教案-材料现代分析测试方法

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1、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：本科专业：材料物理授课总学时：64其中理论：64实验：16（单独开课）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前言教学217章节名称时数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

2、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、s轨道、s电子、s键、p轨道、p电子、p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

3、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（

4、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

5、粒二象性17二、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　计算下列电磁辐射的有关参数：（1）波数为3030cm-1的芳烃红外吸收峰的波长（mm）；（2）5m波长射频辐射的频率（MHz）；（3）588.995nm钠线相应的光子能量（eV）。1-2　量子数n、l与m如何表征原子能级？在什么情况下此种表征失去意义？1-3　某原子的一个光谱项为45FJ，试用能级示意图表示其光谱支项与塞曼能

6、级。1-4　辨析原子轨道磁矩、电子自旋磁矩与原子核磁矩的概念。1-5　下列原子核中，哪些核没有自旋角动量？12C6、19F9、31P15、16O8、1H1、14N7。1-8　分别在简单立方晶胞和面心立方晶胞中标明（001）、（002）和（003）面，并据此回答：干涉指数表示的晶面上是否一定有原子分布？为什么？1-9　已知某点阵½a½=3Å，½b½=2Å，g=60°，c∥a×b，试用图解法求r*110与r*210。1-10　下列哪些晶面属于晶带？。二、补充习题1、试求加速电压为1、10、100kV时，电子的波长各

7、是多少？考虑相对论修正后又各是多少？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

8、动弛豫、外转移、熄灭或淬灭、L系特征辐射、Ka1射线、Ka2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、Ka射线、Kb射线、短波限、吸收限、线吸收系数、质量吸收系