《X射線衍射與電子顯微學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、謝謝觀賞X射線衍射與電子顯微學(xué)課程教學(xué)大綱一、課程說(shuō)明（一）課程名稱、所屬專業(yè)、課程性質(zhì)、學(xué)分；課程名稱：X射線衍射與電子顯微學(xué)所屬專業(yè)：材料物理課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)：90（5學(xué)時(shí)/周）（二）課程簡(jiǎn)介、目標(biāo)與任務(wù)；本課程主要針對(duì)材料物理專業(yè)的本科生開(kāi)設(shè)。通過(guò)對(duì)X射線衍射和電子顯微術(shù)的學(xué)習(xí)，對(duì)這兩種材料分析方法有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生能夠了解X射線衍射分析和電子顯微術(shù)的基本原理、過(guò)程、設(shè)備及應(yīng)用，掌握相應(yīng)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，使學(xué)生能夠正確地運(yùn)用X射線衍射和電子顯微分析技術(shù)開(kāi)展有關(guān)的科學(xué)研究，為今后從事材料的研究工作打下必要的理論基礎(chǔ)。（三）先修課程要求，與先修課與后續(xù)相關(guān)課程之間的邏輯關(guān)

2、系和內(nèi)容銜接：先修課程要求：普通物理，高等數(shù)學(xué)，晶體學(xué)基礎(chǔ)學(xué)本課程之前需具備一定的普通物理和晶體學(xué)知識(shí)，以及高等數(shù)學(xué)知識(shí)。（四）教材與主要參考書(shū)。教材：1 .晶體X射線衍射學(xué)基礎(chǔ)，李樹(shù)棠，冶金工業(yè)出版社2 .電子顯微分析，章曉中，清華大學(xué)出版社，2006年。主要參考書(shū)：1 .左演生，材料現(xiàn)代分析方法，北京工業(yè)大學(xué)出版社2 .周玉，材料分析方法，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社3 .梁棟材，X射線晶體學(xué)基礎(chǔ)，科學(xué)出版社4 .黃勝濤，固體X射線學(xué)，高等教育出版社電子顯微圖像分析原理與應(yīng)用，黃孝瑛等，宇航出版社，1987年。5 .透射電子顯微學(xué)進(jìn)展，葉恒強(qiáng)，王元明主編，科學(xué)出版社，2003年6 .金屬

3、電子顯微分析，陳世樸，王永瑞，機(jī)械工業(yè)出版社，1985年7 .分析電子顯微學(xué)導(dǎo)論，戎詠華著，高等教育出版社，（2006）二、課程內(nèi)容與安排X射線衍射：（45學(xué)時(shí)）0.緒論（1學(xué)時(shí)）第一章X射線的產(chǎn)生和性質(zhì)（4學(xué)時(shí)）1.1 X射線的本質(zhì)1.2 X射線的產(chǎn)生1.3 X射線譜1.4 X射線與物質(zhì)的相互作用1.5 X射線的防護(hù)第二章幾何晶體學(xué)基礎(chǔ)（4學(xué)時(shí)）2.1 晶體結(jié)構(gòu)和空間點(diǎn)陣2.2 晶體對(duì)稱的基本概念2.3 晶面和晶向指數(shù)2.4 倒易點(diǎn)陣2.5 晶帶第三章X射線衍射的幾何原理（5學(xué)時(shí)）3.1 X射線在晶體中的衍射3.2 產(chǎn)生衍射的幾何條件3.3 X射線衍射實(shí)驗(yàn)方案第四章X射線衍射線的強(qiáng)度（6學(xué)時(shí)

4、）4.1 一個(gè)電子對(duì)X射線的散射4.2 一個(gè)原子對(duì)X射線的散射4.3 一個(gè)晶胞對(duì)X射線的散射4.4 一個(gè)小晶體對(duì)X射線的散射4.5 粉末多晶體衍射的積分強(qiáng)度4.6 衍射強(qiáng)度的計(jì)算第五章多晶體衍射的照相方法（1學(xué)時(shí)）5.1 成相原理5.2 德拜-謝樂(lè)法5.3 其它照相法第六章X射線衍射儀（6學(xué)時(shí)）6.1 測(cè)角儀6.2 輻射探測(cè)器6.3 測(cè)量記錄系統(tǒng)6.4 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)6.5 測(cè)量方法和測(cè)量參數(shù)的選擇6.6 衍射峰的強(qiáng)度6.7 衍射峰位的確定6.8 衍射花樣的指標(biāo)化第七章X射線物相分析（6學(xué)時(shí)）7.1 定性相分析7.2 定量相分析第八章點(diǎn)陣常數(shù)的精確測(cè)定（4學(xué)時(shí)）8.1 原理8.2 誤差來(lái)源8.3

