《材料分析测试方法A》-教学大纲
《材料分析测试方法A》课程教学大纲课程英文名称：Materials Analysis Techniques (A)课程编号：113990090课程类别：专业课课程性质：必修课学分：4学时：64（其中：讲课学时：48 实验学时：16 上机学时: ）适用专业：材料物理开课部门：材料科学与工程学院一、课程教学目的和课程性质材料分析测试方法（A）是为材料物理本科专业学生开设的专业必修课之一。
材料分析测试方法是关于材料成分、结构、微观形貌、缺陷等方面的现代分析测试技术及其有关理论基础的科学。
现代分析测试方法在材料生产过程中原材料的检测、产品质量监控以及新材料的研究与开发等方面具有重要的作用，它们既是材料分析测试的手段，也是材料科学研究必不可少的方法，是材料物理专业学生必备的专业知识之一。
通过本课程的教学，使学生系统地了解材料现代主要分析测试方法的基本原理、仪器设备、样品制备及应用，掌握常见分析测试技术所获信息的解释和分析方法，使学生能够独立（或与专业分析测试人员一起）拟定材料分析测试方案，进行材料分析和研究工作，为学生毕业后从事材料生产、检测、研发以及进一步深造打下良好的基础。
本课程的总体要求是，学生通过本课程的学习，能够：1．掌握电磁辐射、电子束和离子束等探针信号与物质的相互作用所产生的信息及根据这些信息建立的分析测试方法；2．掌握X射线衍射分析、电子衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析、电子探针显微分析、紫外可见吸收光谱分析、红外吸收光谱分析和热分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能、测试结果的分析方法和应用；3．熟悉俄歇电子能谱分析、X射线光电子能谱分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能和应用；4．了解紫外光电子能谱分析、拉曼光谱分析、扫描探针显微分析、原子吸收光谱分析、原子发射光谱分析、原子荧光光谱分析、分子荧光光谱分析、核磁共振谱分析、穆斯堡尔谱分析、X射线荧光光谱分析、电子自旋共振谱分析、场离子显微分析、原子力显微分析、质谱和二次离子质谱分析等方法的基本原理、主要功能和应用。
二、本课程与相关课程的关系前修课程：高等数学、大学物理、无机及分析化学、物理化学、晶体学、量子力学、固体物理、材料科学基础等。
后继课程：材料物理专业综合实验、毕业论文等。
三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分前言（1学时）[知识点] 本课程的性质、主要内容及其与其它课程的关系等。
[重点] 材料分析测试方法的主要内容及相关方法。
[基本要求] 了解本课程的性质、主要内容及其与本专业其它课程的关系。
第一章电磁辐射与材料结构（2学时）[知识点] 电磁辐射与物质波：电磁辐射与波粒二象性，电磁波谱，物质波；材料结构基础：原子结构与电子量子数，原子能态与原子量子数，原子基态、激发、电离及能级跃迁，分子总能量与能级结构，分子轨道与电子能级，分子的振动与振动能级，原子的磁矩，原子核自旋与核磁矩，固体的能带结构，干涉指数，倒易点阵，晶带。
[重点] 物质波，分子总能量与能级结构，分子轨道与电子能级，分子的振动与振动能级，干涉指数，倒易点阵，晶带。
[难点] 原子能态与原子量子数、原子的磁矩，原子核自旋与核磁矩，干涉指数，倒易点阵，晶带。
[基本要求]1、识记：波数、分子振动、伸缩振动、变形振动（或弯曲振动，或变角振动）、晶带。
2、领会：描述电磁波的波动性与微粒性的物理参数，电磁波的波动性与微粒性的关系，电磁波谱的分区及各区电磁波的波长范围、能量范围、频率范围及产生机理，物质波的德布罗意关系式，多电子原子中电子与电子相互作用和偶合方式，分子轨道的形成与分子轨道的类型，分子总能量的构成和能级结构，双原子分子的振动模型——弹簧谐振子模型，多原子分子振动的类型（模式），核自旋量子数与原子的质量数及原子序数的关系，能带的形成，能带结构的基本类型及相关概念，用能级示意图表示光谱项的光谱支项与塞曼能级。
