本教材介绍了材料研究中常用的分析测试方法，主要包括X射线衍射分析、电子衍射分析、电子显微分析、光学显微分析、热分析技术、红外光谱分析、能谱波谱分析及扫描探针显微镜等分析测试方法。教材论述各种分析测试技术的基本原理、仪器设备的结构构造、使用时应注意的事项、样品的制备及应用等。内容简明扼要，并尽可能展现最先进的分析测试方法及其发展历史及发展方向。
本教材可适用于材料类专业的本科及研究生的教学，同时也可作为材料类及相关专业工程技术人员的参考用书。
材料的测试技术在近代材料科学研究中占有重要的地位。随着材料科学技术的发展，人们对材料性能提出了更加苛刻的要求，同时对材料组分、微观结构与性能的关系越来越感兴趣。因此新的测试技术、研究方法不断出现。
本教材介绍了材料研究中常用的分析测试方法，主要包括X射线衍射分析、电子衍射分析、电子显微分析、光学显微分析、热分析技术、红外光谱分析、能谱波谱分析及扫描探针显微镜等分析测试方法。教材论述各种分析测试技术的基本原理、仪器设备的结构构造、使用时应注意的事项、样品的制备及应用等。内容简明扼要，并尽可能展现最先进的分析测试方法及其发展历史及发展方向。在编写的过程中，结合多年教学实践的基础上，参考兄弟院校有关教学资料，适当融入了编者的有关研究结果，同时也参考互联网中相关的部分内容。本教材可适用于材料类专业的本科及研究生的教学，同时也可作为材料类及相关专业工程技术人员的参考用书。
本书由济南大学的部分教师编写，陶文宏编写绪论、第5、6章，杨中喜编写第1、7章，师瑞霞编写了第2、3、4章，朱元娜编写了第8章，吴海涛编写了第9、10章。
由于编者水平所限，难免存在不当之处，敬请读者批评指正。
编者 材料的测试技术在近代材料科学研究中占有重要的地位。随着材料科学技术的发展，人们对材料性能提出了更加苛刻的要求，同时对材料组分、微观结构与性能的关系越来越感兴趣。因此新的测试技术、研究方法不断出现。
本教材介绍了材料研究中常用的分析测试方法，主要包括X射线衍射分析、电子衍射分析、电子显微分析、光学显微分析、热分析技术、红外光谱分析、能谱波谱分析及扫描探针显微镜等分析测试方法。教材论述各种分析测试技术的基本原理、仪器设备的结构构造、使用时应注意的事项、样品的制备及应用等。内容简明扼要，并尽可能展现最先进的分析测试方法及其发展历史及发展方向。在编写的过程中，结合多年教学实践的基础上，参考兄弟院校有关教学资料，适当融入了编者的有关研究结果，同时也参考互联网中相关的部分内容。本教材可适用于材料类专业的本科及研究生的教学，同时也可作为材料类及相关专业工程技术人员的参考用书。
本书由济南大学的部分教师编写，陶文宏编写绪论、第5、6章，杨中喜编写第1、7章，师瑞霞编写了第2、3、4章，朱元娜编写了第8章，吴海涛编写了第9、10章。
由于编者水平所限，难免存在不当之处，敬请读者批评指正。
编者
2013年6月
绪 论
第1章 X射线衍射分析
1.1 几何结晶学基础
1.1.1 晶体的特征
1.1.2 晶体结构的周期性和空间点阵
1.1.3 倒易点阵
1.2 X射线物理学基础
1.2.1 X射线的发现
1.2.2 X射线的本质
1.2.3 X射线的产生
1.2.4 X射线谱
1.2.5 X射线与物质的相互作用
1.2.6 X射线的探测与防护
1.3 X射线衍射理论
1.3.1 X射线衍射产生的物理原因 绪 论
第1章 X射线衍射分析
1.1 几何结晶学基础
1.1.1 晶体的特征
1.1.2 晶体结构的周期性和空间点阵
1.1.3 倒易点阵
1.2 X射线物理学基础
1.2.1 X射线的发现
1.2.2 X射线的本质
1.2.3 X射线的产生
1.2.4 X射线谱
1.2.5 X射线与物质的相互作用
1.2.6 X射线的探测与防护
1.3 X射线衍射理论
1.3.1 X射线衍射产生的物理原因
1.3.2 X射线衍射方程
1.3.3 X射线衍射束的强度
1.3.4 影响衍射线强度的几种因子及点阵消光法则
1.4 X射线衍射方法
1.4.1 常用的实验方法
1.4.2 粉晶法成像原理
1.5 X射线衍射仪
1.5.1 X射线光源
1.5.2 X射线测角仪
1.5.3 探测记录系统
1.5.4 实验与测量方法
1.6 X射线物相分析技术
1.6.1 定性分析
1.6.2 定量分析第2章 电子光学
2.1 电子显微镜发展简史
2.2 电子光学基础
2.2.1 光学显微镜的局限性
2.2.2 电子的波动性
2.2.3 电子在电磁场中的运动
2.2.4 电子透镜
2.2.5 电磁透镜的像差
2.2.6 电子透镜分辨本领
2.2.7 电磁透镜的场深和焦深
2.3 电子与物质的相互作用
2.3.1 电子散射
2.3.2 内层电子激发后的弛豫过程
2.3.3 电子显微镜常用的各种电子信号
2.3.4 相互作用体积与信号产生的深度和广度第3章 透射电子显微镜
3.1 透射电镜的工作原理及结构
3.1.1 透射电镜的工作原理
3.1.2 透射电镜的结构
3.2 透射电镜的主要性能指标
3.2.1 分辨率
3.2.2 放大倍数
