1、材料分析方法材料分析方法总总 复复 习习第一篇第一篇 X射线衍射分析方法射线衍射分析方法第一章第一章 X射线物理基础射线物理基础两种X射线谱 连续连续X X射线谱射线谱 短波限短波限 特征特征X射线谱射线谱 莫赛来定律莫赛来定律 临界激发电压临界激发电压 光电效应光电效应 激发限激发限 吸收限及其应用吸收限及其应用 二次特征辐射二次特征辐射 （荧光（荧光X射线）射线）第二章第二章 X射线衍射方向射线衍射方向X-射线衍射需要解决的两个问题：衍射方向；衍射强度 衍射方向 布拉格方程 基本理论 倒易点阵和爱瓦尔德图解 工具布拉格方程的讨论：2dsin =干涉指数；晶面间距 入射X射线波长倒易点阵倒易
2、点阵爱瓦尔德图解爱瓦尔德图解第三章第三章 X射线衍射强度射线衍射强度MHKLeAFPI2222)(cossin2cos1相对 X射线衍射强度公式中各符号的物理意义；结构因子及其应用；系统消光；立方系晶体的系统消光规律第四章第四章 多晶体分析方法多晶体分析方法熟悉并掌握熟悉并掌握X射线衍射仪射线衍射仪的基本结构及其工作原理的基本结构及其工作原理第五章第五章 物相分析物相分析掌握掌握X射线物相定性与定量分析射线物相定性与定量分析的基本原理的基本原理第六章第六章 点阵常数精确测定点阵常数精确测定掌握利用掌握利用X射线进行材料点阵常数射线进行材料点阵常数精确测定的基本原理精确测定的基本原理第七章第七章
3、 宏观残余应力分析宏观残余应力分析掌握掌握X射线宏观残余应力测试射线宏观残余应力测试的基本原理及常用方法的基本原理及常用方法第八章第八章 织构测试织构测试掌握掌握X射线织构（极图）测试射线织构（极图）测试的基本原理的基本原理X射线在材料研究中的应用？射线在材料研究中的应用？(1)物相分析（定性和定量）；物相分析（定性和定量）；(2)残余应力测试；残余应力测试；(3)织构测试织构测试 总总 结结第二篇第二篇 电子显微分析电子显微分析第一章第一章 电子光学基础电子光学基础（1 1）了解电磁透镜的工作原理和特点）了解电磁透镜的工作原理和特点（2 2）掌握加速电压和电子波长的关系）掌握加速电压和电子波
4、长的关系第二章第二章 透射电子显微镜透射电子显微镜了解了解TEMTEM结构结构掌握两种成像模式掌握两种成像模式明场像和暗场像明场像和暗场像第三章第三章 电子衍射电子衍射电子衍射与电子衍射与X-X-射线衍射的主要区别射线衍射的主要区别电子衍射花样的实质电子衍射花样的实质电子衍射基本公公式电子衍射基本公公式电子衍射图谱的标定过程电子衍射图谱的标定过程正点阵与倒易点阵的关系正点阵与倒易点阵的关系第四章第四章 透射电子显微镜成象原理透射电子显微镜成象原理衍射衬度（衍衬）形成原理（明、暗场像）衍射衬度（衍衬）形成原理（明、暗场像）完整晶体衬度原理（等厚和等倾条纹）完整晶体衬度原理（等厚和等倾条纹）非完整
5、晶体衬度原理（层错和位错）非完整晶体衬度原理（层错和位错）位错衬度的本质是位错衬度的本质是 应变场衬度应变场衬度第五章第五章 扫描电镜（扫描电镜（SEMSEM）扫描电镜（扫描电镜（SEMSEM）工作原理）工作原理电子束作用样品表面产生的各种物理信号电子束作用样品表面产生的各种物理信号（二次电子、背散射电子、特征（二次电子、背散射电子、特征X X射线）射线）电子探针（能谱仪和波谱仪）工作原理电子探针（能谱仪和波谱仪）工作原理电子探针的工作方式及其应用电子探针的工作方式及其应用背散射电子衍射（背散射电子衍射（EBSDEBSD）工作原理及其应用）工作原理及其应用Think you for your
6、attention!X-X-射线衍射谱标定方法射线衍射谱标定方法原理：原理：布拉格方程：2dsin =，sin=/2d222LKHa2sin222LKHad对于立方晶系，有222222LKHa4sin2）ma4sin222对于同一谱线（物质）的各衍射线，其 为 常数，故，22)4/(a 232323222222212121322212:sin:sin:sinLKHLKHLKH从结构因数的计算可知，晶面指数平方和从结构因数的计算可知，晶面指数平方和m之比是之比是简单立方点阵：简单立方点阵：1:2:3:4:5:6:8:9:10；体心立方点阵：体心立方点阵：2:4:6:8:10:12:14:16:1
7、8；面心立方点阵：面心立方点阵：3:4:8:11:12:16:19:20:24。简单立方与体心立方的区分：前2根衍射线的强度作为判断依据，此时多重性因子其主导作用。简单立方前2条线为（100）和（110）；体心立方为（110）和（200）2）简单体心面心HKLm123456891011121314161718100110111200210211220300,221310311222320321400410,322411,330立方晶系衍射线分布立方晶系衍射线分布2）33.1:1sin:sin2212线条序数12345244.0651.2875.4991.7397.0922.0325.6437.
