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目录1

第一章　物理学基础1

1.1　粒子与波1

1.1.1　光与X射线1

1.1.2　电子与离子5

1.2　原子、分子结构与光谱7

1.2.1　原子的壳层结构7

1.2.2　特征辐射12

1.2.3　俄歇电子15

1.2.4　核能级与γ辐射17

1.3　带电粒子在电磁场中的运动17

1.3.1　带电粒子的辐射17

1.3.2　电磁场对带电粒子的作用18

1.3.3　电子透镜19

1.4　带电粒子与物质的相互作用20

1.4.1　一般概念20

1.4.2　电子与物质的相互作用23

1.4.3　离子与物质的相互作用27

1.5　光与物质的相互作用30

1.5.1　散射31

1.5.2　吸收与衰减33

1.5.3　吸收体的物理效应35

1.6　衍射与成像37

1.6.1　衍射基本原理37

1.6.2　缝、孔衍射38

1.6.3　光栅衍射40

1.6.4　透镜成像47

例题55

习题58

第二章　晶体学基础61

2.1　晶体结构61

2.1.1　晶体与非晶体61

2.1.2　晶体点阵62

2.2　晶体的对称性63

2.2.1　对称的概念63

2.2.2　晶体的宏观对称性64

2.2.3　晶体的微观对称性66

2.3.1 晶面指数与晶向指数73

2.3　晶面与晶向73

2.2.4　常见的晶体结构73

2.3.2　晶面间距、晶面夹角76

2.3.3　广义晶面与倒易矢量78

2.3.4　晶带79

2.4　晶体投影80

2.4.1　球面投影80

2.4.2　极射平面投影和乌氏网82

2.4.3　标准投影图86

2.5.2　劳埃方程与布拉格方程88

2.5.1　晶体衍射的运动学理论88

2.5　晶体衍射理论（一）88

2.5.3　劳埃方程和布拉格方程的不确定性93

2.6　晶体衍射理论（二）97

2.6.1　原子及其群体的衍射97

2.6.2　晶胞衍射100

2.6.3　单晶体衍射103

2.6.4　多晶体衍射104

例题107

习题112

3.1　光的检测114

第三章　光学分析114

3.2　光学显微分析116

3.2.1　光学金相显微镜116

3.2.2　显微镜光学性能119

3.2.3　样品制备122

3.2.4　显微镜观察方式133

3.2.5　金相摄影135

3.2.6　定量金相136

3.2.7　偏振光金相142

3.2.8　相衬金相144

3.2.9　显微硬度及其测定147

3.2.10　高温金相149

3.2.11　低倍观察方法151

3.3　光学光谱分析152

3.3.1　原子发射光谱仪153

3.3.2　光量计164

3.3.3　原子吸收光谱仪164

习题168

4.1.1　光学检测法170

4.1　X射线的检测170

第四章　X射线分析170

4.1.2　光子检测器171

4.2　粉末衍射分析175

4.2.1　粉末衍射原理175

4.2.2　粉末衍射仪177

4.2.3　样品制备与扫描测试184

4.2.4　衍射图谱184

4.2.5　单相物质的晶型分析189

4.2.6　物质的物相定性分析191

4.2.7　物质的物相定量分析197

4.2.8　点阵常数的精确测定200

4.2.9　宏观应力分析204

4.2.10　微晶尺寸和微观应力的测试208

4.3　单晶衍射分析209

4.3.1　劳埃法209

4.3.2　旋转晶体法213

4.3.3　多晶织构分析与针孔法215

4.4.2　X射线荧光谱仪222

4.4.1　概述222

4.4　X射线光谱分析222

4.4.3　电子探针X射线显微分析仪234

习题237

第五章　电子束分析240

5.1　电子的检测240

5.1.1　光学方法240

5.1.2　电子检测器240

5.2.1　仪器构造241

5.2　透射电子显微镜241

5.2.2　仪器性能244

5.2.3　样品制备246

5.2.4　成像方式251

5.2.5　电子衍射图像分析255

5.2.6　透射电子显微图像分析268

5.3　扫描电子显微分析284

5.3.1　电子束轰击固体样品激发的物理信号284

5.3.2　仪器结构与工作原理285

5.3.3　仪器性能289

5.3.5　扫描图像分析292

5.3.4　样品制备292

5.3.6　微区成分分析294

5.3.7　晶体学分析295

5.3.8　扫描透射电子显微分析296

5.4　表面分析297

5.4.1　低能电子衍射298

5.4.2　俄歇电子能谱299

5.4.3　X射线光电子能谱304

5.4.4　探针扫描显微分析310

习题315

第六章　离子束分析317

6.1　离子的检测317

6.1.1　光学检测方法317

6.1.2　电检测方法317

6.2　质谱分析319

6.2.1　质谱仪基本结构319

6.2.2　质谱仪主要性能与质谱图324

6.2.3　质谱分析方法325

6.3　离子作为探束的表面分析327

6.3.1　离子散射谱328

6.3.2　二次离子质谱337

6.3.3　离子显微镜339

6.4　场离子显微镜339

习题341

附录342

Ⅰ 一些元素常用的紫外、可见光谱线342

Ⅱ 元素的主要K、L系谱线的波长344

Ⅲ 化学元素K、L系主要谱线的光子能量346

Ⅳ　元素的吸收限波长348

Ⅴ 元素对X射线的质量吸收系数351

Ⅵ　原子散射因子353

Ⅶ　原子散射因子修正值356

Ⅷ　一些物质的德拜温度356

Ⅸ　多重性因子357

Ⅹ 立方晶体晶面（或晶向）夹角数值357

Ⅺ　立方晶体标准投影图359

Ⅻ 面心立方晶体电子衍射图谱361

ⅩⅢ　体心立方晶体电子衍射图谱362

ⅩⅣ　密排六方晶体电子衍射图谱363

ⅩⅤ　常用材料分析方法名称及英文缩写364