材料现代测试方法(1).ppt

材料现代测试方法 课程基本要求 绪论 了解X射线衍射与电子显微学在研究材料组成与结构中的意义，介绍材料组成、结构与性能的关系。 晶体学基础 掌握点阵、晶体结构、米勒指数、晶面、晶向、晶带等概念。 X射线衍射分析 掌握X射线衍射的基本原理，尤其是布拉格方程的含义及应用。了解影响衍射强度的主要因素。了解德拜-谢乐粉末照相法与X射线衍射仪法，掌握X射线物相定性分析的基本原理和方法。 课程基本要求 透射电子显微分析 了解透射电子显微镜的构造与成像原理，理解电子衍射基本原理，掌握倒易点阵、爱瓦尔德球等基本概念，了解单晶体电子衍射花样的标定。 扫描电子显微分析 了解电子束与固体样品相互作用产生的信号，理解扫描电子显微镜的构造和工作原理，掌握表面形貌衬度原理及其应用，了解原子序数衬度原理、背散射电子衍射及其应用。 成绩评定及参考书目 成绩评定 课程考试（60%）、实验报告（30%）、作业及课堂表现（10%） 参考书目 谈育煦 主编，《材料研究方法》，机械工业出版社，2004 章晓中 编著，《电子显微分析》，清华大学出版社，2006 内容 为什么要学习电子显微分析技术与理论 电子显微镜的发展 常用的电子显微分析技术 为什么要学习电子电子显微技术与理论 多尺度结构观察 多尺度结构观察 宏观：Macroscopic (0.1mm) Structure elements on the scale visible with human eye 微观：Microscopic (0.1micron-0.1mm) Grain or other mesoscopic objects consisting of a group of atoms and observable with a light microscope 介观：Mesoscopic (1-100nm) Structure between atomic and microscopic 原子：Atomic (0.1-1 nm) Arrangement of atoms in materials, electronic bondings 袁俊PPT 为什么要学习电子电子显微技术与理论 Processing Structure Property 决定材料的性能的因素 成分？ 化学键？ 微观结构？ 位错与合金强度之间的关系 电子显微镜的发展 电子显微镜的发展 光学显微镜的发展 发明人：荷兰眼睛制造商詹森 （Zacharias Jansen，1580-1640） 采用直筒式双透镜设计 最大放大倍数9倍 光学显微镜的发展 Robert Hooke （1635-1703） 1665年出版专著Micrographia （显微图像学） 侧柱式设计 光学显微镜的发展 透镜 样品台 分辨率达到2微米-复式显微镜100年后分辨率才达到5微米 对眼睛的伤害大 列文虎克 （1632-1723） “我的这些已经从事了很长时间的工作并不是为了追求我现在所获得的荣誉，而主要是为了我对知识的异乎常人的渴望。因为这种渴望，是我无论何时观察到什么不寻常的东西，我都认为有责任把它们记录在纸上，以便让所有有创造才能的人知道。” -列文虎克 光学显微镜的发展 理论分辨率的计算 Ernst Abbe（1840-1905）于1872年推导出来，称为阿贝原理 d - 两点之间的间距 λ - 照明光的波长 n - 透镜与物体之间介质对光的折射率 Q - 物体到物镜的入射光圆锥半角 提高光学显微镜分辨率的方法 减小样品和物镜之间的距离 在样品和透镜之间充满油 “It is poor comfort to hope that human ingenuity will find means and ways to overcome this limit.” “人类的创造性已基本上没有希望找到方法和途径克服这个极限了。”