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郭立伟，朱艳，戴鸿滨 编

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• 材料分析
• 材料测试
• 现代分析
• 测试方法
• 材料科学
• 分析技术
• 仪器分析
• 表征技术
• 物理性能
• 化学成分

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301234990

版次：1

商品编码：11422353

包装：平装

丛书名： 21世纪全国高等院校材料类创新型应用人才培养规划教材

开本：16开

出版时间：2014-02-01

页数：288

正文语种：中文

编辑推荐

本书主要讲述了三部分内容，即X射线衍射分析、电子显微分析和其他常用的近代物理检测分析。对材料的表面形貌、组织、结构、成分、相转变及其能量变化等进行了各种分析。将以简练易懂的方式引入测试原理，并重于让学生掌握分析实验结果的能力，从而探讨材料的强化机理和失效原因，为发挥材料性能的潜力和开发研制新材料奠定了理论基础。

内容简介

本书着重介绍了材料现代分析测试方法的基本原理、试验方法、仪器设备及其应用。内容包括：X射线衍射分析原理、X射线多晶衍射方法及应用、透射电子显微分析、扫描电子显微分析与电子探针。此外，还对一些较新的其他显微分析方法的原理和应用进行了简要介绍。

作者简介

郭立伟，哈尔滨理工大学材料学院副教授，系副主任

目录

第1章 X射线的性质
1.1 X射线的本质
1.2 X射线的产生
1.3 X射线谱
1.4 X射线与物质的相互作用
1.6 X射线的防护
小结
关键术语
习题
第2章 晶体学基础
2.1 晶体结构与空间点阵
2.2 晶向与晶面
2.3 晶面间距和晶面夹角
2.4 晶带及晶带定理
2.5 倒易点阵
小结
关键术语
习题
第3章 X射线的衍射方向
3.1 劳厄方程
3.2 布拉格方程
3.3 埃瓦尔德图解和应用举例
小结
关键术语
习题
第4章 X射线的衍射强度
4.1 一个电子和一个原子对X射线的散射
4.2 一个晶胞对X射线的散射
4.3 一个小晶体对X射线的衍射及其积分强度
4.4 粉末多晶体衍射的积分强度
4.5 多晶体衍射的积分强度公式
小结
关键术语
习题
第5章 多晶体分析方法
5.1 粉末照相法
5.2 X射线衍射仪
5.3 其他多晶体照相法
5.4 点阵参数的精确测量
小结
关键术语
习题
第6章 物相分析
6.1 定性分析
6.2 定量分析
小结
关键术语
习题
第7章 宏观应力测试
7.1 宏观残余应力
7.2 宏观应力测量的基本原理
7.3 宏观应力测试方法
7.4 宏观应力测定的影响因素
小结
关键术语
习题
第8章 电子光学基础
8.1 电子波与电磁透镜
8.2 电磁透镜的像差与分辨本领
8.3 电磁透镜的景深和焦长
小结
关键术语
习题
第9章 透射电子显微镜
9.1 透射电子显微镜的结构
9.2 投射电子显微镜主要性能指标
9.3 投射电子显微镜样品制备技术
9.4 投射电子显微镜中的电子衍射
9.5 投射电子显微镜
9.6 衍射衬度的运动学理论
9.7 晶体缺陷分析
小结
关键术语
习题
第10章 扫描电子显微镜
10.1 电子束与固体样品的相互作用
10.2 扫描电镜的成像原理及特点
10.3 扫描电镜构造及性能
10.4 扫描电镜的电子图像及衬度
10.5 扫描电镜在材料研究中的应用
小结
关键术语
习题
第11章 电子探针
11.1 电子探针的结构
11.2 波谱仪
11.3 能谱仪
11.4 电子探针分析方法和应用
小结
关键术语
习题
第12章 其他近代材料测试方法
12.1 离子探针
12.2 低能电子衍射
12.3 俄歇电子能谱仪
12.4 场离子显微镜与原子力显微镜
12.5 X射线光电子能谱仪
小结
关键术语
习题
附录
参考文献

