студент в целом успешно продемонстрир овал владение по дисциплине, но в его ответах содержались определенные пробелы в умении использовать соотвествующи е знания Допущенные ошибки и неточности показывают , что студенты не овладели лишь фрагментар ными умениями по дисциплине В-1,В2,В-3 Отсутствие навыков по дисциплине. Данный результат указывает на несформированно сть порогового (входного) уровня знаний, умений, навыков. Результаты обучения студентов свидетельств уют об усвоении ими некоторых элементарны х знаний основных вопросов темы дисциплине Допущенные ошибки и неточности показывают , что студенты овладели лишь фрагментар ными умениями по дисциплине я профессионал ьных компетенций, соответствую щих требованиям ФГОС ВПО. У студента сформирован ное умение использовать полученные знания по темам дисциплины, что является основой для формировани я профессионал ьных компетенций, соответствую щих требованиям ФГОС ВПО. У студента сформирован ное умение владеть полученными знаниями по темам дисциплины, что является основой для формировани я профессионал ьных компетенций, соответствую щих требованиям ФГОС ВПО. 3. Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы. 3.1. Задания для оценивания результатов обучения в виде знаний. Примерный перечень вопросов к зачету 1. Рентгеноструктурный анализ как составная часть инструментальных методов исследования вещественных доказательств. 2. Характеристика экспертных методик с применением рентгеноструктурного анализа. 3. Содержание и этапы экспертного исследования с использованием методов рентгенографии. 4. Свойства рентгеновских лучей. 5. Природа и спектральный состав рентгеновских лучей. 6. Явления, сопровождающие прохождение рентгеновских лучей сквозь вещество. 7. Рассеяние рентгеновских лучей. 8. Фотоэлектрический эффект. 9. Дифракция рентгеновских лучей. 10. Основное уравнение дифракции рентгеновских лучей. Закон Вульфа-Брэгга. 11. Принципиальная схема эксперимента в рентгеноструктурном анализе. 12. Устройство рентгеновских трубок. 13. Рентгеновские дифрактометры и микродифрактометры. 14. Техника безопасности при эксплуатации рентгеновских аппаратов. 15. Фотографические и дифракционные методы регистрации дифракционной картины. 16. Методы исследования монокристаллов. 17. Методы исследования поликристаллов. 18. Установление вещества по данным о межплоскостных расстояниях. 29. Индицирование рентгенограмм и определение размеров элементарной ячейки. 20. Качественный и количественный фазовый рентгеноструктурный анализ. 21. Рентгеновский анализ остаточных напряжений и субструктуры. 22. Методы исследования структурных несовершенств в кристаллах и поликристаллах. 23. Применение просвечивания рентгеновскими лучами при исследовании неизвестных объектов. 24. Применение рентгенографии в судебной медицине. Рентгеноструктурный анализ биологических тканей. 25. Применение рентгенографии при исследовании изделий из волокнистых материалов. 26.Применение рентгенографии при исследовании лакокрасочных покрытий, косметических средств, лекарственных препаратов и наркотических средств. 27 Применение рентгенографии в технико-криминалистической экспертизе документов при исследование бумаги и зольных остатков. 28. Применение рентгенографии в судебной баллистике. Исследование следов выстрела на преградах. Установление факта и давности выстрела. 29. Применение рентгенографии в автотехнической экспертизе. Исследование разрушенных деталей автотранспортных средств. 30. Применение рентгенографии в пожарно-технической экспертизе. Исследование медных и алюминиевых проводников с оплавлением. 31. Применение рентгенографии при исследовании металлических объектов, подвергавшихся взрывному воздействию. 32. Применение рентгенографии при установлении фазового состава и определении способа изготовления металлических изделий. Задания по отдельным темам лекций 1. Вычислить микронапряжения, если известна длина волны рентгеновского излучения и значения физического уширения? 2. Рассчитать период кристаллической решетки, если известно межплоскостное расстояние? 