材料分析方法 第3版 习题答案 作者 周玉 教学大纲.doc

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1、《材料分析方法》教学大纲60学时3.5学分一、课程性质与任务　　《材料分析方法》是材料科学与工程专业四年制本科生必修的一门专业基础课，也可作为相关专业的本科生、研究生的选修课。本课程全面介绍有关材料成分、结构及组织形貌的现代分析、测试技术，内容涉及X射线衍射学、电子显微学、电子能谱学、有机波谱学和热分析等方法。其任务是要求学生掌握X射线衍射分析、电子显微分析、电子能谱分析、有机波谱分析和热分析等测试技术的基本原理、仪器构造、工作原理及其在材料科学中的应用。目的是使学生学会研究材料的晶体结构、微观组织、化学成分、物相组成与材料制备工艺、材料性能间关系的理论知识和研究方法。二

2、、课程学习目标和基本要求1、对能力培养的要求　　通过本课程的学习，要求学生掌握X射线衍射分析、电子显微分析、光电子能谱分析、振动光谱分析及热分析等分析方法的理论知识和表征技术；学会应用所学的测试方法，研究材料组成、结构与性能的关系，通过测试方法的应用指导材料制备工艺的改进与调整；正确地运用现代分析技术开展有关的科学研究。2、课程的重点和难点　　本课程的重点是讲授X射线基本性质、衍射原理、衍射方法、衍射仪结构与工作原理，以及X射线衍射技术在物相分析、点阵常数测定、宏观应力测定等方面的应用；重点讲授透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电子探针的原理、方法与应用；X射线光电子能谱的

3、基本原理与实验技术。重点讲授有机波谱的基本原理和红外光谱、紫外光谱的分析方法及应用领域；热分析方法原理及其应用；重点讲授各种分析方法在材料组成与结构中的应用，以及材料组成、结构与制备和性能间的关系。　　本课程的难点是X射线的衍射强度理论、多相样品物相分析和物相定量分析方法、电子衍射和衍衬成像的原理与应用，红外谱图分析和紫外衍生方法3、先修课程及基本要求　　材料科学基础、材料工程基础、有机化学、材料性能学，其基本要求掌握结晶学、有机化学、材料制备工艺、材料物理性能和力学性能基础知识。三、课程内容及学时分配第一篇材料X射线衍射分析（26学时）绪论（1学时）第一章X射线物理学基

4、础（4学时）1.1X射线的性质1.2X射线的产生及X射线谱1.3X射线与物质的相互作用本章重点：X射线的产生和X射线与物质的作用。本章难点：X射线的散射与干涉。第二章X射线衍射方向（2学时）2.1晶体几何学简介2.2布拉格方程2.3X射线衍射方法本章重点：晶体点阵和布拉格定律本章难点：倒易点阵第三章X射线衍射强度（4学时）3.1多晶体衍射图相的形成3.2单位晶胞对X射线的散射与结构因数3.3洛伦兹因数3.4影响衍射强度的其他因数3.5多晶体衍射的积分强度公式本章重点：X射线的衍射强度理论本章难点：晶体的结构因素与衍射消光第四章多晶体分析方法（4学时）4.1德拜—谢乐法4.

5、2其他照相法简介4.3X射线衍射仪本章重点：粉末照相法、衍射仪的测量方法与实验参数第五章物相分析及点阵参数精确测定（6学时）5.1定性分析5.2定量分析5.3点阵参数的精确测定5.4非晶态物质及其晶化过程的X射线衍射分析本章重点：物相定性的原理与方法本章难点：物相定量分析第六章宏观应力残余的测定（2学时）6.1物体内应力的产生与分类6.2X射线宏观应力测定的基本原理6.3宏观应力测定方法6.4X射线宏观应力测定中的一些问题本章重点：宏观应力测定的方法本章难点：宏观应力测定的原理第七章多晶体织构的测定（4学时）7.1极射赤面投射法7.2织构的种类和表示方法7.3丝织构指数的

6、测定7.4极图的测定7.5反极图的测定本章重点：极图与反极图的获得与分析。本章难点：织构及其表示方法第二篇材料电子显微分析（34学时）第八章电子光学基础（4学时）8.1电子波与电磁透镜8.2电磁透镜的像差与分辨本领8.3电磁透镜的景深和焦长本章重点：电子在磁场中的运动和磁透镜，电磁透镜的分辨本领本章难点：电子在磁场中的运动和磁透镜第九章透射电子显微镜（4学时）9.1透射电子显微镜的结构与成像原理9.2主要部件的结构与工作原理9.3透射电子显微镜分辨率和放大倍数的测定本章重点：透射电子显微镜构造，表面复型技术，复型电子显微镜图像的分析本章难点：表面复型技术第十章电子衍射（4

7、学时）10.1概述10.2电子衍射原理10.3电子显微镜中的电子衍射10.4单晶体电子衍射花样标定10.5复杂电子衍射花样本章重点：晶体倒易点阵与电子衍射谱，电子衍射的基本公式，选区电子衍射的原理与操作，多晶电子衍射花样的分析，单晶电子衍射花样的分析，电子衍衬成像原理与应用本章难点：晶体倒易点阵与电子衍射谱第十一章晶体薄膜衍衬成像分析（4学时）11.1概述11.2薄膜样品的制备方法11.3衍衬成像原理11.4消光距离11.5衍衬运动学11.6衍衬动力学简介11.7晶体缺陷分析本章重点：衍衬成像原理，衍衬运动学理论和晶体缺陷分析