前言/序言

《物理学基础：从牛顿力学到量子世界的探索》 本书是一部系统介绍物理学核心概念与发展的入门读物，旨在带领读者跨越宏观的经典世界，深入微观的量子领域，感受物理学思维的魅力。本书共分为十五章，由浅入深，循序渐进，力求为广大物理学爱好者、相关专业学生以及希望巩固基础知识的读者提供一个全面而扎实的学习平台。 第一部分：经典物理学的基石 第一章：时空的几何——牛顿力学与运动定律 我们将从亚里士多德的初步思考出发，重点剖析牛顿的万有引力定律和三大运动定律。通过对惯性、力和加速度之间关系的深入理解，我们将掌握描述物体运动的基本框架。本章将包含对抛体运动、圆周运动等经典力学问题的分析，并引入功、能、动量等基本概念，为后续章节的学习奠定坚实基础。 第二章：能量的流转——功、能与守恒 能量是自然界中最根本的概念之一。本章将详细阐述功的概念，能量的多种形式（动能、势能、热能等），以及能量守恒定律的普适性。我们将探讨机械能守恒在解决实际问题中的应用，并初步引入热力学中的能量转化与传递。 第三章：旋转的宇宙——角动量与转动 除了直线运动，物体还可能发生转动。本章将介绍角动量的概念，转矩及其与角动量变化的关系。我们将分析刚体的转动惯量，探讨角动量守恒定律在天体运动、陀螺效应等现象中的体现，为理解更复杂的动力学问题提供工具。 第四章：波动与共振——波的本质与传播 从水波的涟漪到声波的传播，再到光波的奇妙旅程，波动无处不在。本章将深入探讨波的基本属性，包括波长、频率、振幅和波速。我们将详细讲解波的叠加原理、干涉与衍射现象，并引入共振的概念，解释谐振在各种物理系统中的重要性。 第五章：热与冷——热力学第一、二、三定律 热力学是研究能量转换和物质状态改变的学科。本章将系统介绍热力学定律，包括能量守恒在热学中的体现（第一定律）、熵增原理与不可逆过程（第二定律），以及绝对零度的概念（第三定律）。我们将讨论热机效率、冰箱制冷原理等实际应用。 第六章：电与磁的交织——电磁学基础 电荷、电流、电场、磁场，这些看似独立的现象实则由电磁力紧密相连。本章将从库仑定律出发，介绍电场和电势的概念；接着讲解电流、电阻、欧姆定律，以及电路分析的基本方法。随后，我们将进入磁学的世界，探讨磁场、磁感应强度，并最终揭示电磁感应定律，理解电和磁之间不可分割的联系。 第七章：光明的奥秘——经典光学 本章将聚焦于光的传播特性，从光的直线传播、反射和折射出发，详细介绍透镜成像原理、光学仪器（如望远镜、显微镜）的基本构造和工作方式。我们还将探讨光的干涉和衍射现象，为理解光的波动本质打下基础。 第二部分：迈向微观世界——现代物理学的曙光 第八章：黑体辐射与光电效应——量子概念的萌芽 经典物理学在解释黑体辐射和光电效应时遭遇了困境。本章将介绍普朗克关于能量子（光子）的革命性假设，以及爱因斯坦对光电效应的解释，揭示了光粒子的双重性质，标志着量子概念的诞生。 第九章：原子结构与能级——玻尔模型与光谱 本章将深入探讨原子的内部结构，从卢瑟福的原子模型到玻尔的原子模型。我们将理解电子在原子中的运动并非任意，而是处于特定的能级上，并能通过吸收或放出光子跃迁。对原子光谱的研究将进一步印证了量子化的概念。 第十章：波粒二象性——物质的量子特性 不仅光具有波粒二象性，物质也同样如此。本章将介绍德布罗意的物质波假说，并通过电子衍射实验等证据，阐述电子等微观粒子既表现出粒子性，又表现出波动性。我们将讨论这一概念对量子力学发展的重要意义。 第十一章：不确定性原理——量子世界的内在限制 海森堡不确定性原理是量子力学中的核心概念之一。本章将解释为什么我们无法同时精确测量一个粒子的位置和动量。我们将深入理解这一原理的深远含义，以及它如何深刻地改变了我们对微观世界的认知。 第十二章：量子力学的数学语言——薛定谔方程 薛定谔方程是描述微观粒子状态演化的基本方程。本章将介绍薛定谔方程的建立背景，解释波函数的物理意义，并探讨其在求解原子、分子等量子系统中的应用，例如求解氢原子的能级和波函数。 第十三章：原子核的秘密——核物理基础 本章将带领读者进入原子核的世界，介绍原子核的组成（质子和中子），核力、结合能等概念。