3. Вычислить межплоскостное расстояние по известной длине волны и углу отражения? 4. Перечислите основные методы количественного фазового анализа? 5. Выведите формулу, связывающую ширину дифракционной линии и размер ОКР. 6. Запишите формулу, связывающую размер ОКР с интегральной шириной линии. 7.Перечислите все основные преимущества и недостатки регистрации дифракционной картины с помощью дифрактометров общего назначения? 8. Как различить рентгенограммы, снятые от веществ с примитивной и объемноцентрированными решетками? Примерные темы рефератов 1. Нанокристаллы, как объекты рентгенографии и рентгеноструктурного анализа. 2. Методы рентгенографического и рентгеноструктурного анализа в применении к исследованию наносистем. 3. Свойства рентгеновских лучей. 4. Природа и спектральный состав рентгеновских лучей. 5. Явления, сопровождающие прохождение рентгеновских лучей сквозь вещество. 6. Рассеяние рентгеновских лучей. 7. Фотоэлектрический эффект. 8. Дифракция рентгеновских лучей. 9. Основное уравнение дифракции рентгеновских лучей. 10. Закон Вульфа-Брэгга. 11. Рентгеновская техника и аппаратура. 12. Принципиальная схема эксперимента в рентгеноструктурном анализе. 13. Устройство рентгеновских трубок. 14. Аппаратура для проведения рентгеноструктурного анализа. 15. Методико-математическое обеспечение для рентгенодифракционного анализа нанокристаллических структур. 16. Фотографические и дифракционные методы регистрации дифракционной картины. 17. Методы исследования нанокристаллических структур. 18. Установление вещества по данным о межплоскостных расстояниях нанокристаллов. 19. Индицирование рентгенограмм и определение размеров элементарной ячейки нанокристаллов. 20. Качественный и количественный фазовый рентгеноструктурный анализ нанокристаллов. 21. Использование при идентификации фаз нанокристаллов рентгенографической картотеки ASTM. 22. Определение изменений структуры нанокристаллов по дифракционным максимумам. 23. Рентгеновский анализ остаточных напряжений и субструктуры нанокристаллов 24. Методы исследования структурных несовершенств в нанокристаллах 3.2. Задания для оценивания результатов обучения в виде умений и владений. Лабораторный практикум 1. Рентгеновская дифрактометрия 2. Определение толщины фольги по ослаблению рентгеновских лучей 3. Определение длины волны рентгеновского излучения на дифрактометре 4. Прецизионное определение периода кристаллической решетки. 5. Исследование реальных структур поликристалла 6. Определение микронапряжений и областей когерентного рассеяния методом аппроксимации 7. Количественный фазовый анализ 8. Идентификация элементарных и сложных однофазных веществ по данным о межплоскостных расстояниях 4. Процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций. 4.1. Методика формирования результирующей оценки по дисциплине. При подготовке к зачету по дисциплине «Рентгенография и рентгеноструктурный анализ» необходимо обратить внимание на приобретение устойчивых знаний по основам рентгенографии и рентгеноструктурному анализу по применению рентгеновских методов исследования нанокристаллических объектов. Научиться ориентироваться в современном оборудовании и приборах, применяемых при проведении рентгеноструктурного анализа нанокристаллических объектов. Цель контроля знаний – закрепить знания, по теории и практике выполнения заданий, выявить в ходе текущего контроля слабые моменты в усвоении материала и, при необходимости, продублировать их изучение на консультациях и практических занятиях. В течение семестра по дисциплине проводится текущий (контрольная работа, выполнение лабораторных работ), промежуточный (дополнительные контрольные опросы студентов на лекциях по темам в течение семестра). За решение контрольных работ – до 20 баллов, за выполнение лабораторных работ до 20 баллов. Для допуска к экзамену необходимо успешно ответить на контрольные вопросы, написать реферат на предложенную тему, тем самым получить возможность набрать необходимое количество балов, не менее 60. 