3、简单应用：电子波波长的计算，干涉指数与晶面指数的关系及其表示方法，晶带轴指数与晶面指数之间的关系。
4、综合应用：倒易矢量的基本性质与立方晶系晶面间距与晶面夹角的计算。
第二章电磁辐射与材料的相互作用（3学时）[知识点] 概述：辐射的吸收与发射，辐射的散射，光电离；各类特征谱基础：原子光谱，分子光谱，光电子能谱，俄歇电子能谱，核磁共振谱等；X射线的产生及其与物质的相互作用：X射线的产生与X射线谱，X射线与物质的相互作用，X射线的衰减，X射线的防护。
[重点] 辐射的吸收与发射，分子光谱和电子能谱基础，X射线与物质的相互作用。
[难点] 辐射的散射，X射线的衰减。
[基本要求]1、识记：辐射的吸收、吸收光谱、辐射的发射、荧光、磷光、发射光谱、荧光（磷光）光谱、辐射的散射、散射基元、瑞利散射、拉曼散射、X射线相干散射、X射线非相干散射、光电效应、光电子能谱、分子光谱、紫外可见光谱（电子光谱）、红外光谱、红外活性与红外非活性、K系特征辐射、Kα射线、Kβ射线、短波限、吸收限、线吸收系数、质量吸收系数。
2、领会：辐射吸收的本质和条件、辐射发射的前提、辐射激发的方式，拉曼散射的本质，晶体中的电子散射，光电离，光电子发射过程及其能量关系，俄歇电子的产生（俄歇效应），核磁共振现象，连续X射线谱的特征，特征X射线的产生机理和莫塞菜(Moseley)定律，X射线谱系，X射线的衰减，X射线的防护。
3、简单应用：光谱法的分类，原子光谱的常用类型，分子光谱的常用类型，红外光谱的光谱选律（选择定则），光电子能谱图的表示方法，俄歇电子的标识，俄歇电子能谱图的表示方法。
4、综合应用：X射线与物质相互作用及据此建立的主要分析方法。
第三章粒子（束）与材料的相互作用（2学时）[知识点] 电子（束）与材料的相互作用：散射，电子与固体作用产生的信号，电子激发产生的其它现象；离子（束）与材料的相互作用：散射，溅射与二次离子。
[重点] 电子的散射，电子与固体作用产生的信号及建立的主要分析方法。
[难点] 离子散射，溅射。
[基本要求]1、识记：连续X射线，特征X射线，散射角（2θ），电子吸收，二次电子，俄歇电子，背散射电子，吸收电流（电子），透射电子，溅射，二次离子。
2、领会：物质对电子散射的基元、种类及其特征，二次电子的产额与入射角的关系3、简单应用：入射电子产生的各种信息的深度和广度范围。
4、综合应用：电子与物质相互作用产生的主要信号及据此建立的主要分析方法，离子束与物质相互作用产生的主要信号及据此建立的主要分析方法。
第四章材料分析测试方法概述（2学时）[知识点] 衍射分析方法概述：X射线衍射、电子衍射；光谱分析方法概述：原子发射光谱，原子吸收光谱，原子荧光光谱，紫外可见吸收光谱，红外吸收光谱，分子荧光光谱，分子磷光光谱，X射线荧光光谱，核磁共振谱，拉曼光谱等；电子能谱分析方法概述：X射线光电子能谱，紫外光电子能谱，俄歇电子能谱；电子显微分析方法概述：透射电子显微镜，扫描电子显微镜，电子探针X射线显微分析；色谱、质谱及电化学分析方法概述。
[重点] X射线衍射、电子衍射、紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电子探针X射线显微分析的用途。
[基本要求]1、识记：比较名词、术语：元素定性分析与物相定性分析；元素定量分析与物相定量分析；物相定性分析与化合物结构定性分析；化合物结构定性分析与结构分析；化合物定性分析与定量分析；元素分析与组分分析；晶体结构分析与物相定性分析；表面结构分析、表面结构缺陷分析与表面化学分析；微区结构分析与微区形貌观察。
2、领会：熟悉X射线衍射、电子衍射、紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电子探针X射线显微分析的用途；了解原子发射光谱、原子吸收光谱、原子荧光光谱、核磁共振谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、紫外光电子能谱、俄歇电子能谱、色谱、质谱及电化学分析方法的用途。