我们将讨论放射性衰变（α、β、γ衰变）的机制，以及核反应和核裂变、核聚变的基本原理，触及原子能的应用与发展。 第十四章：相对论的革命——时空观的颠覆 爱因斯坦的狭义相对论彻底改变了我们对时间、空间和运动的认知。本章将深入浅出地介绍狭义相对论的两个基本假设，并推导出时间膨胀、长度收缩、质能方程（E=mc²）等重要结论。我们将探讨相对论在宇宙学、天体物理等领域的应用。 第十五章：宇宙的演化——从大爆炸到未来 本章将以宇宙学为视角，回顾物理学是如何帮助我们理解宇宙的起源、结构和演化的。我们将探讨大爆炸理论的主要证据，宇宙的膨胀，以及暗物质、暗能量等前沿概念。最后，我们将展望宇宙的未来可能走向。 本书力求语言生动，逻辑清晰，避免使用过于晦涩的专业术语，并在必要之处辅以直观的类比和图示，帮助读者建立物理图像。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解物理学原理的普适性与深刻性，培养科学的思维方式，并为进一步深入学习物理学或其他相关科学领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开《现代材料分析测试方法》时，我怀揣着对现代科技如何“解剖”材料的强烈好奇心。我一直对那些我们肉眼看不见的微观世界里的奥秘感到着迷，比如，一个材料的性能优劣，是如何通过一系列精密的测试被揭示出来的？这本书似乎给了我一个窥探这个世界的窗口。然而，这个窗口展现的内容，比我想象的要“深邃”得多。书中对于各种分析测试方法的介绍，绝非是简单的技术罗列，而是深入到了其背后的物理学、化学学原理。以“扫描电子显微镜（SEM）”为例，书中详细阐述了电子枪发射电子束，通过聚焦和扫描系统作用于样品表面，再通过探测器收集次级电子、背散射电子等信号，最终形成图像的过程。尽管描述细致，但关于电子与物质的相互作用、各种探测器的响应机制等专业知识，对我而言，就像是在阅读一本外文原著，尽管能看到文字，但很难真正理解其含义。我更希望能看到一些实际应用的案例，比如，在某个新材料的研发过程中，科学家是如何利用SEM来观察其微观形貌，从而优化其性能的？或者，在产品质量检测中，SEM是如何帮助工程师们发现材料缺陷的？然而，本书的重点似乎更侧重于“方法”本身的原理阐述，而非具体的“应用场景”。这让我感觉，我虽然看到了通往知识殿堂的地图，但这张地图的坐标系和图例，对我来说是陌生的。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，拿到这本《现代材料分析测试方法》时，我的心情是既期待又忐忑。期待的是，我一直对各种高科技材料的背后是如何被“审视”和“鉴定”的感到好奇，尤其是那些我们日常生活中习以为常，但背后却蕴含着无数技术秘密的产品。比如，手机屏幕的耐刮擦性是如何被检测出来的？汽车轮胎的磨损规律又是如何被研究的？然而，这本书所展现的内容，似乎远远超出了我最初的设想，也触及了我知识盲区的最深处。书中的章节标题，如“质量分析技术”、“光谱分析方法”、“形貌分析技术”等等，听起来都充满了专业性，而内容展开后，更是让我见识到了科学的严谨与复杂。例如，关于原子发射光谱（AES）和X射线光电子能谱（XPS）的介绍，我只能勉强理解它们是通过测量原子能级的变化来确定元素成分的，但具体到能量分辨率、探测极限、样品制备等细节，就让我感到一头雾水。书中对各种仪器设备的原理描述，也十分详尽，包括它们的工作流程、关键部件的功能，甚至是信号处理的数学模型。我尝试着去对照一些常见的材料问题，比如金属材料的腐蚀原因，陶瓷材料的断裂机理，高分子材料的老化现象，我希望能找到这本书能提供直接的解决方案或者指导，但似乎这本书更侧重于“如何分析”这个过程本身，而不是“分析这些问题用到的具体方法”。或许，我应该先去了解一些基础的材料科学知识，才能更好地驾驭这本书。我感觉自己像是一个站在巨大宝库门口的人，看到了无数珍贵的宝藏，却因为没有钥匙而无法进入。

