| 课程编号 | 课程名称 | 现代测试技术 | |||
| 课程性质 | 选修 | 学 时 | 48 | 学 分 | 3 |
| 学时分配 | 授课：48 实验： 上机： 实践： 实践（周）： | ||||
| 考核方式 | 闭卷考试，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。 | ||||
| 开课学院 | 更新时间 | ||||
| 适用专业 | 应用物理学 | ||||
| 先修课程 | 普通物理、 功能材料、材料物理导论 | ||||
现代测试技术是一门用以培养学生材料结构分析与测试技能的专业选修课.
通过学习使学生掌握X射线衍射和电子显微技术的基础理论,试验方法及基本技能;掌握X射线衍射仪,透射电镜,扫描电镜和电子探针等现代测试设备的结构及其在材料分析测试技术中的原理及试验方法.应用X射线衍射方法进行晶体结构的测定,物相分析,宏观应力测定；掌握透射电镜的复型和薄膜制备技术及电子衍射的原理,应用电子衍射对材料进行微关组织结构的分析,应用扫描电镜和电子探针对材料进行表面形貌和微观结构及成分进行分析. 以培养学生使用分析测试方法为材料科学研究服务.
本课程主要内容包括：X射线衍射学，透射电子显微学， 扫描电子显微镜，电子探针，光谱分析等.
Brief Introduction
| Code | Title | Modern Techniques of Measurement | ||||||
| Course nature | Elective | Semester Hours | 48 | Credits | 3 | |||
| Semester Hour Structure | Lecture：48 Experiment： Computer Lab： Practice： Practice (Week)： | |||||||
| Assessment | Closed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%. | |||||||
| Offered by | Date | 2012-9 | ||||||
| for | Applied Physics | |||||||
| Prerequisite | General Physics, Functional Materials, Introduction of Materials Physics | |||||||
Modern Techniques of Measurement is one of elective course to train pupils techniques of material structure analyzing and testing.
Through learning students can understand the modern testing equipment, theory and method such as X-ray diffractometer, transmission electron microscopy, scanning election microscopy and electron probe. Crystal structure can be tested, contents can be analyzed and macro-stress can be measured by using X-ray diffraction. Surface morphology, microstructures and component of materials can be measured by using scanning election microscopy and election probe.
The main sections of this course: X-ray diffraction, transmission election microscopy, scanning electron microscopy, electron probe, spectral analysis.
一、教学内容
第一章 X射线的性质
1.1 X射线的本质
1.2 X射线谱
1.3 X射线与物质相互作用
教学重点：掌握X射线谱产生的机理.
教学难点：X射线的吸收，相干散射和非相干散射.
第二章 X射线运动学衍射理论
2.1 X射线衍射方向
2.2 布拉格方程的讨论
2.3 倒易点阵
2.4 X射线衍射强度
教学重点：掌握布拉格方程成立条件，掌握倒易空间中的爱瓦尔德图解.
教学难点：X射线衍射强度与结构因子的关系，以及结构因子的定义.
第三章 多晶体X射线衍射分析方法
3.1 粉末照相法
3.2 X射线衍射仪
教学重点：理解德拜照相法，掌握衍射仪的测量方法.
教学难点：X射线衍射峰位的指标化.
第四章 X射线衍射方法的实际应用
4.1 点阵常数测量
4.2 物相分析
4.3 宏观应力测定
教学重点：掌握X射线衍射仪的点阵常数的精确测定，掌握物相定量分析方法，理解X射线应力测定原理.
教学难点：X射线应力测定实验精度的保证及测试原理的适用条件.
第五章 透射电子显微分析
5.1 透射电镜的结构及应用
5.2 电子衍射
5.3 金属薄膜的透射电子显微分析
教学重点：掌握透射电镜成像原理，了解透射电镜的结构.
教学难点：透射电镜衍射花样的标定.
