教案.docx
- 文档编号:2826476
- 上传时间:2022-11-15
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:22.64KB
教案.docx
《教案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《教案.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
教案
西南科技大学
材料科学与工程学院
教师教案
教师姓名
:
张宝述
课程名称
:
材料现代分析测试方法
课程代码
:
11319074
授课对象
:
材料物理本科专业学生
授课总学时
:
64
其中理论
:
64
实验:
单独开设16
教材
:
左演声等.材料现代分析方法.北京工业大学出版社,2000
材料学院教学科研办公室制
章节名称
前言
教学
时数
2
教学目的及要求
了解本课程的性质、主要内容、与本专业其它课程的关系。
重点难点
重点:
课程的主要内容。
教学内容提要
一、课程性质
二、课程的主要内容
三、与其它课程的关系
四、教材及主要参考书
五、学习方法
六、考核
章节名称
第一章电磁辐射与材料结构
教学
时数
4
教学目的及要求
1.理解概念:
电磁辐射(电磁波或光)、原子基态、原子激发、激发态、激发能、激发电位、电子跃迁(能级跃迁)、辐射跃迁、无辐射跃迁、原子电离、电离能、电离电位、一次电离、二次电离、光谱项、光谱支项、塞曼分裂、成键轨道、反键轨道、轨道、电子、键、轨道、电子、键、原子轨道磁矩、电子自旋磁矩、原子核磁矩、禁带、禁带宽度(能隙)、价带、导带、满带、空带、干涉指数、倒易点阵;掌握概念:
波数、分子振动、伸缩振动、变形振动、费米能级、晶带。
2.掌握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。
3.掌握电磁波谱的分区。
4.了解各区电磁波的波长范围、能量范围、频率范围及产生机理。
5.熟悉物质波的德布罗意关系式,掌握电子波的波长与加速电压之间的关系(公式)。
6.掌握表征原子中核外电子运动状态的五个量子数的含义。
7.了解多电子原子中电子与电子相互作用和偶合方式,熟悉L-S偶合和用能级示意图表示光谱项的光谱支项与塞曼能级。
8.掌握分子总能量的构成和能级结构,掌握分子轨道的形成与分子轨道的类型。
9.熟悉双原子分子的振动模型——弹簧谐振子模型。
10.掌握多原子分子振动的类型(模式)。
11.了解核自旋量子数与原子的质量数及原子序数的关系。
12.掌握能带的形成,能带结构的基本类型及相关概念。
13.掌握干涉指数与晶面指数的关系及其表示方法。
14.掌握倒易矢量的基本性质。
15.了解晶面夹角公式。
16.掌握晶带轴指数与晶面指数之间的关系。
重点难点
重点:
电磁波谱,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。
教学内容提要
第一节电磁辐射与物质波
一、电磁辐射与波粒二象性
二、电磁波谱
三、物质波
第二节材料结构基础
一、原子能态及其表征
二、分子运动与能态
三、原子的磁矩和原子核自旋
四、固体的能带结构
五、晶体结构
六、干涉指数
七、晶带
作业
一、教材习题
1-1,1-2,1-3。
二、计算加速电压为45KV的电子波的波长(不经相对论校正)
章节名称
第二章电磁辐射与材料的相互作用
教学
时数
4
教学目的及要求
1.理解概念:
光学分析法、光谱法、分子散射、反斯托克斯线、斯托克斯线、晶体中的电子散射、光电离、共振线、主共振线、共振吸收线、主共振吸收线、共振发射线、主共振发射线、灵敏线、原子线、离子线、多重线系、原子光谱的精细结构、塞曼能级、塞曼效应、原子荧光、共振荧光、非共振荧光、斯托克斯荧光、反斯托克斯荧光、直跃线荧光、阶跃线荧光、热助直跃荧光、热助阶跃荧光、热助激发、单重基态、单重激发态、三重激发态、系间窜跃、内转移、振动弛豫、外转移、熄灭或淬灭、L系特征辐射、K1射线、K2射线;掌握概念:
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、K射线、K射线、短波限、吸收限、线吸收系数、质量吸收系数。
2.区分光谱法与非光谱法概念。
3.了解辐射吸收的本质和条件、辐射发射的前提、辐射激发的方式。
4.熟悉光谱法的分类。
5.理解拉曼散射的本质;了解晶体中的电子散射。
6.了解光电离的条件。
7.了解原子光谱的常用类型,理解原子光谱的光谱选律(选择定则)。
8.了解分子光谱的常用类型,掌握红外光谱的光谱选律(选择定则)。
9.了解光电子发射过程及其能量关系,了解光电子能谱图的表示方法。
10.了解俄歇电子的产生(俄歇效应),掌握俄歇电子的标识,了解俄歇电子的能量关系,了解俄歇电子能谱图的表示方法。
11.了解核磁共振现象。
12.了解连续X射线谱的特征。
13.熟悉特征X射线的产生机理和莫塞菜(Moseley)定律。
14.熟悉X射线谱系。
15.掌握X射线与物质相互作用及据此建立的主要分析方法。
16.了解X射线的衰减和X射线的防护。
重点难点
重点:
辐射的吸收与发射,原子光谱基础,分子光谱基础,电子能谱基础,X射线的产生与X射线谱,X射线与物质的相互作用。
难点:
辐射的散射,X射线的衰减。
教学内容提要
第一节概述
一、辐射的吸收与发射
二、辐射的散射
三、光电离
第二节各类特征谱基础
一、原子光谱
二、分子光谱
三、光电子能谱
四、俄歇电子能谱
五、核磁共振
第三节X射线的产生及其与物质的相互作用
历史上著名的科学家
一、X射线的产生与X射线谱
二、X射线与物质的相互作用
三、X射线的衰减
四、X射线的防护
作业
一、教材习题
2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-7。
二、简答题
1.俄歇电子能谱图与光电子能谱图的表示方法有何不同?