3、简单应用：为材料的某一分析项目选择较合适的分析测试方法。
4、综合应用：为某一材料或某类材料的多个分析项目拟定分析测试方案、选择分析测试方法。
第五章 X射线衍射原理（3学时）[知识点] 衍射方向：布拉格方程，衍射矢量方程，厄瓦尔德图解，劳埃方程；衍射强度：一个电子的散射强度，原子散射强度，晶胞衍射强度，小晶体散射与衍射积分强度，多晶体衍射积分强度，影响衍射强度的其它因素。
[重点] 布拉格方程、晶胞衍射强度。
[难点] 衍射强度理论。
[基本要求]1、识记：掠射角（布拉格角）、散射角、衍射角、结构因子、系统消光、点阵消光、结构消光。
2、领会：布拉格方程的导出，衍射矢量方程、厄瓦尔德图解和劳埃方程，X射线衍射强度的处理过程，3、简单应用：布拉格方程的意义与应用，简单结构的结构因子的计算方法，X射线衍射的充分必要条件。
4、综合应用：影响衍射方向和衍射强度的因素。
第六章 X射线衍射方法（3学时）[知识点] 多晶体衍射方法：照相法，衍射仪法；单晶体衍射方法概述。
[重点] 照相法，衍射仪法。
[难点] 衍射矢量方程，单晶体衍射。
[基本要求]1、识记：选靶，滤波，衍射花样的指数化，连续扫描法，步进扫描法。
2、领会：X射线衍射方法的种类，德拜（Debye）法成像原理与衍射花样特征，多晶X射线仪的工作原理、结构组成、各部分的作用，测角仪的聚焦原理，多晶体衍射仪计数测量方法及其适用范围，单晶衍射的方法。
3、简单应用：德拜（Debye）法样品制备方法，靶和滤波片的选择方法，摄照参数的选择，测量参数的选择。
4、综合应用：衍射花样的测量、计算和指数化。
第七章 X射线衍射分析的应用（2学时）[知识点] 物相分析，点阵常数的精确测定，宏观应力的测定，晶体取向的测定等。
[重点] 物相分析分析、点阵常数的精确测定。
[难点] 物相定量分析宏观应力的测定、晶体取向的测定。
[基本要求]1、识记：X射线物相分析、X射线物相定性分析（物相鉴定）、X射线物相定量分析2、领会：X射线物相定性分析（物相鉴定）的基本原理、方法和步骤，X射线物相定量分析的基本原理和方法3、简单应用：影响点阵常数测量误差的因素及消除或减小的方法，点阵常数精确测定的方法及用途。
4、综合应用：混合物相的鉴定，X射线物相定性分析方法。
第八章透射电子显微分析（6学时）[知识点] 透射电子显微镜工作原理及构造：工作原理，构造，选区电子衍射；样品制备：间接样品（复型）的制备，直接样品（粉末、晶体薄膜）的制备；透射电镜基本成像操作及像衬度：成像操作，像衬度；电子衍射原理：电子衍射基本公式，多晶电子衍射成像原理与衍射花样特征，多晶电子衍射花样的标定，单晶电子衍射成像原理与衍射花样特征，单晶电子衍射花样的标定；透射电子显微镜的典型应用及其它功能简介。
[重点] 工作原理与组成，选区电子衍射，样品制备，成像操作像衬度，电子衍射基本公式，多晶电子衍射成像原理与衍射花样特征，多晶电子衍射花样的标定，单晶电子衍射成像原理与衍射花样特征，单晶电子衍射花样的标定，透射电子显微镜的典型应用。
《材料分析测试技术》教学大纲
《材料分析测试技术》教学大纲课程名称：材料分析测试技术课程代码：XXXXX学时：36学时学分：2学分先修课程：材料科学基础课程性质：专业课一、课程目标：本课程旨在培养学生的材料分析测试技术理论和实践技能，使学生能够掌握常见的材料分析测试技术方法，了解各种材料的结构和性能，并通过实验操作，学会使用常见分析测试仪器和设备，掌握常见材料分析测试方法的原理和操作流程。
二、教学内容：1.材料分析测试技术概述（1）材料分析测试技术的定义和发展概述（2）材料分析测试技术的分类和主要方法2.金属材料分析测试技术（1）金属材料的组织分析技术（2）金属材料的成分分析技术（3）金属材料的缺陷检测技术（4）金属材料的性能测试技术3.非金属材料分析测试技术（1）陶瓷材料的成分分析技术（2）聚合物材料的结构分析技术（3）复合材料的界面分析技术（4）高分子材料的热性能测试技术4.表面分析技术（1）扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）的原理和应用（2）原子力显微镜（AFM）的原理和应用（3）透射电子显微镜（TEM）的原理和应用5.分析测试仪器设备的使用和操作（1）金相显微镜的使用和操作（2）光谱分析仪的使用和操作（3）差热分析仪的使用和操作（4）拉伸试验机的使用和操作三、教学方法：本课程采用理论授课与实验操作相结合的教学方法。
