材料分析技术(黎兵)

**篇 原子光谱法 **章 原子发射光谱 002 **节 原子发射光谱历史背景 002 一、1927 年索尔维会议 002 二、光谱观测的由来 003 三、光谱浅谈 004 第二节 原子发射光谱基础原理 005 一、光谱的量子理论解释 005 二、原子发射光谱 007 第三节 原子发射光谱技术原理 010 一、光谱分析的仪器框图 010 二、激发光源 011 第四节 原子发射光谱分析测试 014 一、概述 014 二、光谱定性分析 015 三、光谱半定量分析 018 四、光谱定量分析 019 第五节 原子发射光谱技术应用 022 一、原子发射光谱分析的特点 022 二、对样品的要求 023 三、光谱分析的应用 023 例题习题 025 知识链接 025 一、用氢检验原子结构模型 025 二、能级平均寿命 027 三、谱线的分裂 028 第二章 原子吸收光谱 029 **节 原子吸收光谱历史背景 029 一、恒星连续光谱中的暗线 029 二、原子吸收光谱法 030 第二节 原子吸收光谱基础原理 031 一、原子吸收光谱与原子发射光谱之间的关系 031 二、原子吸收线的形状 033 三、原子吸收值与原子浓度之间的关系 034 第三节 原子吸收光谱技术原理 036 一、仪器装备 036 二、光源 036 三、原子化器 037 第四节 原子吸收光谱分析测试 041 一、试样处理 041 二、测定条件的选择 042 三、分析方法 043 第五节 原子吸收光谱技术应用 044 一、直接原子吸收光谱法 045 二、间接原子吸收光谱法 045 三、同位素分析 046 例题习题 046 知识链接 046 一、零多普勒宽度 046 二、饱和吸收与饱和吸收光谱 047 参考文献 051 第二篇 分子光谱法 **章 紫外-可见光谱 053 **节 紫外-可见光谱历史背景 053 一、分子光谱概述 053 二、分子光谱的类型 054 第二节 紫外-可见光谱基础原理 055 一、精细结构 055 二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁 056 三、辐射吸收定律——朗伯-比尔定律 057 第三节 紫外-可见光谱技术原理 059 一、紫外-可见光谱仪 059 二、光源 060 三、吸收池 060 四、检测器 061 五、积分球 061 第四节 紫外-可见光谱分析测试 061 一、试样的制备 061 二、分析方法 062 第五节 紫外-可见光谱技术应用 063 一、定性分析 063 二、定量测定 063 例题习题 064 知识链接 066 第二章 红外光谱 067 **节 红外光谱历史背景 067 第二节 红外光谱基础原理 068 一、双原子分子振动——谐振子和非谐振子 068 二、双原子分子的振动——转动光谱 071 三、多原子分子的简正振动 074 四、红外光谱的吸收和强度 076 五、多原子分子振动和吸收谱带 076 第三节 红外光谱技术原理 078 一、傅里叶变换红外光谱仪 078 二、红外光谱仪的主要部件 080 第四节 红外光谱分析测试 081 一、制样 081 二、红外光谱与分子结构 082 三、定量分析 085 四、红外光谱分析步骤 086 第五节 红外光谱技术应用 087 一、造纸工业中的应用 087 二、化学反应过程跟踪 088 三、在环境科学方面的应用 088 例题习题 089 知识链接 091 一、其他红外光谱仪 091 二、微波测光速与波长 092 第三章 激光拉曼光谱 094 **节 拉曼光谱历史背景 094 第二节 拉曼光谱基础原理 095 一、拉曼光谱基本原理 095 二、经典理论解释拉曼散射 097 三、红外光谱与拉曼光谱的关系 098 四、退偏光的测定 102 第三节 激光拉曼光谱技术原理 104 一、激光光源和前置单色器 104 二、样品装置 105 三、单色器 10 四、探测接收装置 106 第四节 激光拉曼光谱分析测试 107 第五节 激光拉曼光谱技术应用 109 一、晶体的声子谱 109 二、研究结构相变 110 三、研究固体中缺陷、杂质态 110 四、物质鉴定 110 例题习题 111 知识链接 114 一、尼克尔棱镜 114 二、拉曼光谱的*新进展 114 参考文献 117 第三篇显微表征技术 **章 透射电子显微镜 