materials analysis and testing of modern technology

《材料现代分析与测试技术》主要介绍无机非金属材料的X射线衍射分析、电子显微分析、热分析、红外吸收光谱分析、光电子能谱分析和材料光学性能测试的基本理论、仪器结构原理、测试结果的分析处理及应用。材料光学性能测试部分的内容结合了本校光电功能材料的特色。《材料现代分析与测试技术》注重各种分析测试方法基本理论叙述的经典性，并注重与分析测试技术的前沿发展相结合，在X射线衍射分析中引入了计算机程序对衍射数据分析、处理的内容，在电子显微分析中详细介绍了扫描隧道显微镜和原子力显微镜，在热分析中阐明了热释光谱分析。在分析测试方法应用方面，采用了科研工作中的大量实际问题做案例。《材料现代分析与测试技术》除可作为高等院校材料类各专业本科教材外，还可作为研究生、材料工作者的参考书。第一章X射线衍射分析引言1912年德国物理学家劳厄（M.VonIJaue）发现了X射线在晶体中的衍射现象，英国物理学家布拉格父子（w.H.Bragg和w.L_Bragg）利用X射线衍射方法测定了NaCl晶体的结构，一方面证实了X射线与可见光一样是一种电磁波，同时也开辟用X射线衍射对材料晶体结构等方面进行分析研究的方法。随后，1927年戴维森（Davisson）和革末（Germer）用电子衍射证明了电子的波动性，并建立了电子衍射实验装置。1936年人们又发现了中子衍射，建立了中子衍射的材料研究方法。至此，建立了X射线衍射、电子衍射和中子衍射的衍射分析的材料研究方法。三种衍射分析在运动学衍射理论，特别是几何理论方面基本相同，动力学衍射理论的出发点基本相同，三种衍射存在内在联系和许多共同规律。但三种衍射分析在原理、方法和应用方面各有特点，X射线衍射分析广泛应用于晶体的结构等方面的分析研究中，电子衍射可进行微区结构分析、表面结构分析和薄膜研究，中子衍射是磁结构测定的主要手段，还可用非弹性法研究晶体动力学，中子衍射分析特别适用于测定轻原子（尤其是H原子）在晶胞中的位置。在X射线衍射、电子衍射和中子衍射三种衍射分析方法中，X射线衍射分析在物理、化学、材料科学、地质学、生命科学和各种工程技术中应用最为广泛，又由于三种衍射分析方法具有相同的运动学衍射理论和基本相同的动力学衍射理论的出发点，所以，本章将介绍X射线衍射分析的基本原理、方法和应用。1.1X射线的性质及X射线的产生1.1.1X射线的性质X射线与可见光一样，也是电磁波，其波长范围在0.001nm～100nm之间，介于紫外线和1射线之间，但没有明显的分界线，如图1-1所示。X射线与其他电磁波一样也具有波粒二象性。在解释X射线与传播过程有关的干涉、衍射等现象时，把它看成是波。描述波动性方面，主要物理参数有波长A、频率V以及传播速度c，在真空中的传播速度为3.0×10。m／s，它们之间关系为在考虑X射线与其他物质的相互作用时，则将它看作是微粒子流，这种微粒子通常称为光子。用光子的能量E及动量p来表征它们。第一章X射线衍射分析引言1.1X射线的性质及X射线的产生1.1.1X射线的性质1.1.2X射线的产生1.1.3X射线谱1.1.4X射线的吸收和单色X射线的获得1.2X射线与物质的相互作用1.2.1散射效应1.2.2光电效应1.3X