理论授课将介绍材料分析测试技术的基本原理和方法，通过案例分析和实例演示提高学生的理解。
实验操作将安排学生进行不同类型的材料分析测试实验，分析测试结果并撰写实验报告。
四、教学评价：本课程的教学评价包括平时成绩与期末考试成绩的综合评价。
平时成绩按照学生的实验报告及参与度进行评定，期末考试成绩占整个课程成绩的50%。
五、参考教材：1.《材料分析理论与实践》出版社：XXX出版社2.《材料分析测试技术导论》出版社：XXX出版社1.XXX，XXX.材料分析测试技术研究[M].北京：XXX出版社，20XX.2.XXX，XXX.材料分析测试技术导论[M].北京：XXX出版社，20XX.以上为《材料分析测试技术》教学大纲，内容旨在引领学生掌握和应用材料分析测试技术，提高他们的实践能力和分析思维能力。
材料分析测试方法A教学大纲
《材料分析测试方法A》课程教学大纲课程英文名称：Materials Analysis Techniques (A)课程编号：113990090课程类别：专业课课程性质：必修课学分：4学时：64（其中：讲课学时：48 实验学时：16 上机学时: ）适用专业：材料物理开课部门：材料科学与工程学院一、课程教学目的和课程性质材料分析测试方法（A）是为材料物理本科专业学生开设的专业必修课之一。
材料分析测试方法是关于材料成分、结构、微观形貌、缺陷等方面的现代分析测试技术及其有关理论基础的科学。
现代分析测试方法在材料生产过程中原材料的检测、产品质量监控以及新材料的研究与开发等方面具有重要的作用，它们既是材料分析测试的手段，也是材料科学研究必不可少的方法，是材料物理专业学生必备的专业知识之一。
通过本课程的教学，使学生系统地了解材料现代主要分析测试方法的基本原理、仪器设备、样品制备及应用，掌握常见分析测试技术所获信息的解释和分析方法，使学生能够独立（或与专业分析测试人员一起）拟定材料分析测试方案，进行材料分析和研究工作，为学生毕业后从事材料生产、检测、研发以及进一步深造打下良好的基础。
本课程的总体要求是，学生通过本课程的学习，能够：1．掌握电磁辐射、电子束和离子束等探针信号与物质的相互作用所产生的信息及根据这些信息建立的分析测试方法；2．掌握X射线衍射分析、电子衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析、电子探针显微分析、紫外可见吸收光谱分析、红外吸收光谱分析和热分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能、测试结果的分析方法和应用；3．熟悉俄歇电子能谱分析、X射线光电子能谱分析的基本原理、仪器设备、样品制备、主要功能和应用；4．了解紫外光电子能谱分析、拉曼光谱分析、扫描探针显微分析、原子吸收光谱分析、原子发射光谱分析、原子荧光光谱分析、分子荧光光谱分析、核磁共振谱分析、穆斯堡尔谱分析、X射线荧光光谱分析、电子自旋共振谱分析、场离子显微分析、原子力显微分析、质谱和二次离子质谱分析等方法的基本原理、主要功能和应用。
材料分析方法-试题及答案-西安理工大学
2010年秋季学期《材料分析测试方法》试卷A 命题教师卢正欣系主任审核考试形式闭卷考试类型√学位课非学位课（请打√选择）考试班级材物081～082，材化081~082，材081~084考试日期2010年12月21日考试时间2小时班级姓名学号成绩注意：1．命题时请适当留答题位置。
请用深蓝色墨水书写，字、图清晰，书写不出边框。
2．答题演草时不许使用附加纸，试卷背面可用于演草.试卷不得拆开。
一、填空：（每题2分，共20分)1。
X射线产生的三个基本条件是：、、。
2。