5、 誤差的消除第九章晶粒尺寸和點(diǎn)陣畸變的測(cè)定（4學(xué)時(shí)）9.1 衍射線的寬化效應(yīng)9.2 晶粒尺寸和點(diǎn)陣畸變的測(cè)定第十章宏觀應(yīng)力的測(cè)定（2學(xué)時(shí)）10.1 基本原理10.2 測(cè)試技術(shù)第十一章非晶材料的X射線散射分析（2學(xué)時(shí)）10.1 非晶物質(zhì)結(jié)構(gòu)的主要特征10.2 徑向分布函數(shù)10.3 實(shí)驗(yàn)要求和數(shù)據(jù)處理電子顯微學(xué)：（45學(xué)時(shí)）第一章電子光學(xué)（7學(xué)時(shí)）第一節(jié)緒論光學(xué)顯微鏡的局限性第二節(jié)電子光學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電子透鏡第四節(jié)電子透鏡的缺陷和理論分辨距離第二章透射電子顯微鏡（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)透射電子顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)第二節(jié)電子光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造與原理第三節(jié)TEM樣品制備第四節(jié)TEM主要性能測(cè)試第三章電子衍射（9學(xué)時(shí)）第

6、一節(jié)電子衍射原理第二節(jié)電子衍射花樣的形成第三節(jié)選區(qū)電子衍射第四節(jié)多晶電子衍射花樣的分析第五節(jié)單晶電子衍射花樣的分析第四章復(fù)雜電子衍射花樣（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)高階勞厄帶斑點(diǎn)第二節(jié)超點(diǎn)陣斑點(diǎn)第三節(jié)孚晶電子衍射花樣第四節(jié)二次衍射花樣第五節(jié)菊池花樣第五章透射電鏡顯微圖像解釋（7學(xué)時(shí)）第一節(jié)質(zhì)厚襯度第二節(jié)衍射襯度第三節(jié)衍襯像運(yùn)動(dòng)學(xué)原理第四節(jié)幾種晶體缺陷的衍襯象第五節(jié)衍襯像動(dòng)力學(xué)原理第六章掃描電子顯微鏡（5學(xué)時(shí)）第一節(jié)掃描電子顯微鏡的發(fā)展簡(jiǎn)史第二節(jié)電子與固體樣品作用時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)第三節(jié)掃描電鏡的基本結(jié)構(gòu)與原理第四節(jié)SEM勺主要性能特點(diǎn)及其分辨率第五節(jié)SEM勺樣品制備第六節(jié)掃描電鏡像的襯度原理第七節(jié)掃描電鏡的應(yīng)用第七章電子探針顯微分析（3學(xué)時(shí)）第一節(jié)電子探針的結(jié)構(gòu)第二節(jié)波譜儀（WDS第三節(jié)能譜儀（EDS第四節(jié)能譜（EDS與波譜（WDS的比較第五節(jié)電子探針X射線微區(qū)分析第八章其它電子顯微術(shù)（2學(xué)時(shí)）（一）教學(xué)方法與學(xué)時(shí)分配課堂講授，18周，共90學(xué)時(shí)。學(xué)時(shí)分配祥見(jiàn)課程內(nèi)容目錄（二）內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：祥見(jiàn)課程內(nèi)容目錄。X射線衍射：【重點(diǎn)掌握】：第二、三、四、七章【掌握】：第一、八、九章【了解】:第六、十章【一般了解】：第五、十一章【難點(diǎn)】：倒易點(diǎn)陣；X射線衍射線的方向和強(qiáng)度；X射線定性和定量相分析電子顯微學(xué)：【重點(diǎn)掌握】：電子