8、74545.86548.548sin0.37510.43270.61210.71770.7495sin20.14070.18720.37470.51510.5618d，nm0.205350.17800.12580.10730.1028HKL111200220300222入射波长L=nm12:11:8:4:3sin:sin:sin:sin:sin5242322212晶格常数晶格常数a=0.3561 nm2）电子衍射谱（单晶）标定方法电子衍射谱（单晶）标定方法1RLLgd原理：原理：Nalkhad222NRRdNd2222,1,1:321232221NNNRRR从结构因数的计算可知，晶面指数平方和
9、从结构因数的计算可知，晶面指数平方和N之比是之比是简单立方点阵：简单立方点阵：1:2:3:4:5:6:8:9:10；体心立方点阵：体心立方点阵：2:4:6:8:10:12:14:16:18；面心立方点阵：面心立方点阵：3:4:8:11:12:16:19:20:24。2）斑点序号（1）（2）（3）R，mm13.5522.422.4d，nm0.17730.10730.1073R2183.6025501.76501.76R22：R122.73292.7329hkl200113113hkl200-113113)(12:)(11:)(8:)(4:)(3:54321232221NNNNNRRR2.75相机
10、常数相机常数L =2.403nm.mm与面心立方的与面心立方的R R2 21212比值规律接近，据此判断为比值规律接近，据此判断为面心立方面心立方结构结构依据面间距值，晶格常数依据面间距值，晶格常数 a a=0.3717nm 0.3717nm，可见与，可见与X X射线法相比误差别较大射线法相比误差别较大2）222222212121222122212221coslkhlkhllkkhh立方晶系夹角公式立方晶系夹角公式设第一个衍射斑指数为（200），第二斑点的指数113要与（200）的夹角为108。以此为约束条件，即可求得第二衍射斑指数为（-113）。7.1103535.0843010)1(2co
11、s验算：验算：接近实测的108，表明结果正确2）000200-113113-1-1-31-1-3-200310222111lhklkhgguvw晶带轴指数：晶带轴指数：222222111111lkhlkhlkhlkhwvu（1）（2）（3）2）3）综合两谱标定的结果确定该样品的点阵类型、点阵常数；一个单胞内包含的阵点个数。点阵类型：面心立方；点阵类型：面心立方；点阵常数：点阵常数：0.3561 nm0.3561 nm；单胞内包含的阵点个数：单胞内包含的阵点个数：4 4请绘制出该样品的正点阵及倒易点阵示意图，标定倒易阵点，并给出正、倒点阵常数的关系式。4）正点阵倒易点阵abc0002000020
12、20a*b*c*111202022220222aa2*请在正点阵及倒易点阵示意图中绘出如下晶面的位置：请在正点阵及倒易点阵示意图中绘出如下晶面的位置：(202),(222)。5）000200002020a*b*c*111202022220222100010001(202)(222)正点阵倒易点阵100010001倒易空间与倒易点阵倒易空间与倒易点阵100010001000100010001000110111101011a*=1/a简单立方点阵简单立方点阵 倒易点阵倒易点阵 100010001000面心立方点阵面心立方点阵 100010001000体心立方点阵体心立方点阵 20002000200
13、02202222020222101000101101200011 11011021121101201211221212102012112122倒易点阵倒易点阵 2000200022202222020220001 10211112011121101200020002220222202022000111体心立方点阵反射面对应的倒易点阵体心立方点阵反射面对应的倒易点阵 面心立方点阵反射面对应的倒易点阵面心立方点阵反射面对应的倒易点阵a*=1/2a一、填空题（每空一、填空题（每空1分，共分，共15分）分）1.电子探针的信号检测系统是X射线谱仪，用来测定X射线（特征）波长（特征）波长 的谱仪叫波谱仪，用
14、来测定X射线 （特征）能量特征）能量 的谱仪叫能谱仪，其中 能谱仪能谱仪 只能分析原子序数大于11的元素。2.洛伦兹因数是表示衍射的几何条件对衍射强度的影响，其表达式是综合了 衍射积分强度衍射积分强度 、参加衍射的晶粒数目参加衍射的晶粒数目 和 单位弧长的衍射强度单位弧长的衍射强度 三方面考虑而得出的。3.X射线衍射法是通过测量 （弹性）应变（弹性）应变 或或 衍射线位移衍射线位移 求得宏观应力值，其常选用的衍射几何方式有 同倾法同倾法 和 侧倾法侧倾法 。4.在衍射衬度成像时，如果晶体保持确定的位向，而样品的厚度发生变化，此时所产生的明暗相间条纹称之为 等厚等厚 条纹；如果样品的厚度不变，但
15、局部晶面取向发生变化，此时所产生的明暗相间条纹称之为 等倾等倾 条条纹纹；位错线像总是出现其实际位置的一侧或另一侧，说明其衬度本质上是由位错附近的点阵畸变所产生的，该衬度称为 应变场衬度应变场衬度 。5.影响扫描电镜分辨率的主要因素是 电子束斑大小电子束斑大小、探测信号类型探测信号类型 和 探探测部位原子序数测部位原子序数。一、填空题一、填空题二、判断题二、判断题1.光电效应是荧光X射线发生的前提与基础。（）2，在CsCl晶体的单胞中，Cs和Cl分别占据体心立方点阵的顶角和心部位置，因此，CsCl晶体发生衍射时遵循体心立方点阵的消光规律。（）3，扫描电镜二次电子像的分辨率高于背散射电子像。（）
