《金属X射线学》教学大纲.doc

X 射线衍射与电子显微学射线衍射与电子显微学课程教学大纲课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：X 射线衍射与电子显微学所属专业：材料物理课程性质：专业基础课学 时：90（5 学时/周）（二）课程简介、目标与任务；本课程主要针对材料物理专业的本科生开设。通过对 X 射线衍射和电子显微术的学习，对这两种材料分析方法有一个较全面的认识，使学生能够了解 X射线衍射分析和电子显微术的基本原理、过程、设备及应用，掌握相应的基础知识和基本技能，使学生能够正确地运用 X 射线衍射和电子显微分析技术开展有关的科学研究，为今后从事材料的研究工作打下必要的理论基础。（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接：先修课程要求：普通物理，高等数学，晶体学基础学本课程之前需具备一定的普通物理和晶体学知识，以及高等数学知识。（四）教材与主要参考书。教材：1.晶体 X 射线衍射学基础 ，李树棠，冶金工业出版社2.电子显微分析 ， 章晓中，清华大学出版社，2006 年。主要参考书:1. 左演生， 材料现代分析方法 ，北京工业大学出版社2. 周玉， 材料分析方法 ，哈尔滨工业大学，机械工业出版社3. 梁栋材， X 射线晶体学基础 ，科学出版社4. 黄胜涛， 固体 X 射线学 ，高等教育出版社电子显微图像分析原理与应用, 黄孝瑛 等, 宇航出版社，1987 年。5. 透射电子显微学进展，叶恒强， 王元明主编，科学出版社，2003 年6. 金属电子显微分析，陈世朴，王永瑞，机械工业出版社，1985 年7. 分析电子显微学导论，戎咏华著，高等教育出版社， （2006）二、课程内容与安排X 射线衍射：（45 学时）0. 绪论（1 学时）第一章 X 射线的产生和性质（4 学时）1.1 X 射线的本质1.2 X 射线的产生1.3 X 射线谱1.4 X 射线与物质的相互作用1.5 X 射线的防护第二章 几何晶体学基础（4 学时）2.1 晶体结构和空间点阵2.2 晶体对称的基本概念2.3 晶面和晶向指数2.4 倒易点阵2.5 晶带第三章 X 射线衍射的几何原理（5 学时）3.1 X 射线在晶体中的衍射3.2 产生衍射的几何条件3.3 X 射线衍射实验方案第四章 X 射线衍射线的强度（6 学时）4.1 一个电子对 X 射线的散射4.2 一个原子对 X 射线的散射4.3 一个晶胞对 X 射线的散射4.4 一个小晶体对 X 射线的散射4.5 粉末多晶体衍射的积分强度4.6 衍射强度的计算第五章 多晶体衍射的照相方法（1 学时）5.1 成相原理5.2 德拜-谢乐法5.3 其它照相法第六章 X 射线衍射仪（6 学时）6.1 测角仪6.2 辐射探测器6.3 测量记录系统6.4 数据处理系统6.5 测量方法和测量参数的选择6.6 衍射峰的强度6.7 衍射峰位的确定6.8 衍射花样的指标化第七章 X 射线物相分析（6 学时）7.1 定性相分析7.2 定量相分析第八章 点阵常数的精确测定（4 学时）8.1 原理8.2 误差来源8.3 误差的消除第九章 晶粒尺寸和点阵畸变的测定（4 学时）9.1 衍射线的宽化效应9.2 晶粒尺寸和点阵畸变的测定第十章 宏观应力的测定（2 学时）10.1 基本原理10.2 测试技术第十一章 非晶材料的 X 射线散射分析（2 学时）10.1 非晶物质结构的主要特征10.2 径向分布函数10.3 实验要求和数据处理电子显微学：（45 学时）第一章 电子光学（7 学时）第一节 绪论 光学显微镜的局限性第二节 电子光学基础第三节 电子透镜第四节 电子透镜的缺陷和理论分辨距离第二章 透射电子显微镜（6 学时）第一节 透射电子显微镜的基本结构第二节 电子光学系统的构造与原理第三节 TEM 样品制备第四节 TEM 主要性能测试第三章 电子衍射（9 学时）第一节 电子衍射原理第二节 电子衍射花样的形成第三节 选区电子衍射第四节 多晶电子衍射花样的分析第五节 单晶电子衍射花样的分析第四章 复杂电子衍射花样（6 学时）第一节 高阶劳厄带斑点第二节 超点阵斑点第三节 孪晶电子衍射花样第四节 二次衍射花样第五节 菊池花样第五章 透射电镜显微图像解释（7 学时）第一节 质厚衬度第二节 衍射衬度第三节 衍衬像运动学原理第四节 几种晶体缺陷的衍衬象第五节 衍衬像动力学原理第六章 扫描电子显微镜（5 学时）第一节 扫描电子显微镜的发展简史第二节 电子与固体样品作用时产生的信号第三节 扫描电镜的基本结构与原理第四节 SEM 的主要性能特点及其分辨率第五节 SEM 的样品制备第六节 扫描电镜像的衬度原理第七节 扫描电镜的应用第七章 电子探针显微分析（3 学时）第一节 电子探针的结构第二节 波谱仪（WDS）第三节 能谱仪（EDS）第四节 能谱（EDS）与波谱（WDS）的比较第五节 电子探针 X 射线微区分析第八章 其它电子显微术（2 学时）（一）教学方法与学时分配课堂讲授，18 周，共 90 学时。学时分配祥见课程内容目录。（二）内容及基本要求主要内容：祥见课程内容目录。X 射线衍射：【重点掌握】：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【难点】：倒易点阵；X 射线衍射线的方向和强度；X 射线定性和定量相分析电子显微学：【重点掌握】：电子透镜的缺陷和理论分辨距离、电子衍射分析、透射电镜衍射衬度原理【掌握】：透射电镜成像原理、扫描电镜成像原理【了解】：其它电子显微术【难点】：电子衍射分析、透射电镜衍射衬度原理制定人：寇昕莉、黄娟娟审定人：批准人：日 期：