材料现代分析测试方法教学大纲

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1、材料现代分析测试方法教学大纲【课程编号】:11319074【英文译名】：ModernTechniquesofAnalysisandTestforMaterials【适用专业】:材料物理【学分数】：4【总学吋】：64【实践学时】:16（独立开课）一、本课程教学目的和课程性质木课程是为材料物理专业木科生开设的专业课。其目的在于使学生系统地了解材料现代主耍分析测试方法的基本原理、仪器设备、样品制备及应用，掌握常见分析测试技术所获信息的解释和分析方法，最终使学生能够独立地进行材料的分析和研究工作。二、本课程的基本要求1.掌握电磁辐射、电子束和离子束等探针信号与物质的相互作用所产生

2、的信息及根据这些信息建立的分析测试方法；2.掌握X射线衍射分析、电了衍射分析、透射电了显微分析、扫描电了显微分析、电子探针显微分析、紫外可见吸收光谱分析、红外吸收光谱分析和热分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能、测试结果的分析方法和应用；3.熟悉俄歇电子能谱分析、X射线光电子能谱分析、扫描探针显微分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能和应用；4•了解紫外光电了能谱分析、原了吸收光谱分析、原了发射光谱分析、原子荧光光谱分析、分子荧光光谱分析、拉曼光谱分析、核磁共振谱分析、穆斯堡尔谱分析、X射线荧光光谱分析、电子自旋共振谱分析、场离子显微分析、原子力显微分析、质

3、谱和二次离子质谱分析等方法的基本原理、主要功能和应用。三、本课程与其他课程的关系前修课程：高等数学、大学物理、无机化学、晶体学、近代物理等。后继课程：材料现代分析测试方法实验（或同时交叉进行），材料物理综合实验、毕业实习、毕业论文等。四、教学方法建议1.课堂理论教学：多媒体演示、黑板板书与实物谱图相结合，教师讲授与讨论结合。2：贏论教学与实验的关系：可交叉进行，当讲授完某分析测试方法后，安排相应的实验。3.“授课计划”应根据“教学内容”要求的知识点、重点和难点进行制定。课程体系与内容的安排、授课顺序，教师可根据自己的习惯采用不同的方式，建议选择下面三种之一：（1）按“教学

4、内容”的要求和顺序进行安排；（2）将“教学内容”的“第一部分材料现代分析测试方法基础”的内容分散在相应分析方法屮进行安排；（3）基本按照“教学内容”的要求和顺序进行安排，做适当的调整。比如,将“X射线衍射”分成三章，将“电子衍射”与“透射电子显微分析”合在一章,“扫描电子显微分析”与“电子探针”合在一章，“紫外可见光谱”、“红外光谱”与“拉曼光谱”合在一章等。3.本门课程涉及的分析方法较多，有些分析方法的理论较深，讲授时，应以“够用，兼顾一定的深度，重在实际应用”为原则，要重点突出，不能面面俱到。4.讲授木门课程，应举一些实际应用的例子，将看似不相关的分析测试方法相互联系

5、起来，使学生明口学习这些分析方法的必要性，并构建明晰的知识体系。前内容第一部分材料现代分析测试方法基础第一章电磁辐射与材料结构基本知识点：第一节电磁辐射与物质波屯磁辐射与波粒二象性，屯磁波谱，物质波。第二节材料结构基础原子结构与电子量子数，原子能态与原子量子数，原子基态、激发、电离及能级跃迁，分子总能量与能级结构，分子轨道与电子能级，分子的振动与振动能级，原子的磁矩，原子核自旋与核磁炬，固体的能带结构，干涉指数，倒易点阵,晶带。基本要求：1.掌握描述电磁波的波动性与微粒性的物理参数，电磁波的波动性与微粒性的关系和电磁波谱的分区。2.了解各区电磁波的波长范围、能量范圉、频率

6、范围及产生机理。3.熟悉物质波的德布罗意关系式，掌握电子波的波长与加速电压之间的关系（公式）。4.掌握表征原子中核外电子运动状态的五个量子数的含义；了解多电子原子中电子与电子相互作用和偶合方式；熟悉L-S偶合和用能级示意图表示光谱项的光谱支项与塞曼能级。5.掌握分子总能量的构成和能级结构；掌握分子轨道的形成与分子轨道的类型。6.熟悉双原子分子的振动模型——弹簧谐振子模型；掌握多原子分子振动的类型（模式）。7•了解核自旋量子数与原子的质量数及原子序数的关系。8.掌握能带的形成，能带结构的基本类型及相关概念。9.掌握干涉指数与品而指数的关系及其表示方法。10.掌握倒易矢量的基

7、本性质；了解晶面夹角公式。11.掌握晶带轴指数与晶面指数之间的关系。重点：电磁波谱，物质波，分子总能量与能级结构，分子轨道与电子能级,分了的振动与振动能级，干涉指数，倒易点阵，晶带。难点：原子能态与原子量子数、原子的磁矩，原子核自旋与核磁矩，干涉指数，倒易点阵，晶带。第二章电磁辐射与材料的相互作用基本知识点：第一节概述辐射的吸收与发射，辐射的散射，光电离。第二节各类特征谱基础原子光谱，分子光谱，光电子能谱，俄歇电子能谱，核磁共振谱等。第三节X射线的产生及其与物质的相互作用X射线的产生与X射线谱，X射线与物质的相互作用，X射线的