电子显微分析可获得材料的、_______________和方面的信息，并且可以将三者结合起来。
3. X射线衍射的强度主要取决于_______因子、________因子、_______因子、________因子和________因子.4。
是衍射的必要条件; 是衍射的充分条件。
5. 电子显微镜的分辨本领高是由于电子波的______________,其理论分辨本领是由______________和______________综合作用的结果。
6。
透射电子显微像的衬度来源于质厚衬度和衍射衬度，其中________衬度主要用于解释晶体样品，_________衬度主要用于解释非晶样品。
7。
在X射线衍射仪中，若X射线管固定，当样品转动θ角时，X射线探测器应转动______角；若样品固定，当X射线管转动θ角时，X射线探测器应转动_______角。
8. 在透射电镜中，明场（BF）像是用________光阑挡掉________束，只允许________束通过光阑成的像。
4。
在SrTiO3（立方晶系，晶格常数a=0.391nm）晶体中获得电子衍射花样如下，分别测得R1=11.6mm，R2=16.7mm，R3=20.3mm，φ=90°。
电子衍射实验条件为：加速电压V=200KV（λ=0.00251nm)，相机长度L=1800mm。
①确定示意图中各衍射斑点的指数h i k i l i ；②确定倒易面指数（uvw)＊；③以该晶体为标样，标定电子衍射的相机常数Lλ。
材料现代分析与测试技术 教学大纲
材料现代分析与测试技术课程教学大纲一、课程性质、教学目的及教学任务1.课程性质本课程是材料类专业的专业基础课，必修课程。
2.教学目的学习有关材料组成、结构、形貌状态等分析测试的基本理论和技术，为后续专业课学习及将来材料研究工作打基础。
3.教学任务课程任务包括基本分析测试技术模块——X射线衍射分析、电子显微分析、热分析；扩充分析测试技术模块——振动光谱分析和光电子能谱分析。
在各模块中相应引入新发展的分析测试技术：X射线衍射分析X射线衍射图谱计算机分析处理；电子显微分析引入扫描探针显微分析（扫描隧道显微镜、原子力显微镜）；热分析引入DSC分析。
二、教学内容的结构、模块绪论了解材料现代分析与测试技术在无机非金属材料中的应用、发展趋势，明确本课程学习的目的和要求。
1. 本课程学习内容2. 本课程在无机非金属材料中的应用3. 本课程的要求（一）X射线衍射分析理解掌握特征X射线、X射线与物质的相互作用、布拉格方程等X射线衍射分析的基本理论，掌握X射线衍射图谱的分析处理和物相分析方法，掌握X射线衍射分析在无机非金属材料中的应用，了解X射线衍射研究晶体的方法和X射线衍射仪的结构，了解晶胞参数测定方法。
1. X射线物理基础（1）X射线的性质（2）X射线的获得（3）特征X射线和单色X射线2. X射线与物质的相互作用3. X射线衍射几何条件4. X射线衍射研究晶体的方法（1）X射线衍射研究晶体的方法（2）粉末衍射仪的构造及衍射几何5. X射线衍射数据基本处理6. X射线衍射分析应用（1）物相分析（2）X射线衍射分析技术在测定晶粒大小方面的应用（二）电子显微分析理解掌握电子光学基础、电子与固体物质的相互作用、衬度理论等电子显微分析的基本理论，掌握透射电镜分析、扫描电镜分析、电子探针分析的应用和特点，掌握用各种衬度理论解释电子显微像，掌握电子显微分析样品的制备方法，了解透射电镜、扫描电镜、电子探针的结构。
1. 电子光学基础（1）电子的波长和波性（2）电子在电磁场中的运动和电磁透镜（3）电磁透镜的像差和理论分辨率（4）电磁透镜的场深和焦深2. 电子与固体物质的相互作用（1）电子散射、内层电子激发后的驰豫过程、自由载流子（2）各种电子信号（3）相互作用体积与信号产生的深度和广度3. 透射电子显微分析（1）透射电子显微镜（2）透射电镜样品制备（3）电子衍射（4）透射电子显微像及衬度（5）透射电子显微分析的应用4. 扫描电子显微分析（1）扫描电子显微镜（2）扫描电镜图像及衬度（3）扫描电镜样品制备5. 电子探针X射线显微分析（1）电子探针仪的构造和工作原理（2）X射线谱仪的类型及比较（3）电子探针分析方法及其应用6. 扫描探针显微分析（1）扫描隧道显微镜（2）原子力显微镜（三）热分析理解掌握差热分析、热释光谱分析的基本原理，掌握差热曲线的判读及影响因素，掌握热释光谱分析，了解差热分析仪的结构，了解热重分析和示差扫描量热分析。