为什么?
2.简述X射线与固体物质相互作用产生的主要信息及据此建立的主要分析方法。
章节名称
第三章粒子(束)与材料的相互作用
教学
时数
2
教学目的及要求
1.理解概念:
(电子的)最大穿入深度、连续X射线、特征X射线、溅射;掌握概念:
散射角
(2)、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、二次离子。
2.了解物质对电子散射的基元、种类及其特征。
3.掌握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。
4.掌握二次电子的产额与入射角的关系。
5.掌握入射电子产生的各种信息的深度和广度范围。
6.了解离子束与材料的相互作用及据此建立的主要分析方法。
重点难点
重点:
电子的散射,电子与固体作用产生的信号。
难点:
电子与固体的相互作用,离子散射,溅射。
教学内容提要
第一节电子束与材料的相互作用
一、散射
二、电子与固体作用产生的信号
三、电子激发产生的其它现象
第二节离子束与材料的相互作用
一、散射
二、二次离子
作业
一、教材习题
3-1、3-2、3-3、3-8
二、简答题
1.简述电子与固体作用产生的信号及据此建立的主要分析方法。
章节名称
第四章材料现代分析测试方法概述
教学
时数
4
教学目的及要求
1.掌握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。
2.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。
重点难点
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。
教学内容提要
第一节衍射分析方法概述
X射线衍射、电子衍射。
第二节光谱分析方法概述
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。
第三节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。
第四节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。
第五节色谱、质谱及电化学分析方法概述
色谱分析法,质谱分析法,电化学分析法。
小测验1:
1-4章相关方面内容(1学时左右)。
作业
教材习题:
4-9、4-10、4-11
章节名称
第五章X射线衍射分析原理
教学
时数
4
教学目的及要求
1.掌握布拉格方程的导出。
2.掌握布拉格方程的意义。
3.理解衍射矢量方程、厄瓦尔德图解和劳埃方程。
4.掌握衍射产生的必要条件。
5.了解X射线衍射强度的处理过程。
6.掌握系统消光(包括点阵消光和结构消光)的含义。
7.掌握结构因子的计算方法。
8.掌握衍射产生的充分必要条件。
9.了解影响衍射强度的其它因素。
重点难点
重点:
布拉格方程,晶胞衍射强度
难点:
布拉格方程、衍射矢量方程、厄瓦尔德图解、劳埃方程、晶胞衍射强度
教学内容提要
第一节衍射方向
一、布拉格方程
二、衍射矢量方程
三、厄瓦尔德图解
四、劳埃方程
第二节衍射强度
X射线衍射强度问题的处理过程
晶胞衍射强度
影响衍射强度的其它因素
作业
一、教材习题
5-2,5-3、5-4,5-7,5-8,5-9。
二、名词术语
辩析:
反射角、衍射角与掠射角(或布拉格角)
解释:
选择反射、系统消光、点阵消光、结构消光
三、简答题
1.简述布拉格方程的意义。
2.简述影响X射线衍射强度的因素
章节名称
第六章X射线衍射方法
教学
时数
4
教学目的及要求
1.概念:
选靶,滤波,衍射花样的指数化,连续扫描法,步进扫描法.
2.熟悉X射线衍射方法的种类。
3.掌握德拜(Debye)法成像原理与衍射花样特征,了解样品制备方法,掌握靶和滤波片的选择方法,了解摄照参数的选择,掌握衍射花样的测量、计算和指数化。
4.了解多晶X射线仪的工作原理、结构组成、各部分的作用,了解测角仪的聚焦原理,熟悉多晶体衍射仪计数测量方法及其适用范围,了解测量参数的选择。
5.了解单晶衍射的方法。
6.了解劳埃法的实验技术、成像原理、衍射花样特征及劳埃花样的指数标定。
重点难点
重点:
衍射花样指数标定,测量参数选择,成像原理与衍射花样特征。
难点:
衍射花样指数标定,劳埃花样的指数标定。
教学内容提要
第一节多晶体衍射方法
一、(粉末)照相法
成像原理与衍射花样特征
实验技术
衍射花样指数标定
二、衍射仪法
X射线衍射仪的基本结构
多晶体衍射仪计数测量方法
测量参数选择
第二节单晶体衍射方法
1.劳埃(Laue)法概述
2.成像原理与衍射花样特征
3.劳埃花样的指数标定
作业
教材习题:
6-1,6-2,6-3,6-4(选做),6-5。
章节名称
第七章X射线衍射分析的应用
教学
时数
4
教学目的及要求
1.熟悉X射线衍射分析的用途。
2.掌握X射线物相定性分析(物相鉴定)的基本原理、方法和步骤。
3.了解X射线物相定量分析的基本原理和方法。
4.熟悉影响点阵常数测量误差的因素及消除或减小的方法
5.了解点阵常数精确测定的方法。
重点难点
重点:
物相定性分析
难点:
物相定量分析和点阵常数的精确测定
教学方法
课堂讲授,多媒体与黑板。
教学内容提要
第一节物相
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 教案