• ראשי
  • מעבדה מתקדמת בכימיה פיזיקלית

    מעבדה מתקדמת בכימיה פיזיקלית

    מעבדה זו מיועדת להוראת שיטות ניסיוניות מתקדמות בכימיה פיזיקלית בשנה ג', ומרביתה מתקיימת במעבדות המחקר של חוקרי בית הספר בציוד המשמש למחקר עכשווי. העבודה במעבדה מתקיימת בזוגות, כאשר כל זוג מבצע במהלך הסמסטר 3 ניסויים מתוך רשימת הניסויים המופיעה למטה.

     

    האחראים האקדמיים של המעבדה הם:

    פרופ' אורי צ'שנובסקי

    פרופ' עוזי אבן

     

     

    רשימת המדריכים במעבדה המתקדמת לכימיה פיזיקלית – סמ' ב' שנה"ל תשע"ט:

     

     

    הניסוי

    מדריך

    טל' פנימי 640

    דוא"ל

    1

    AFM

    בר ראובן

    9018

    baravrahamr@mail.tau.ac.il

    2

    LB

    לאה בן גור

    9597

    leahpine@mail.tau.ac.il

    3

    Point Contact

    ניב אבנר

    5115

    avner.niv@gmail.com

    4

    Raman

    דרור הרשקוביץ

    7094

    drorh1@mail.tau.ac.il

    5

    Laser

    אניטה פיליפודי

    9597

    anitap@mail.tau.ac.il

    6

    NMR

    ד"ר לימור פריש

    7993/8481

    limorf@post.tau.ac.il

     

    NMR

    לוי שיר

    8439

    shirelv@mail.tau.ac.il

    7

    TCSPC

    דניאל קרוטקוב

    7094

    danielkr@mail.tau.ac.il

    8

    SPT

    גבע גלאור

    6452/1

    galorvx@gmail.com

     

    SPT

    ד"ר אמנדיפ

    6452/1

    amandeep89sekhon@gmail.com

    9

    Single Molecule Epectroscopy

    ד"ר כריסטיאן הק

    6261

    check@tauex.tau.ac.il

    10

    Random Walk

    ד"ר שרה קוסטינסקי

    5658

    skostinski@tauex.tau.ac.il

     

    Random Walk

    ד"ר ארנב פאל

    7229

    richard86arnab@gmail.com

     

     

     

     

     

     

     

    1. שם הניסוי: (Scanning Probe Microscopy (AFM
      מיקרוסקופית גשש סורק

      תקציר: 
      במעבדה זו נלמד את עקרונות הפעולה של מיקרוסקופ הכוח האטומי (AFM). הניסוי מתבצע במעבדה של פרופסור גיל מרקוביץ'.

      ה-AFM משמש לסריקת פני השטח של דוגמא, ובהתבסס על הכוחות הפועלים בין המשטח והתקן הסריקה ניתן לקבל הדמיה של טופוגרפיית פני השטח ברזולוציה אטומית.

      במהלך הניסויים נבצע באמצעות ה-AFM מדידות של דוגמאות ממחקר בתחום ה-Nanowires.


    2. שם הניסוי: Langmuir-Blodgett Films
      שכבות חד-מולקולאריות ואפיונן

      תקציר: בניסוי זה ניצור באמצעות מכשיר ה- LB שכבות לנגמיר חד-מולקולאריות, המורכבות ממולקולות אמפיפיליות (בעלות קצה הידרופילי ושייר הידרופובי). את השכבות הללו ניצור בשטח המגע שבין שתי הפאזות בניסוי- הפאזה הנוזלית (מים) והפאזה הגזית (אוויר) אשר הינן בעלות מידת הידרופיליות שונה. כאשר יפוזרו בריכוז נמוך מספיק, כתוצאה מאופי הקישור השונה בשני קצוות המולקולות, הן ילכדו בשטח המגע בין שתי הפאזות, כך שהקצה ההידרופילי שלהן ימצא בתוך הפאזה המימית והשרשרת ההידרופובית בפאזת האוויר. במכשיר ה LB  יתבצעו ניסיונות דחיסה דו-ממדיים של המולקולות הלכודות בין המים לאוויר וע"י מדידת איזותרמות הדחיסה יוסקו יילמדו מעברי פאזות בתוך השכבות.