4.2. Типовые модульные работы и критерии их оценивания. Контрольная работа Вариант 1 1.Какое напряжение в рентгеновской трубке, если минимальная длина волны в спектре рентгеновского излучения 3,075·10-10м? 2.Изменится ли поток рентгеновского излучения, если, не меняя силы тока, в два раза увеличить напряжение в рентгеновской трубке? 3.Изменится ли поток рентгеновского излучения, если в пять раз увеличить напряжение в рентгеновской трубке и в пять раз уменьшить силу тока? 4.Возникла необходимость в увеличении потока рентгеновского излучения. Что необходимо сделать для этого? 5.Определите поток рентгеновского излучения для рентгеновской трубки с вольфрамовым анодом, работающей под напряжением U=60 кВ и силе тока I=2 мА? 6.Рентгеновская трубка, работающая под напряжением U=50 кВ, при силе тока I=0,2 мА излучает 9·1012фотонов в секунду. Считая частоту излучения =2.9·10с-1найти КПД трубки? Вариант 2 1.Найти минимальную длину волны в спектре тормозного рентгеновского излучения, если напряжение в рентгеновской трубке U= 2кВ. 2.Изменится ли поток рентгеновского излучения, если, не меняя напряжение в 10 раз увеличить силу тока в рентгеновской трубке? 3.Найдите поток рентгеновского излучения при U=10 кВ и I=1мАю Анод рентгеновской трубки изготовлен из вольфрама (Z=74, K=10-9В-1)? 4.Какая сила тока будет в рентгеновской трубке, если поток рентгеновского излучения при U= 20 кВ равен P=52 мВт? Анод изготовлен из железа (Z=26, K=10-9В-1). 5.Скорость электронов подлетающих к аноду рентгеновской трубки, в среднем составляет 160000 км/с. Определите длину волны коротковолновой границы сплошного спектра рентгеновского излучения? Зависимостью массы электрона от скорости пренебречь. 6.При увеличении толщины слоя графита на 0,5 см интенсивность прошедшего пучка рентгеновских лучей уменьшилась в три раза. Определите линейны коэффициент ослабления графита для данного излучения? За раскрытый и полный письменный ответ на вопрос студент получает 4 балла. Общая макисмальная сумма за выполнение контрольной работы составляет 24 балла. Тест по дисциплине «Рентгенография» 1. При возникновении характеристического спектра интенсивность сплошного спектра остается без изменения; обращается в ноль; увеличивается; уменьшается; 2. Основными деталями рентгеновской трубки являются: катод, анод, откачанная высоковакуумная стеклянная колба, бериллиевые окна для выхода рентгеновских лучей, защитный цилиндр; фокусирующий колпачок, катод, анод, откачанная высоковакуумная стеклянная колба, фокусирующий колпачок, бериллиевые окна для выхода рентгеновских лучей, защитный цилиндр, система водяного охлаждения; катод, анод, сетка, откачанная высоковакуумная стеклянная колба, фокусирующий колпачок, защитный цилиндр, защитный кожух, система охлаждения, коллиматор; катод, анод, откачанная высоковакуумная стеклянная колба, фокусирующий колпачок, бериллиевые окна для выпуска рентгеновских лучей, защитный цилиндр, система охлаждения, коллиматор. 3.Возникновение характеристического спектра на фоне сплошного связано, с тем, что: анод рентгеновской трубки нагревается; существуют наиболее вероятные процессы рентгеновской трубки; торможения электронов в веществе анода начинается ионизация электронами внутренних оболочек атомов анода при достижении некоторого напряжения на рентгеновской трубке; происходит рентгеновская фотоэмиссия. 4.Cуществование коротковолновой границы спектра рентгеновского излучения связано с тем, что энергия излучаемого кванта рентгеновского излучения: не может быть меньше энергии электрона, подлетающего к аноду рентгеновской трубки; не может превышать энергию электрона, подлетающего к катоду рентгеновской трубки; не зависит от энергии электрона, подлетающего к аноду рентгеновской трубки; не может превышать значение eU (U - напряжение на рентгеновской трубке) 5.Линиями К-серии называются линии…. получаемые при переходе электронов с М-уровня на К-уровень; возникающие при переходе электронов с валентных уровней на К-уровень; которые получаются при переходе с вышележащих уровней на К-уровень; возникающие при возбуждении L-уровня. 