评分☆☆☆☆☆

阅读《现代材料分析测试方法》的过程，对我来说是一次充满挑战的“智力攀登”。我带着一种学习新技能的渴望，希望能从中获得一些实用的知识，但这本书的深度和专业性，着实让我感到震撼。书中对各种分析测试方法的介绍，逻辑清晰，条理分明，但其内容之丰富，技术之密集，让我时常需要反复阅读，甚至查阅大量的背景资料才能勉强跟上思路。例如，在关于“表面分析技术”的章节中，书中详细介绍了俄歇电子能谱（AES）和二次离子质谱（SIMS）等方法。我努力去理解它们是如何通过探测样品表面的原子信息来确定元素组成和化学状态的，但书中关于电子束轰击、离子源、探测器灵敏度等方面的描述，都让我感到十分陌生。我希望能找到一些更直观的比喻或者类比，来帮助我理解这些复杂的概念，但书中更多的是严谨的科学论述。我特别关注的是，这些技术在实际的工业生产和科学研究中，究竟能够解决哪些具体的问题。比如，在半导体制造过程中，如何利用这些技术来控制杂质？在新材料开发中，它们又如何帮助科学家们理解材料的性能与结构的关系？然而，本书的重点似乎更多地放在了“方法”本身，对于具体应用场景的描述，则相对有限。这让我感觉，自己像是站在一片浩瀚的知识海洋的岸边，看到了无数的宝藏，却因为缺乏航海的工具而无法启程。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我可以说是在“硬啃”中艰难前行。我原本对现代科技如何“解读”材料充满好奇，特别是那些我们日常生活中能感受到的性能，比如坚固、轻盈、耐用等等，背后一定有复杂的检测手段。然而，《现代材料分析测试方法》这本书，一下子就给我上了一堂“高阶”课程。书中对每一种分析测试方法的介绍，都极其详尽，从原理到操作，再到数据解读，都透着一股不容置疑的专业性。我尝试着去理解“X射线衍射”是如何揭示晶体结构的，书中提到“布拉格方程”，还给出了衍射峰强度、晶面间距等概念，但我很快就被那些复杂的数学推导弄得头昏脑胀，完全无法将其与我脑海中对“晶体”的模糊概念联系起来。再比如，关于“色谱分析”，虽然我有所耳闻，但书中关于液相色谱、气相色谱的各种柱子、流动相、检测器类型，以及它们的联用技术，简直是一个巨大的知识体系。我希望这本书能给我一些“为什么”的答案，比如，为什么在检测食品中的农药残留时，要用到色谱法？这种方法相比其他方法有什么优势？然而，书中更多的是在“怎么做”和“原理是什么”上下功夫。我感觉自己就像是一个初学者，被丢进了一个高级实验室，周围全是陌生的仪器和符号，虽然我能看到它们的功能，但要真正理解并运用，还有很长的距离。