       

    3. שם הניסוי: Point Contact and Molecular Junctions
      'פוינט קונטקט' וצמתים מולקולריים

      תקציר: 
      בניסוי 'פוינט קונטקט' נתנסה בשיטות פבריקציה, איפיון ומדידה של צמתים מולקולריים. הניסוי נחלק לשלושה חלקים. בחלק הראשון נלמד על שיטת הפוטוליתוגרפיה המהווה את השיטה המרכזית לפבריקציה של התקנים מיקרוסקופיים בתעשיה ובכלל. חלק זה מתבצע כולו בחדר הנקי שבמרכז הננו. בחלק השני נכיר את שיטת האלקטרומגרציה להכנת צמתים מולקולריים וצמתים מסוג 'פוינט קונטקט'. חלק זה מתבצע במעבדה של יורם זלצר וכולל מדידות ואיפיון חשמלי של צמתים. בחלק השלישי והאחרון נלמד על מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) ונאפיין באמצעותו דגמים שהכנו בשני השלבים הראשונים.


       

    4. שם הניסוי: Raman Spectroscopy
      ספקטרוסקופיית ראמאן

      תקציר: 
      בניסוי תוצג שיטת מדידה אופטית המבוססת על אינטראקציית קרני אור עם רמות אנרגיה וויברציוניות של חומר בתהליך שנקרא פיזור ראמאן. במהלך הניסוי, המתבצע במעבדת אורי צ'שנובסקי, ילמדו הסטודנטים את העקרונות התאורטיים של השיטה  ויכירו לעומק את המערכת הניסיונית הבנויה ממיקרוסקופ ,מקור לייזר ,ספקטרוגרף וגלאים רגישים. הסטודנטים יאפיינו באמצעות המערכת חמרים שונים ביניהם שכבות אטומית בודדת של גרפן וננו-צינוריות פחמן. בנוסף הסטודנטים ינטרו טמפרטורה בהתקנים אלקטרונים תוך מדידת אכלוס רמות האנרגיה. המעבדה תקנה כלים חשובים למחקר ולתעשיה בתחום האופטיקה.


       

    5. שם הניסוי: Laser Spectroscopy
      ספקטרוסקופיית ליזר של מעברים מולקולריים

      תקציר: 
      הניסוי (מתבצע במעבדתו של פרופ' סרגיי צ'סקיס) יחשוף את הסטודנטים לתחומים הבאים:

      1. עקרונות בסיסיים של פעולת הלייזר

      2. (laser induced fluorescence (LIF

      3. charged coupled device (CCD) camera


       

    6. שם הניסוי: (Nuclear magnetic resonance (NMR
      תהודה מגנטית  גרעינית

      תקציר: 
      כמשתמע מכך שמערך ה-NMR הינו חלק מהמעבדה המתקדמת בכימיה פיסיקלית, מערך זה נועד ללמד את הפן הפיסיקלי של ה-NMR. ניתן לומר שהמעבדה בנושא זה משלימה את הקורסים יסודות התהודה המגנטית ותהודה מגנטית גרעינית בכימיה ובביורפואה. שלא כמו במעבדות בכימיה אורגנית ובקורס יישום שיטות פיסיקליות בכימיה אורגנית, שם מתמקדים באנליזה של הספקטרה, כאן החומרים פשוטים ביותר וכפועל יוצא גם הספקטרה פשוטים ביותר וההתמקדות היא בעקרונות השיטות ולא ביישומן. כמו שאר המערכים במעבדה, גם כאן ישנם שלושה מפגשים שבנויים מן הקל אל הכבד – במפגש הראשון לומדים את הבסיס. למעשה, בסופו של המפגש הראשון מתקבל ספקטרום NMR חד מימדי פשוט. בשבוע השני לומדים ומבצעים מדידות רלקסציה והשבוע השלישי הוא שבוע חופשי בו נלמדים נושאים מתקדמים ב-NMR. הנושאים הספציפיים מתחלפים משנה לשנה ו/או ממדריך למדריך ויכולים להיות NMR דינמי, מעבר מגנטזציה, NMR דו ממדי, מדידות דיפוזיה או שלל ניסיונות מתקדמים אחרים.