材料分析测试技术---教学大纲
《材料分析测试技术》课程教学大纲课程代码：050232004课程英文名称： Materials Analysis Methods课程总学时：24 讲课：20 实验4适用专业：材料成型及控制工程大纲编写（修订）时间：2017.07一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标材料分析测试技术是高等学校材料加工类专业开设的一门培养学生掌握材料现代分析测试方法的专业基础课，主要讲授X射线衍射、电子显微分析的基本知识、基本理论和基本方法，在材料加工类专业培养计划中，它起到由基础理论课向专业课过渡的承上启下的作用。
本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，着重培养学生运用所学知识解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1. 掌握X射线衍射分析、透射电子显微分析、扫描电子显微分析的基本理论；2. 掌握材料组成、晶体结构、显微结构等的分析测试方法与技术；3. 具备根据材料的性质等信息确定分析手段的初步能力；4. 具备对检测结果进行标定和分析解释的初步能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握晶体几何学、X射线衍射以及电子显微分析方面的一般知识，了解X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜的工作原理以及适用范围。
2.基本理论和方法：掌握晶体几何学理论知识（晶体点阵、晶面、晶向、晶面夹角、晶带）；掌握特征X射线的产生机理以及X射线与物质的相互作用；掌握X射线衍射理论基础—布拉格定律；掌握多晶衍射图像的形成机理；了解影响X射线衍射强度各个因子，了解结构因子计算以及系统消光规律；了解点阵常数的精确测定方法；了解宏观应力的测定原理及方法；掌握物相定性、定量分析原理及方法；了解利用倒易点阵与厄瓦尔德图解法分析衍射现象；了解电子衍射的基本理论以及单晶体电子衍射花样的标定方法；掌握表面形貌衬度和原子序数衬度的原理及应用；掌握能谱、波谱分析原理及方法。
材料分析与表征教学大纲
材料分析与表征教学大纲材料分析与表征教学大纲材料分析与表征是材料科学与工程领域中的一门重要课程，旨在培养学生对材料性质的理解和分析能力。
本文将对材料分析与表征教学大纲进行探讨，介绍其内容和重点，并探讨其在材料科学教育中的意义。
一、引言材料分析与表征是一门综合性课程，涉及材料的结构、性质和性能等方面。
通过学习该课程，学生能够掌握各种分析和表征方法，从而全面了解材料的组成、结构和性质，为材料设计和工程应用提供科学依据。
二、教学内容1. 材料的基本性质和分类本部分主要介绍材料的基本性质，如密度、热导率、电导率等，以及材料的分类方法，如金属材料、陶瓷材料、聚合物材料等。
学生需要了解不同材料的特点和应用领域。
2. 材料的结构与组成分析这一部分重点介绍材料的结构和组成分析方法，如X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析等。
学生需要学会运用这些方法来确定材料的晶体结构、元素组成和相变行为。
3. 材料的物理性能测试本部分主要介绍材料的物理性能测试方法，如力学性能测试、热性能测试、电性能测试等。
学生需要学会使用相应的仪器和设备，对材料的强度、硬度、热膨胀系数等性能进行测试和分析。
4. 材料的化学性能测试这一部分重点介绍材料的化学性能测试方法，如腐蚀性能测试、溶解性测试等。
学生需要了解材料在不同环境条件下的化学反应和性能变化，以及如何进行相应的测试和分析。