3.2.3 加速电压
3.3 透射电镜样品制备方法
3.3.1 间接样品（复型)的制备
3.3.2 直接样品的制备
3.4 电子衍射
3.4.1 电子衍射基本公式
3.4.2 单晶电子衍射谱
3.4.3 多晶电子衍射谱
3.4.4 电子衍射方法
3.4.5 电子衍射物相分析的特点
3.5 透射电镜成像操作
3.5.1 明场成像和暗场成像
3.5.2 中心暗场成像
3.6 透射电子显微像
3.6.1 质厚衬度（散射衬度）
3.6.2 衍射衬度
3.6.3 相位衬度
3.7 高压电子显微镜
3.7.1 高压电镜的特点
3.7.2 高压电镜的应用
3.8 透射电镜在材料科学中的应用第4章 扫描电子显微分析
4.1 扫描电镜工作原理
4.2 扫描电镜特点
4.3 扫描电镜的结构
4.3.1 电子光学系统（镜筒）
4.3.2 信号的收集和图像显示系统
4.3.3 真空系统
4.4 扫描电镜主要性能指标
4.4.1 分辨本领
4.4.2 放大倍数
4.5 扫描电镜图像及其衬度
4.5.1 扫描电镜图像的衬度
4.5.2 二次电子像
4.5.3 背散射电子像
4.5.4 吸收电子像
4.6 扫描电镜样品制备方法
4.6.1 对试样的要求
4.6.2 块状试样
4.6.3 粉末试样
4.6.4 镀膜
4.7 扫描电镜在材料科学中的应用第5章 晶体光学基础
5.1 自然光与偏振光
5.2 光的折射和全反射
5.3 光的色散
5.4 光在晶体中的传播
5.5 光率体
5.5.1 均质体光率体
5.5.2 一轴晶光率体
5.5.3 二轴晶光率体
5.6 光性方位
5.6.1 高级晶族晶体的光性方位
5.6.2 中级晶族晶体的光性方位
5.6.3 低级晶族晶体的光性方位第6章 光学显微分析
6.1 偏光显微镜
6.2 单偏光镜下晶体的光学性质
6.2.1 晶体形态
6.2.2 解理
6.2.3 矿物的颜色与多色性、吸收性
6.2.4 矿物的轮廓、贝克线、糙面及突起
6.3 正交偏光镜下晶体的光学性质
6.3.1 正交偏光镜装置及特点
6.3.2 正交偏光镜下矿物的消光及干涉现象
6.3.3 干涉色及干涉色色谱表
6.3.4 补色法则及补色器
6.3.5 正交偏光镜下晶体主要光学性质的观测
6.4 锥光镜下晶体的光学性质
6.4.1 锥光系统装置及特点
6.4.2 一轴晶干涉图
6.4.3 二轴晶矿物的干涉图
6.5 透明薄片系统鉴定第7章 热分析技术
7.1 差热分析（DTA）
7.1.1 差热分析的基本原理
7.1.2 差热分析曲线
7.1.3 差热分析的应用
7.2 差示扫描量热分析
7.2.1 差示扫描量热分析的原理
7.2.2 差示扫描量热曲线
7.2.3 差示扫描量热分析的应用
7.3 热重分析
7.3.1 热重分析的原理
7.3.2 热重曲线
7.3.3 影响热重曲线的因素
7.3.4 热重分析的应用
7.4 热膨胀法
7.4.1 热膨胀法的基本原理
7.4.2 热膨胀仪及实验方法
7.4.3 热膨胀率的应用
7.5 综合热分析
7.5.1 综合热分析法概论
7.5.2 综合热分析法的应用第8章 红外光谱分析
8.1 红外光谱的基本概念
8.1.1 红外光谱的形成
8.1.2 量子学说和分子内部的能级
8.1.3 分子的振动与红外吸收
8.2 红外光谱仪
8.2.1 傅里叶变换红外光谱仪的基本原理
8.2.2 傅里叶红外光谱法的主要优点
8.3 红外光谱的样品制备
8.3.1 红外光谱法对试样的要求
8.3.2 制样的方法
8.4 红外光谱数据处理
8.4.1 红外光谱的表示方法
8.4.2 光谱差减
8.4.3 光谱归一化
8.4.4 生成直线
8.4.5 光谱平滑
8.5 红外光谱的分析
8.5.1 定性分析
8.5.2 定量分析
8.6 红外光谱法应用实例
8.6.1 水泥的红外光谱研究
8.6.2 高岭土及其相关矿物
8.6.3 蛇纹石及其相关矿物
8.6.4 氧化石墨烯
8.6.5 聚苯乙烯
8.6.6 石蜡第9章 X射线光谱显微分析
9.1 电子探针X射线显微分析
9.2 电子探针仪的构造和工作原理
9.3 能谱仪
9.3.1 能谱仪结构
9.3.2 能谱仪的工作原理
9.3.3 能谱仪的性能特点
9.4 波谱仪
9.5 能谱（EDS）与波谱(WDS)的比较
9.6 谱仪分析模式
9.6.1 点分析
9.6.2 线扫描分析
9.6.3 面扫描分析
9.6.4 定量分析第10章 其他分析测试技术
10.1 扫描探针显微镜的分类
10.1.1 原子力显微镜
10.1.2 近场光学显微镜
10.1.3 弹道电子发射显微镜
10.2 扫描隧道显微镜
10.2.1 STM的工作模式以及局限性
10.2.2 扫描隧道显微镜应用方面
10.3 原子力显微镜
10.3.1 原子力显微镜结构以及工作原理
10.3.2 原子力显微镜的硬件结构
10.3.3 原子力显微镜各种成像模式的原理
10.3.4 原子力显微镜的应用
参考文献
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