材料分析测试方法教学大纲.pdf

材料分析测试方法教学大纲--

材料分析测试方法教学大纲

课程英文名Measurementmethodformaterials课程代码J0702Z36
学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0

课程类别专业选修课课程性质任选先修课程《原子物理》《固体物理》

适用专业应用物理学开课学院理学院

一、课程地位与课程目标

（一）课程地位

《材料测试分析方法》是应用物理学专业的专业课。它是物理与专业工程技术课程之间
的桥梁，是了解材料微观结构和改进性能不可缺少的工具。本课程主要包括X衍射分析、
透射电子显微分析、扫描电子显微分析、X光电子能谱、光谱分析和热分析等测试方法的基
本原理、仪器及应用等。本课程为从事材料分析测试工作和在凝聚态物理和材料科学与工程
等相关领域深造打下基础。
（二）课程目标
1.对材料的各种材料物理现代研究方法有一个初步的较全面的了解和认识，掌握相应的
基本知识、基本技能及必要的理论基础
2.具有正确选择材料分析方法、测试方法的能力
3．具备通过继续学习掌握材料分析新方法、新技术的自学能力
4．具有在凝聚态物理和材料科学与工程等相关领域深造的基础

二、课程目标达成的途径与方法

本课的教学途径与方法包括课堂讲授、学生自学、习题、答疑、期末考试。
1.课堂讲授环节中，以PPT为主，着重在测试的原理，注重层层推进，注重横向和纵向
比较，注重引导培养学生解决问题的方法与技能。
2.学生自学环节中，要求学生做好预习复习工作，查阅资料。
3.通过课后习题练习，理解及掌握材料物理的基本原理和基本的数据分析技能。
4.每周一次固定答疑时间，加上课间、课后、QQ等通讯方式随时网上答疑，帮助学生
及时解答疑惑。
5.通过考试，测试学生对知识点的掌握程度。

三、课程主要内容与基本要求

绪言
1、了解本课程的性质及意义
2、了解材料测试与研究的基本要求

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第一章：材料分析基础
1、理解原子能态和固体能带
2、掌握晶体结构
3、了解电磁辐射、粒子等与材料的相互作用
第二章：X-射线衍射分析
1、理解X-射线的基本性质和X衍射方向与强度
2、理解和掌握多晶体分析方法和物相分析方法
第三章：透射电子显微镜
1、了解透射电子显微镜的结构
2、熟悉和掌握电镜分析的成像原理和单晶及多晶衍射花样标定
3、了解透射电子显微镜的制样方法及在材料研究中的应用
第四章：扫描电子显微镜与电子探针
1、了解电子束和固体样品作用产生的物理信号及扫描电镜的结构
2、掌握扫描电镜成像衬度和典型形貌分析
3、了解扫描电子显微镜的制样方法及在材料研究中的应用
第五章：光电子能谱与俄歇电子能谱
1、了解光电子能谱仪和俄歇电子能谱仪的结构
2、掌握X射线电子能谱的表面分析原理
3、掌握俄歇电子能谱的表面分析原理
第六章：光谱分析
1、了解光谱分析法的分类
2、理解原子发射光谱、吸收光谱的原理和实验方法
3、理解分子振动光谱法中红外光谱和拉曼光谱的原理和产生条件以及实验方法
第七章：热分析
1、了解热分析的基本方法和在材料研究中的应用
2、掌握差热分析、差示扫描量热法和热重法的基本原理

四、课程学时安排

学时对应课
章节号教学内容学生任务
数程目标
1、了解本课程的性质及意义
2、了解材料分析测试在材料科学和凝聚态物
第0章绪论2
理等学科中的作用与意义
3、了解本课程的体系
1、课前复习原子物理和固体物理，回顾原
子能态和固体能带
第1章材料分析基础42、课后复习电磁辐射、粒子等与材料的相1,2,3
互作用
3、完成第一章习题
1、课前复习晶体结构和原子能态
2、课后X-射线的基本性质、X衍射方向、
第2章X-射线衍射分析81,2,3,4
X射线强度、多晶衍射方法和物相分析
3、完成第二章习题

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1、课前复习衍射方向和光学显微原理
（Abel二次成像理论）
2、课后复习电子与物质相互作用、透射电
第3章透射电子显微镜61,2,3,4
镜结构、成像原理、成像衬度、样品制
备、多晶衍射标定
3、完成第三章习题
1、课程复习电子与物质相互作用
扫描电子显微镜与2、课后复习扫描电镜的结构、电子与物质相
第4章41,2,3,4
电子探针互作用、成像衬度、电子探针原理与应用
3、完成第四章习题
1、课前复习光电效应和俄歇效应
光电子能谱与俄歇2、课后复习电子能谱仪的结构、原理和特
第5章41,2,3,4
电子能谱点
3、完成第五章习题
1、课程复习原子能级结构与分子振动
2、课后复习一般光谱仪的组成、原子发射
第6章光谱分析2光谱、吸收光谱的原理红外光谱和拉曼1,2,3,4
光谱的原理和产生条件
3、完成第六章习题
1、