《材料科学测试方法》课程教学大纲.docx

材料科学测试方法一、课程介绍本课程主要介绍X射线、透射电子显微镜和扫描电子显微镜的基本理论和测试方法。内 容包括显微镜的结构、衍射理论、测试技术、以及在材料科学领域中的应用。IntroductionThe course aims to the introduction of the basic theory and measurement methods of X-ray, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. It includes the structure of electron microscopes, diffraction theory, measurement technology and applications in materials science.课程基本信息课程名称材料科学测试方法课程编码431118英文名称Characterization Methods for Materials Science课程学时40课程学分2.5开课学期第7学期课内实验学时课程类别专业教育课程课程性质选修课适用专业材料物理专业开课单位材料科学与工程学院材料科学系选用教材自编讲义主要参考书材料分析方法.哈工大出版社.周玉主编.二、教学大纲1、教学目的当今我们国家经济发展，科技成果不断推陈出新，正在迅速改变我们国家的国际地位。 这与高端仪器的发展和引进密不可分，因此学习基于分析仪器和方法的“材料科学测试方法” 的学习有助于学生热爱科研和教学，增强精准理念，增强责任心、自信心和使命感，培养他 们的爱国情怀。“材料科学测试方法”是面向材料、物理和化学专业本科生的专业基础课程。开设此课 程旨在拓展学生的视野，掌握材料科学测试分析方法中的的基础知识、基本理念、工作原理 和实际应用技能，为将来深造和参加工作解决实际问题做好必要的知识储备。2、教学要求按照习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上的指示，要坚持把立德树人作为中心 环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人。结合思想政治教 育，帮助大学生形成正确的世界观、人生观和价值观，一方面要增强学生的专业自豪感，另 一方面要培养学生的“工匠精神二教师要积极备课，对课程内容特别是X射线和电镜分析得关联要融会贯通。授课在多媒 体教室，结合多年的具体研究实例，充分利用多媒体动画教学课件。做到授课内容与大纲相 符，注重平时成绩积累，成绩评价体系标准真实、严谨、公平、公正、公开，有力促使学生 学习的积极性。3、预备知识或先修课程要求本课是学生的一门非常重要和实用的课程，拥有材料科学基础和大学物理和无机化学的 基本应用常识，会对本课程的学习有所帮助。4、教学方式课程由理论课堂和实验引导两部分组成，一律采用多媒体动画教学，教师讲授与课堂讨 论相结合，与学生探讨、教师引导、答疑为辅。5、课程教学内容及学时分配第0章透射电镜在材料研究中的实例（6学时）讲解典型的研究实例为学生学习基础知识做铺垫，涉及催化材料，能源材料，电子材料 和传统的金属和合金的相关表征，有利于激发学生的兴趣，并强化他们在未来工作中的工作 能力。第1章 X射线物理学基础（3学时）1. 1 X射线的性质2. 2 X射线的产生及X射线谱1.3 X射线与物质的相互作用第2章X射线衍射方向（4学时）2.1晶体几何学简介2. 2布拉格方程3. 3 X射线衍射方法第3章X射线衍射强度（4学时）4. 1多晶体衍射图像的形成4.2 单位晶胞对'X射线的散射与结构因数4.3 洛伦兹因数4.4 影响衍射强度的其它因数4.5 多晶体衍射的积分强度公式第4章多晶体分析方法（2学时）4.6 德拜-谢乐法4.7 其它照相法简介5. 3 X射线衍射仪第5章物相分析及点阵参数精确测定（3学时）5.2 定性分析6. 2定量分析6.2 点阵参数的精确测定6.3 非晶态物质及其晶化过程的X射线衍射分析第6章宏观残余应力的测定（2学时）6.4 宏观残余应力的测定6.5 X射线残余应力测定的基本原理7. 3宏观应力测定方法6.4 X射线宏观应力测定中的一些问题 第7章电子光学基础（3学时）8. 1电子波与电磁透镜8.2 电磁透镜的像差与分辨率8.3 电磁透镜的景深和焦长第8章透射电子显微镜（3学时）8.1 透射电子显微镜的结构与成像原理8.2 主要部件的结构与工作原理8.3 透射电镜分辨率和放大倍数的测定第9章电子衍射（4学时）9. 1概述9.2 电子衍射原理9.3 电子显微镜中的电子衍射9.4 单晶体电子衍射花样的标定9.5 复杂电子衍射花样第10章 高分辨透射电子显微术（3学时）10.1 高分辨透射电子显微镜的结构特征10.2 高分辨电子显微像的原理10.3 高分辨透射电子显微镜在材料科学中的应用第11章 扫描电子显微镜及其他显微结构分析方法（3学时）10.1 电子束与固体样品作用时产生的信号10.2 扫描电子显微镜的构造和工作原理10.3 扫描电子显微镜的主要性能10.4 表面形貌衬度原理及其应用10.5 5原子序数衬度原理及其应用6、考核方式本课程为考试课，平时成绩占30%,期末考试占70乐