       

    7. שם הניסוי: (Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC
      מדידת זמני דעיכה של פלואורסצנציה בפאזה מעובה באמצעות ספירת פוטונים

      תקציר: בניסוי זה (מתבצע במעבדת דן הופרט) אנו רואים שינוי משמעותי בתכונות כימיות באמצעות עירור מולקולה ממצב יסוד אלקטרוני למצב מעורר. השינוי שאנו רואים הינו שינוי בערך ה- pKa, כלומר שינוי במידת חומציות המולקולה. מולקולות בהם מתרחש אפקט שכזה נקראות פוטו-חומצות. בניסוי זה אנו נלמד על העקרונות של ספקטרוסקופיה אופטית, בדגש על ספקטרום בליעה אופטית ופלואורסצנציה. נלמד למדוד זמני דעיכה פלואורסצנטיים בשיטת (Time-correlated single photon counting (TCSPC . בניסיון אנו מקשרים את תוצאות המדידה בטכניקת TCSPC ובספקטרום הפלורסנציה לשינוי בערך ה- pKa של המולקולה 8-Hydroxypyrene-1,3,6-trisulfonic acid, שהיא פוטו חומצה נפוצה.


       

    8. שם הניסוי: Colloidal suspension – a tool to observe the microscopic properties of material phases
      תרחיפים קולואידים – נקודת מבט מיקרוסקופית על גזים ונוזלים

      תקציר: במעבדה זו נחקור את התנועה המיקרוסקופית והסידור המרחבי של מולקולות בגז ובנוזל על ידי התבוננות המערכת מודל, תרחיף קולואידי, בו החלקיקים הקולואידים משמשים כמודל למולקולות. אנו נתבונן בתרחיפים קולואידים בריכוזים שונים בעזרת מיקרוסקופ אופטי, ונשתמש בשיטות של עיבוד תמונה בכדי לעקוב אחר תנועתם של החלקיקים (Single Particle Tracking). נתמקד בשתי גישות שונות בכדי להשוות התנהגות של מולקולות בגז ובנוזל:

      1. דינמיקה של מולקולה בודדת: דיפוזיה.

      2. מבנה מרחבי של התרחיף: pair correlation function.


    9. שם הניסוי: Single Molecule Epectroscopy
      ספקטרוסקופיה של מולקולה בודדת

      תקציר: 
      The experiments carried out in the lab of Prof. Yuval Ebenstein will teach basics of fluorescence microscopy and its application for the analysis of epigenetic modifications on single DNA molecules. We will assemble a fluorescence microscope, then use it to image DNA molecules that are stretched out on surfaces and labelled with an intercalating fluorescent dye. In the second part, we will label epigenetic modifications on genomic DNA with aside groups, use click chemistry to attach two different fluorescent dyes and compare the bleaching behavior of single dye molecules. For this we will work with a more-advanced fluorescence microscope in the Ebenstein lab.



       

    10. שם הניסוי: Random Walk - Group ARandom Walk - Group B
      הילוך אקראי
      תקציר: 

    11. The term "random walk" was first coined in 1905 by Karl Pearson as part of a question he presented to the readers of the journal Nature:

      "Can any of your readers refer me to a work wherein I should find a solution of the following problem, or failing the knowledge of any existing solution provide me with an original one? I should be extremely grateful for aid in the matter. A man starts from a point "O" and walks "l" yards in a straight line; he then turns through any angle whatever and walks another "l" yards in a second straight line. He repeats this process "n" times. I require the probability that after "n" stretches he is at a distance between "r" and "r+δr" from his starting point "O".

      More than a century later, the theory of random walks has greatly evolved and it is now routinely applied in physics (diffusion, polymers), chemistry (chemical reactions), biology (from the motion of organisms to that of organelles and molecules inside the cell), and economics (models of stock exchange). In this theoretical/computational lab you will familiarize yourself with random walks and their applications through a hands-on problem-solving approach. 

     

     

    אוניברסיטת תל-אביב, ת.ד. 39040, תל-אביב 6997801
    UI/UX Basch_Interactive