119 **节 透射电子显微镜历史背景 119 第二节 透射电子显微镜基础原理 119 一、电子的波动性及电子波的波长 120 二、静电透镜 121 第三节 透射电子显微镜技术原理 129 一、电子显微镜的结构 129 二、性能指标 130 三、衬度原理 132 四、电子衍射 135 五、衍射衬度简介 137 六、相位衬度 139 第四节 透射电子显微镜分析测试 139 一、制样 140 二、分析 146 第五节 透射电子显微镜技术应用 147 一、发展方向 147 二、应用综述 151 例题习题 152 知识链接 155 一、真空基本术语 156 二、真空的获得 157 三、真空的测量 157 四、超高真空的应用 158 第二章 扫描电子显微镜 160 **节 扫描电子显微镜历史背景 160 一、扫描电镜发展历程 160 二、扫描电镜的特点 161 第二节 扫描电子显微镜基础原理 162 一、电子与物质相互作用 162 二、扫描电镜成像原理 164 三、基本参数 165 第三节 扫描电子显微镜技术原理 167 一、仪器结构 167 二、图谱概论 170 第四节 扫描电子显微镜分析测试 175 一、制样 175 二、测试分析 176 第五节 扫描电子显微镜技术应用 180 一、在基础学科中的应用 181 二、在工业中的应用 182 三、SEM 集锦 185 例题习题 187 知识链接 188 一、扫描电镜类型 188 二、电镜厂家 193 第三章 原子力显微镜 194 **节 原子力显微镜历史背景 194 第二节 原子力显微镜基础原理 196 一、原子间相互作用 196 二、力与距离的关系 196 三、工作模式 197 四、AFM 分辨率 199 第三节 原子力显微镜技术原理 200 一、硬件结构 200 二、工作原理 202 第四节 原子力显微镜分析测试 203 一、制样 203 二、操作规范 203 第五节 原子力显微镜技术应用 204 一、AFM 基本用途 204 二、提高AFM 主要性能指标 205 三、拓宽AFM 应用范围 206 例题习题 207 知识链接 208 一、粗糙度 208 二、新型纳米加工技术 2 参考文献 211 第四篇 物相分析技术 **章 X 射线衍射分析技术 213 **节 X 射线衍射分析技术历史背景 213 第二节 X 射线衍射分析技术基础原理 215 一、X 射线原理 215 二、X 射线与物体相互作用 218 三、X 射线衍射基础 219 四、X 射线衍射束强度 220 五、X 射线吸收限 223 第三节 X 射线衍射分析技术原理 224 一、硬件 224 二、工作原理 226 第四节 X 射线衍射分析技术分析测试 228 一、制样 228 二、测量方法 230 三、测试分析软件 230 四、测试过程 231 第五节 X 射线衍射分析技术应用 232 一、在材料物相分析方面的应用 232 二、在生理学、医学上的应用 234 例题习题 235 知识链接 237 一、可用的数据库 237 二、Jade 分析软件 237 第二章 无损检测技术（射线检测） 241 **节 无损检测技术历史背景 241 一、背景 241 二、定义与分类 243 三、作用 246 四、特点 246 五、目的 247 六、历程 248 第二节 射线检测基础原理 248 一、射线及其种类 248 二、 X 射线及其特性 249 三、射线与物质的相互作用和衰减 251 四、射线检测的基本原理 253 第三节 射线检测技术原理 253 一、射线检测的方法 253 二、射线检测的设备 254 三、射线检测设备的主要技术指标 254 第四节 射线检测分析测试 255 一、射线照相检测的操作步骤 255 二、射线照相检测规范的确定 255 三、像质计的应用 256 四、底片评定 256 五、射线的防护 257 第五节 无损检测技术应用 259 一、无损检测方法选择的原则 259 二、选择无损检测方法的原因 259 三、缺陷与无损检测方法的选择 259 四、被检工件与无损检测方法的选择 260 五、无损检测技术的发展前景与趋势 261 习题 261 知识链接 262 一、焊件中常见的缺陷 262 二、铸件中常见的缺陷 264 三、锻件中常见的缺陷 264 四、使用中常见的缺陷 265 五、射线检测的应用实例 266 参考文献 267