5. 材料的表面和界面分析本部分主要介绍材料的表面和界面分析方法，如扫描电子显微镜、原子力显微镜、表面拉曼光谱等。
学生需要学会观察和分析材料的表面形貌、粗糙度、化学成分等信息。
三、教学重点1. 理论与实践结合在教学过程中，应注重理论与实践相结合，通过实验操作和实际案例分析，帮助学生将理论知识应用到实际问题中。
只有理论与实践相结合，学生才能更好地理解和掌握材料分析与表征的方法和技术。
2. 培养分析思维能力材料分析与表征的过程需要学生具备良好的分析思维能力，能够从实验数据和观察结果中推断材料的性质和结构。
《材料性能测试实验》教学大纲
《材料性能测试实验》教学大纲材料性能测试实验的教学大纲一、课程介绍本课程是材料科学与工程专业的一门基础课程，旨在培养学生对不同材料的性能进行测试和评估的能力。
通过理论学习和实验操作，使学生能够掌握常见的材料性能测试方法和技术，并能进行实验数据的分析和解读。
同时，通过实践操作，培养学生的实验技能和团队合作能力。
二、教学目标1.理解材料性能测试的基本原理和方法；2.掌握常用的材料性能测试仪器和设备的操作技术；3.学会分析和解读实验数据，评估材料的性能；4.培养实验操作的技能和团队合作精神。
三、教学内容1.材料性能测试的基本原理和方法介绍；2.静态力学性能测试实验；3.动态力学性能测试实验；4.热性能测试实验；5.电性能测试实验；6.光学性能测试实验；7.表面性能测试实验。
四、教学方法1.理论教学：通过课堂讲授的方式，介绍材料性能测试的基本原理和方法；2.实验教学：组织学生进行实验操作，掌握材料性能测试仪器和设备的使用技术；3.实验报告：学生根据实验结果编写实验报告，分析和解读实验数据；4.团队合作：学生以小组形式进行实验操作，培养团队合作精神。
五、教学评估与考核1.实验报告：根据实验结果编写实验报告，包括实验目的、原理、过程、数据分析和结果讨论；2.实验操作考核：对学生的实验操作技术进行考核；3.课堂提问：通过课堂提问的方式检验学生对课程内容的理解程度。
六、教材和参考资料1.教材：《材料性能测试与分析》，张三等著，XX大学出版社，20XX年。
2.参考资料：(1)《材料分析与测试教程》，李四等著，XX出版社，20XX年；(2)《材料性能测试技术与方法》，王五等著，XX出版社，20XX年；(3)相关学术期刊论文。
七、实验课表安排1.第1周：课程介绍，实验室规章制度讲解；2.第2-5周：静态力学性能测试实验；3.第6-9周：动态力学性能测试实验；4.第10-13周：热性能测试实验；5.第14-17周：电性能测试实验；6.第18-21周：光学性能测试实验；7.第22-25周：表面性能测试实验；8.第26周：总结和复习。
土木工程材料试验A试验教学大纲-长沙理工大学
实验教学大纲“建筑材料实验”实验教学大纲大纲执笔人：李九苏课程负责人：李九苏大纲审核人：龙科军课程编号：0805100015英文名称：Experiments of Building Materials学分：0.5学时：16适用对象: 土木工程专业（桥梁、隧道、岩土、建筑方向）先修课程：土木工程材料、材料力学等一、课程性质与目的综合大土木类及我校桥梁、隧道、岩土、建筑专业的教学需要和安排，开设《建筑材料实验》课程，为一门专业基础选修课程。
设置本课程的目的主要有：1．学习试验方法，培养科学的研究能力和严谨的科学态度；2．掌握常用土木工程材料技术性能的测试方法、数据处理、结果评定等基本技能；3．了解常用土木工程材料的质量及检验方法的现行技术标准规范；4．培养综合设计试验的能力和创新能力，为从事科学研究工作打好基础；5．为后续课程和将来从事土木工程类工作打下基础。
二、基本要求1．通过实验课，巩固理论课所学的土木工程材料相关知识，使理论更好地与实践相结合；2．通过基本技能的训练，达到正确地、较为熟练地操作各种仪器设备，掌握各种试验操作技巧、计算与记录方法，了解仪器的构造与性能；3．培养综合设计试验的能力和创新能力，为后续课程和从事科学研究工作打好基础。
三、重点与难点1．重点内容粗细集料组成设计试验、水泥物理力学性能试验、普通混凝土配合比设计试验。