评分☆☆☆☆☆

当我捧起《现代材料分析测试方法》这本书时，我内心是充满期待的，我希望能够透过这本书，了解现代社会是如何通过各种“黑科技”来“审视”和“鉴定”我们周围的材料的。然而，书中的内容，如同一股强大的技术洪流，瞬间将我这个“门外汉”淹没。书中对每一种分析测试方法的介绍，都极其详尽，包括其背后的物理原理、化学机理，甚至是相关的数学公式和统计学方法。例如，在关于“力学性能测试”的章节中，书中详细阐述了拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、硬度试验等多种测试方法。我努力去理解应力、应变、弹性模量、屈服强度等概念，但书中关于泊松比、断裂韧性、疲劳寿命等更深层次的力学参数的定义和计算方法，让我感到十分吃力。我希望这本书能给我一些“为什么”的答案，比如，为什么汽车的刹车片需要进行严格的力学性能测试？或者，在建筑材料的设计中，力学性能测试是如何指导选择和使用的？然而，本书的重点似乎更多地放在了“方法”本身的原理和操作流程上，而对于具体的“应用场景”的描述，则相对简略。这让我感觉，我虽然看到了通往知识殿堂的地图，但这张地图的标记和符号，对我来说是陌生的。

评分☆☆☆☆☆

这是一本我阅读起来颇具挑战性的书籍。初读，就被书中严谨的逻辑和详尽的论述所吸引，但很快，我就意识到，这并非一本能够轻松“吞下”的书。它似乎是为那些已经对材料科学有着一定基础知识的读者量身定做的，而我，作为一个对此领域仅有浅薄了解的普通爱好者，常常感到力不从心。书中对于各种分析测试方法的介绍，不仅仅是简单地罗列技术名称，而是深入探讨了其背后的物理原理、化学机理，甚至包括了相关的数学公式和统计学方法。例如，在介绍“电子显微镜技术”这一章节时，书中详细阐述了扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）成像原理的细微差别，包括电子束与样品相互作用产生的各种信号，以及这些信号如何被收集和转化成图像。然而，对于那些涉及波长、衍射、散射、能量损耗等专业概念的详细推导，我只能望洋兴叹。我曾尝试着去查找一些辅助资料，希望能帮助我理解书中那些晦涩的术语，比如“点缺陷”、“位错”、“晶界”等，但整体而言，这本书的密度和深度，都远超我的预期。我更希望书中能够多一些实际案例的分析，比如某个特定材料在某种应用场景下，是如何被这些分析技术来诊断问题的，又或者，在产品开发过程中，这些技术是如何指导设计和优化的。然而，本书的重点似乎更多地放在了“方法论”本身，而非具体的“应用场景”。这让我感觉，虽然我看到了通往知识殿堂的地图，但通往殿堂的道路却布满了荆棘。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代材料分析测试方法》，对我来说，是一次相当“烧脑”的阅读体验。我本来是带着一种好奇，想了解一下我们日常生活中接触到的各种材料，比如衣服的纤维、食品的包装、电子产品的外壳，它们究竟是如何被“检测”和“评估”的。然而，这本书的内容，一下子就将我带入了一个高度专业化的领域。书中对各种分析测试方法的介绍，都十分详尽，从原理到操作，再到数据解读，都显得十分严谨。例如，在关于“电化学分析方法”的章节中，书中详细讲解了极谱法、循环伏安法、电位滴定法等。我努力去理解电化学反应、电极电势、电流密度等概念，但书中关于法拉第定律、能斯特方程、Nernstian响应等更专业的知识，让我感到十分晦涩。我希望能找到一些更“生活化”的应用案例，比如，电池的性能检测是否会用到电化学分析？金属的防腐蚀处理，又是否与电化学原理有关？然而，本书的重点似乎更多地放在了对“方法”本身的理论阐述上，而非具体的“应用场景”。这让我感觉，我虽然能够听到科学的声音，但要真正理解它在说些什么，还需要大量的学习和积累。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我实在是不太好评价，因为它给我的感觉实在太过“高冷”了。封面设计简洁明快，透着一股科学的严谨，这本身是好事，但打开书页，扑面而来的术语和公式，就像一道无形的墙，瞬间把我这个对材料分析一窍不通的“小白”拦在了门外。我本想着能通过这本书，稍微了解一下现代材料是如何被“剖析”的，比如那些神奇的显微镜技术，如何看到物质微观的结构，或者光谱分析，如何通过光的“指纹”来辨别材料成分。然而，书中对这些技术的介绍，动辄就是复杂的原理推导，严谨的数学模型，还有各种我从未见过的缩写符号。我试图去理解，比如关于X射线衍射（XRD）的部分，我努力去想象电子束在晶格中激起的那些衍射峰，它们是如何揭示材料的晶体结构的，但很快就被那些复杂的数学公式弄得晕头转向。再比如，关于扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的成像原理，书中也给出了详尽的论述，可那些关于电子枪、聚焦透镜、探测器等专业名词，对于非专业人士来说，简直是天书。我更关心的是，这些技术在实际应用中，究竟能解决什么样的问题？比如，在某个新材料的研发中，工程师们如何利用这些分析手段来优化性能？在产品质量控制中，这些技术又扮演着怎样的角色？但书中更多的是对理论的深入探讨，对实际应用的案例分析则相对较少，这让我感到有些遗憾。也许，这本书更适合那些在材料科学领域深耕多年的研究人员或者学生，对于我这样的普通读者来说，它实在是一本“高攀不起”的书籍。我尝试着跳读一些章节，希望找到一些更易于理解的入门介绍，但似乎无论从哪个角度切入，都绕不开那些深奥的理论基础。最后，我只能承认，在理解这本书的精髓方面，我还有很长的路要走。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《现代材料分析测试方法》这本书，对于我这样的普通读者来说，是一场不折不扣的“智力考验”。我本来是抱着一种想要了解现代社会背后有哪些“看不见”的科技在支撑一切的好奇心来阅读的，特别是材料领域，它在我们生活中无处不在。然而，这本书的内容，让我深刻体会到了“专业”二字的含义。书中对于各种分析测试方法的介绍，可谓是“面面俱到”，深入到了每一个技术细节。例如，在介绍“光谱分析技术”时，书中详细讲解了紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼光谱等多种方法。我试图去理解它们是如何利用光与物质的相互作用来分析成分和结构的，但书中关于激发态、跃迁能级、振动模式、分子基团等概念的阐述，让我感觉自己像是在学习一门全新的语言。我希望能找到一些更“接地气”的例子，比如，为什么感冒药的成分可以通过红外光谱来检测？智能手机的屏幕材质，又会用到哪些光谱分析技术？然而，本书的重点似乎更偏向于对“方法论”本身的严谨阐述，而非具体的“应用场景”。这让我感觉，我虽然能够大致了解一些技术名词，但要真正理解它们是如何工作的，以及在实际中能解决什么问题，还有很长的路要走。