第六章 扫描电子显微分析
6.1 扫描电镜工作原理,构造和性能
6.2 扫描电镜在材料研究中的应用
6.3 波谱仪结构及工作原理
6.4 能谱仪结构及工作原理
6.5 电子探针分析方法及微区成分分析技术
教学重点：掌握扫描电镜成像原理，掌握扫描电镜在材料研究中的应用，了解扫描电镜的结构.
教学难点：扫描电镜能谱线分析.
第七章 表面成分分析
7.1 俄歇电子能谱
7.2 原子探针显微分析
教学重点：掌握俄歇电子能谱在材料研究中的应用.
教学难点：纳米级表面成分定量分析.
第八章 电子显微技术的新进展及试验方法选择
8.1 电子显微术的新进展
8.2 现代显微分析方法选择
第九章 高分子材料分析技术和红外与拉曼光谱简介
9.1 高分子材料分析技术
9.2 红外与拉曼光谱
二、教学基本要求
第一章 X射线的性质
教学要求：掌握X射线的本质；熟悉X射线的产生装置；掌握X射线谱产生的实质;了解X射线谱的实验规律；了解X射线与物质的相互作用；掌握吸收限的应用.
第二章 X射线运动学衍射理论
教学要求：了解X射线的衍射方向,掌握布拉格衍射定律；了解衍射与反射的本质区别;理解倒易点阵在X射线衍射中的应用；掌握X射线衍射强度的含义.
第三章 多晶体X射线衍射分析方法
教学要求：掌握X射线衍射方法；理解粉末照相法和X射线衍射仪的原理和结构;掌握初步操作设备仪器的能力.
第四章 X射线衍射方法的实际应用
教学要求：掌握多晶体的物相分析原理；掌握PDF卡片的内容及含义；掌握物相定性分析方法；了解物相定量分析方法；注意实际分析时的难点及注意事项；了解三类应力的实质；掌握X射线应力测定的基本原理；并根据基本原理了解试验方法；明确试验精度的保证及测试原理的使用条件.
第五章 透射电子显微分析
教学要求：了解透射电镜的结构及应用；掌握透射电镜成像原理；掌握透射电镜的复型技术和方法；简单了解电子衍射方法；能够进行薄膜样品制备；熟悉透射电镜分析方法.
第六章 扫描电子显微分析
教学要求：了解扫描电镜的结构及应用；掌握扫描电镜成像原理；熟练掌握扫描电镜的主要性能；样品制备方法；熟悉扫描电镜分析方法；可举例说明扫描电镜在材料研究中的应用；掌握扫描电镜断口分析；熟悉波谱仪和能谱仪工作原理及应用条件；掌握电子探针分析方法及微区成分分析技术。
第七章 表面成分分析
教学要求：了解表面成分分析方法的原理和仪器结构；熟悉俄歇电子能谱分析,原子探针显微分析技术。
第八章 电子显微技术的新进展及试验方法选择
教学要求：了解电子显微技术的的发展历史和最新进展；熟练掌握显微分析方法的选择；尤其是各种分析技术的最佳分辨率和主要用途及对试样的要求；能根据具体研究课题选择合适方法。
第九章 高分子材料分析技术和红外与拉曼光谱简介
教学要求：了解常用高分子材料分析技术方法；对红外与拉曼光谱的应用有所了解.
三、章节学时分配
| 章次 | 总课时 | 课堂讲授 | 实验 | 上机 | 实践 | 备 注 |
| 1 | 6 | |||||
| 2 | 6 | |||||
| 3 | 4 | |||||
| 4 | 7 | |||||
| 5 | 7 | |||||
| 6 | 7 | |||||
| 7 | 4 | |||||
| 8 | 3 | |||||
| 9 | 4 | |||||
| 总计 | 48 |
教材
[1] 常铁军等. 材料近代分析测试方法(第二版). 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2003.
参考资料
[1] 赵品等. 材料科学基础(第二版). 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2002.
[2] 李树堂. 晶体X射线衍射学基础(第三版). 北京:冶金工业出版社, 1990.
[3] 周玉等. 材料分析测试技术(第二版). 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 1998.下载本文