6.Длина волны характеристического спектра зависит: от величин напряжения, подаваемого на рентгеновскую трубку; от величины тока, протекающего через рентгеновскую трубку; от величины порядкового номера вещества анода. 7.Рентгеновское излучение занимает диапазон длин волн : между ультрафиолетовым и гамма-излучением; между инфракрасным и гамма-излучением; между инфракрасным излучением и радиоволнами. 8. Индексы HKL- представляют собой: индексы интерференции; индексы Миллера; индексы отражения. 9. Какой из перечисленных методов не относится к методам изучения монокристаллов: Метод Лауэ; Метод Дебая- Шеррера; Метод вращения кристалла. 10. Какой из перечисленных фокусировок дифрактометров не существует: фокусировка по Вульфу- Бреггу; фокусировка по Бреггу-Брентано; фокусировка по Зееману-Болину. 11.Относительная интенсивность линий характеристического спектра определяется: вероятностью переходов в веществе анода с одного уровня на другой разностью энергий уровней, между которыми осуществляется переход выбором рентгеновского аппарата выбором излучения (рентгеновской трубки) 12.Условия фокусировки по Бреггу - Брентано : образец должен вращаться в 2 раза медленнее счетчика; фокус трубки, поверхность образца и щель счетчика должны лежать на одной прямой; фокус трубки, поверхность образца и щель счетчика должны лежать на одной окружности с радиусом, зависящим от радиуса гониометра; образец должен вращаться в 2 раза быстрее счетчика; 13. С помошью какой единицы измерений может быть записан размер элементарной ячейки: Ангстрем; Зиверт; Рентген. 14. В формуле Вульфа-Брэгга, n- это: порядок отражения, коэффициент пропорциональности, коэффициент пропускания. 15.Какой способ регистрации рентгеновских лучей следует использовать, если необходимо получить неискаженный профиль рентгеновской линии: дифрактометрический при съемке в непрерывном режиме дифрактометрический при съемке по точкам фотометод иной способ 16. Если соотношение I Cu2O / I Cu у образца 1 в два и более раз превосходит соотношения для образца 2, это обозначает: признак аварийного режима в электросети; результат термического воздействия пожара; в образцах полностью прошла рекристаллизация. 18. В формуле: m / L cos , m- это размытие, вызванное: дисперсностью областей когерентного рассеяния; микродеформацией; макродеформацией. За правильный ответ на вопрос теста студент получает 1 балл. Общая макисмальная сумма за прохождение теста составляет 18 баллов. Методика формирования оценки и критерии оценивания Оценка уровня знаний и степени освоения практических навыков и умений студентов при ответах на теоретические и практические вопросы во время сдачи зачета осуществляется с использованием следующих критериев (см. таблицу 1): Таблица 1 Оценка уровня знаний и степени освоения практических навыков и умений Оценка Требования к знаниям Отлично 35-60 баллов Хорошо 21-35 баллов Удовлетворительно 10-20 баллов Неудовлетворительно 0-10 баллов Студент дал полные, развернутые ответы на все теоретические и практические вопросы билета, продемонстрировал знание дисциплины. Студент без затруднений ответил на все дополнительные вопросы. Студент раскрыл в основном теоретические вопросы, однако допущены неточности в определении основных понятий. При этом неполно освящены второстепенные детали, однако в полной мере освоены темы дисциплины. При ответе на дополнительные вопросы допущены небольшие неточности. При ответе на теоретические вопросы студентом допущено несколько существенных ошибок в толковании основных понятий. Логика и полнота ответа страдают заметными изъянами. Заметны пробелы в знании основных тем. Теоретические вопросы в целом изложены достаточно, но с пропусками материала. Имеются принципиальные ошибки в логике построения ответа на вопрос. Ответ на теоретические вопросы свидетельствует о непонимании и крайне неполном знании основных понятий. Обнаруживается отсутствие навыков применения теоретических знаний при выполнении практических заданий. Студент не смог ответить ни на один дополнительный вопрос.