3052．难点内容水泥混凝土配合比设计试验。
五、单项实验内容和目的1．粗、细集料物理力学性能试验实验内容：（1）进行粗、细集料的表观密度和松装密度试验；（2）实验教师演示并讲解集料含水率、吸水率、压碎值、磨耗值等试验；（3）综合评定集料物理力学性能。
实验要求：（1）掌握粗、细集料表观密度和松装密度的试验方法；（2）加深理解表观密度同密度的区别，学会计算集料的空隙率；（3）学会综合评价集料物理力学性能的方法。
主要仪器：容量瓶、烘箱、干燥器、浅盘、料勺、容量筒（1L和10L）、压碎值仪、洛杉矶磨耗机等。
材料测试分析方法-13-1(XPS)
《材料分析测试方法》
定性分析方法
最常用的分析方法，一般利用XPS谱仪的宽扫描程序。 为了提高定性分析的灵敏度，一般应加大通能，提高 信噪比 通常XPS谱图的横坐标为结合能，纵坐标为光电子的 计数率。 在分析谱图时，首先必须考虑消除荷电位移。 对于金属和半导体样品几乎不会荷电，因此不用校准。 对于绝缘样品，则必须进行校准。因为，当荷电较大 时，会导致结合能位置有较大的偏移，导致错误判断。
《材料分析测试方法》
2. 粉体样品
粉体的两种制样方法：
用双面胶带直接把粉体固定在样品台上
把粉体样品压成薄片，再固定于样品台上
前者的优点是制样方便，样品用量少，预抽高真空时 间短，缺点是可能会引进胶带的成分。在普通的实验 过程中，一般采用胶带法制样。 后者的优点是可在真空中对样品进行处理，如原位和 反应等，其信号强度也要比胶带法高得多。缺点是样 品用量太大，抽到超高真空的时间太长。
《材料分析测试方法》
一、XPS基本原理
1.光电子发射
当X射线光子与样品作用，被样品原子的电子散射和
吸收。
X射线易被内层电子吸收。若入射X射线能量（h ν） 大于原子中电子的结合能及样品的功函数时，电子可 以吸收光子的能量而逸出样品，形成光电子（内层电 子电离后较外层电子跃迁填补空穴，同时发射X射线 或俄歇电子）
《材料分析测试方法》
深度剖析
变角XPS分析法 离子束溅射深度剖析法
eAnalyzer
e-
Analyzer
X-rays d
X-rays
d = 0° ≈ 80°
《材料分析测试方法》
材料物理专业《材料分析测试方法A》作业
材料物理专业《材料分析测试⽅法A》作业材料物理专业《材料分析测试⽅法A 》作业第⼀章电磁辐射与材料结构⼀、教材习题1-1 计算下列电磁辐射的有关参数：（1）波数为3030cm -1的芳烃红外吸收峰的波长（µm ）；（2）5m 波长射频辐射的频率（MHz ）；（3）588.995nm 钠线相应的光⼦能量（eV ）。
1-3 某原⼦的⼀个光谱项为45F J ，试⽤能级⽰意图表⽰其光谱⽀项与塞曼能级。
1-5 下列原⼦核中，哪些核没有⾃旋⾓动量？12C 6、19F 9、31P 15、16O 8、1H 1、14N 7。
1-8 分别在简单⽴⽅晶胞和⾯⼼⽴⽅晶胞中标明（001）、（002）和（003）⾯，并据此回答：⼲涉指数表⽰的晶⾯上是否⼀定有原⼦分布？为什么？1-9 已知某点阵∣a ∣=3?，∣b ∣=2?，γ = 60?，c ∥a ×b ，试⽤图解法求r *110与r *210。
1-10 下列哪些晶⾯属于]111[晶带？)331(),011(),101(),211(),231(),132(),111(。
⼆、补充习题1、试求加速电压为1、10、100kV 时，电⼦的波长各是多少？考虑相对论修正后⼜各是多少？第⼆章电磁辐射与材料的相互作⽤⼀、教材习题2-2 下列各光⼦能量（eV ）各在何种电磁波谱域内？各与何种跃迁所需能量相适应？1.2×106~1.2×102、6.2~1.7、0.5~0.02、2×10-2~4×10-7。
2-3 下列哪种跃迁不能产⽣?31S 0—31P 1、31S 0—31D 2、33P 2—33D 3、43S 1—43P 1。
2-5 分⼦能级跃迁有哪些类型？紫外、可见光谱与红外光谱相⽐，各有何特点？ 2-6 以Mg K α（λ=9.89?）辐射为激发源，由谱仪（功函数4eV ）测得某元素（固体样品）X 射线光电⼦动能为981.5eV ，求此元素的电⼦结合能。