16、4，利用对称衍射情况下的单晶电子衍射谱，结合电子衍射方程，可以计算晶体的衍射晶面间距与点阵参数，其精度可与X射线媲美。（）5，透射电镜是一类微结构分析设备，透射电子显微术是固态相变研究中解析母相与新相结构与取向关系的强有力手段。（）三、简答题三、简答题（30分）1.何为系统消光，简述立方系晶体的系统消光规律？【参考答案】（1）由晶体单胞中原子的种类、原子数目及原子位置不同所引起（hkl）衍射线消失和出现的现象（或规律）称为系统消光。（2）立方点阵的消光规律为：简单立方：无系统消光；体心立方：晶面指数H+K+L=奇数时系统消光；面心立方：晶面指数H、K、L奇偶混杂数时系统消光。2.简述X射线衍射
17、与电子衍射的区别？为何对称入射时，即使倒易点阵原点不落在爱瓦尔德球面上时，也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点？【参考答案参考答案】X射线衍射与电子衍射的区别：(1)由于加速电压的原因，电子衍射中的电子波长要比X射线波长小的多，电子衍射时厄瓦尔德球半径很大，球面接近平面；(2)电子衍射时由于样品很薄，倒易点扩展为倒易杆，与衍射球（厄瓦尔德球）相交的几率增大，导致不严格满足布拉格条件的倒易点也可能参见衍射。或：薄膜晶体电子衍射时，倒易阵点扩展成倒易杆倒易阵点扩展成倒易杆，倒易倒易原点附近的扩展了的倒易阵点（杆）也可以与厄瓦尔德球原点附近的扩展了的倒易阵点（杆）也可以与厄瓦尔德球相交相交，而得到
18、中心斑点强而周围斑点弱的若干个斑点。3.3.简述电子探针的三种工作方式及其应用目的？简述电子探针的三种工作方式及其应用目的？【参考答案参考答案】（1）定点分析：一般用以确定第二相的成分；（2）线分析：一般用以确定在特定方向上合金元素的分布特征；（3）面分析：一般用以确定特定区域内合金元素的分布特征。四、综合题四、综合题（主要考察衍射、晶体结构、倒易空间相关知识）上图为一种合金的形貌像（左图）、电子衍射谱（中图，相机常数L=2.403nm.mm）和X射线衍射谱（右图，入射波长=0.154056nm），现已知基体为立方点阵，1）左图成像主要利用何种电子成像；说明图像衬度的来源；2）请标定上述电子衍
19、射谱和X射线衍射谱，写出标定过程。3）综合两谱标定的结果确定该样品的点阵类型、点阵常数；一个单胞内包含的阵点个数。4）请绘制出该样品的正点阵及倒易点阵示意图，标定倒易阵点，并给出正、倒点阵常数的关系式。5）请在正点阵及倒易点阵示意图中绘出如下晶面的位置：(202),(222)。11醉翁亭记 1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到
20、贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏
21、洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的
22、。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是
23、个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句
24、或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽
25、香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，
26、林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老
27、携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一
28、种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音
29、调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景优美，又多韵律，使人读来不仅能感受到绘画美，也能感受到韵律美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法文本举例表并列1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而
30、繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰1.朝而往，暮而归；2.杂然而前陈者表转折1.而不知人之乐；2.而不知太守之乐其乐也虚词“之”的用法用法文本举例表助词“的”1.泻出于两峰之间者；2.醉翁之意不在酒；3.山水之乐；4.山间之朝暮也；5.宴酣之乐位于主谓之间，取消句子独立性而不知太守之乐其乐也表代词1.望之蔚然而深秀者；2.名之者谁(指醉翁亭)；3.得之心而寓之酒也(指山水之乐)【教学提示】更多文言现象请参见我的积累本。三、板书设计路线：环滁琅琊山酿泉醉翁亭风景：朝暮之景四时之景山水之乐(醉景)风俗：滁人游太守宴众宾欢 太守醉宴游之乐(醉人)心情：禽鸟乐人之乐乐其乐与民同乐(醉情)可取之处重视朗读，有利于培养学生的文言语感，并通过节奏划分引导学生理解文意，突破了仅按注释疏通文义的桎梏，有利于引导学生自主思考；不单纯关注“直译”原则，同时培养学生的“意译”能力，引导学生关注文言文的美感，在一定程度上有助于培养学生的核心素养。不足之处文章难度相对较高，基础能力低的学生难以适应该教学。会员免费下载