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当我翻开《现代材料分析测试方法》这本书时，我内心是带着一种探究未知的兴奋的。我一直对我们生活中那些“看不见”的科学力量感到好奇，比如，为什么有些金属比其他金属更坚固？为什么有些塑料可以弯曲而不断裂？这本书似乎给了我一个窥探这些奥秘的机会。然而，随着阅读的深入，我发现这本书的内容比我想象的要“硬核”得多。它并非是一本浅显易懂的科普读物，而是一本充满专业术语和复杂理论的专著。例如，书中在介绍“无损检测技术”时，详细讲解了超声波检测、射线检测、涡流检测等方法的工作原理。我努力去想象超声波是如何穿透材料，又如何通过回波来判断内部缺陷的，但书中关于声学阻抗、反射系数、衰减系数等概念的阐述，让我感觉自己置身于一个陌生的物理世界。再比如，关于“热分析技术”，书中介绍了差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）等。我能理解它们是通过测量温度变化来研究材料的热稳定性，但具体的升温速率、气氛控制、数据解读等细节，都显得十分专业。我尝试着去思考，这些技术在实际生活中是如何应用的，比如，在食品安全检测中，这些方法是否能用于识别添加剂？在文物保护中，它们又扮演着怎样的角色？但书中对于这些应用层面的描述，相对比较简略，更多的是对技术本身的深入剖析。这本书就像一扇紧锁的大门，我看到了门后的精彩世界，却苦于没有钥匙能够打开它。

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