分析电子显微学导论
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略论“电子显微分析”课程教学
电子显微分析是一门前沿的技术学科,旨在为研究各种物质结构和性质提供高精度的实验手段。
在当前的科学研究中,电子显微分析的应用和发展已经越来越广泛。
针对该学科的教学,需要展开深入的探讨,尤其是针对目前该领域的发展趋势以及应用前景。
以下就该学科的教学内容、课程设置、教学管理以及教材选用等方面进行一定的探讨。
一、电子显微分析课程的内容
电子显微分析课程应该内容较为广泛,主要包括下列几个方面:透射电子显微镜、散射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜、透射电镜衍射片和能量散射谱仪等。
电子显微分析课程的设置需考虑其基础性和前沿性,根据不同层次的学生需求,可以将该课程分为以下几个部分:基础原理讲解、实验技能培养、使用示范、学术交流、论文撰写等。
教学管理是电子显微分析课程中非常重要的一部分,需要制定科学、规范的教学管理制度和教学流程,使学生在学习和实践过程中能够保证高效、整齐、严谨。
合适的教材是电子显微分析课程教学的重要保障,只有选用合适的教材才能为学生提供最为详实、系统、有效、综合的学习资料,因此选用教材时必须注意以下几个方面:方向性、综合性、前瞻性、适应性、实验性。
以上就是电子显微分析课程教学相关内容的简要探讨,希望以上观点能够给广大教学工作者提供一些有益的参考。
略论“电子显微分析”课程教学电子显微分析课程是现代化学专业中的重要课程之一,它是通过电子显微镜等仪器对物质的微观结构和成分进行分析的技术方法。
这门课程涉及到化学、物理、材料科学等多个学科的知识,对学生的专业素养和科研能力的培养起着重要的作用。
本文将就电子显微分析课程的教学内容、教学方法和教学改革等方面进行略论,以期能够为该课程的教学提供一些参考和借鉴。
一、电子显微分析课程的教学内容电子显微分析是一门涉及到多个学科的综合性课程,因此其教学内容非常丰富。
其主要内容包括:电子显微镜的基本原理和结构、电子显微分析的基本方法和技术、样品的处理和制备、电子显微分析的应用等方面。
电子显微镜的基本原理和结构作为课程的基础部分,是学生理解整个课程的重要基础;而电子显微分析的基本方法和技术则是培养学生实际操作能力的重要内容;样品的处理和制备以及电子显微分析的应用则是帮助学生把所学知识运用到实际问题中的重要内容。
二、电子显微分析课程的教学方法电子显微分析课程的教学方法需要突出理论联系实际,并且注重操作实践。
在教学过程中,可以采用讲授、实验操作、案例分析、研讨等多种教学方法。
讲授是传授基本理论知识的主要教学方式,可以通过教师讲解、课件展示、实物演示等方式进行;实验操作是培养学生实际操作能力的关键环节,学生通过实验操作能够更深入地理解所学知识;案例分析和研讨则可以引导学生将所学知识应用到实际问题中去,培养学生的综合分析和解决问题的能力。
三、电子显微分析课程的教学改革随着时代的变迁和科技的进步,电子显微分析课程的教学内容和教学方法也在不断进行改革和创新。
教学内容的改革主要体现在增加新的知识和技术,使课程内容更贴近科学研究的最新进展;教学方法的改革则主要体现在引入信息技术和创新教学手段,如通过虚拟实验、网络课程等方式来提高教学效果。
教学改革还需要与科研实践结合起来,使学生在学习过程中能够更多地接触到科研前沿和实际问题,从而更好地培养学生的创新能力和实际操作能力。
电⼦显微分析复习提纲学习资料电⼦显微分析复习提纲1.何为电磁透镜?理解并掌握电⼦在磁场中的运动规律,能够作图说明之。
:把电磁线圈所产⽣的磁场所构成的透镜成为电磁透镜,电⼦在磁场中以圆锥螺旋近轴运动聚焦。
2.电磁透镜的像差有哪些?它们是如何产⽣的?如何消除和减⼩?:⼏何像差和⾊散。
⼏何像差分为球差和像散。
球差:因电磁透镜中⼼区和边缘区对电⼦折射能⼒不同造成的。
减⼩CS值和减⼩孔径⾓a。
像散:由透镜磁场的⾮旋转对称引起的。
主要原因极靴内孔不远,极靴上下轴线错位,极靴材料不均匀,极靴孔污染。
措施:消像散器。
⾊差:⼊射电⼦的波长或能量的⾮单⼀性造成的。
主要原因:加速电压不稳,电⼦与样品的⾮弹性散射措施:稳定加速电压,样品厚度做薄,减⼩孔径⾓。
3.影响电磁透镜景深和焦长的主要因素是什么?景深和焦长对透射电⼦显微镜的成像和设计有何影响?:景深:保持像清晰情况下,允许物平⾯沿透镜主轴⼀定的距离。
电磁透镜分辨率和孔径⾓。
焦长:固定物距和焦距,像平⾯沿透镜主轴移动时,仍能保持像清晰的距离范围。
分辨率,孔径⾓,透镜放⼤倍数。
对设计的影响:景深越⼤,焦长越长,可以使投射电镜成像更⽅便,⽽且电镜设计荧光屏和相机位置⾮常⽅便。
对成像的影响:物镜:强励磁短焦距,放⼤倍数较⾼。
中间镜:焦距很长,放⼤倍数通过调节励磁电流确定。
投影镜:短焦距,强励磁。
在⽤电⼦显微镜分析图像时,⼀般物镜和样品的距离是不变的,因此改变物镜放⼤倍数进⾏成像时,主要是改变物镜的焦距和像距来满⾜条件。
中间镜像平⾯和投影镜物平⾯的距离可以看做是不变的,因此要在荧光屏上得到⼀张清晰的放⼤像,必须使物镜的像平⾯和中间镜的物平⾯重合,即改变中间镜的焦距和物距。
4.什么是分辨率,影响透射电⼦显微镜分辨率的因素是哪些?如何提⾼电磁透镜的分辨率?分辨率:两个物点通过透镜成像,在像平⾯形成两个瑞利斑,如果两个物点相距较远,两个瑞利斑也各⾃分开;但如果两个物点相互靠近,两个瑞利斑也相互靠近,直⾄重叠,当两个瑞利斑的中⼼距等于瑞利斑半径时,此时两个物点的距离为分辨率。
练习题的参考解答第一章1. 计算在500 V 和100 kV 电压下电子的波长和相对论校正因子引入后的修正值。
解:1/2v (1.5/)0.05477nm 500h U λ===1/2v (1.5/)0.00387nm 100k h U λ=== 相对论校正因子引入后:v /0.05482nm 500h λ==v /0.00370nm 100k h λ==第三章1. 推导K K g '-=与布拉格公式的等价性。
解:由图3.2可知:K ′-K =21sin θλ,又:g =1/d故 21sin θλ=1/d 即:2d sin θ=λ ,两者是等价的。
2. 计算面心立方点阵和底心四方点阵的结构因子,说明衍射条件,并分别画出它们所对应倒易点阵。
解:对于面心立方点阵,晶胞中具有4个原子,分别位于000, 0 1/2 1/2, 1/2 1/2 0, 1/2 0 1/2:()2πi 1ej j jnhx ky lz hkl j j F f ++==∑()2πi 02πi 02πi 02πi 0222222e e e e h k h l k l j f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎡⎤=+++⎢⎥⎢⎥⎣⎦()()()[]lk lh hk j f +++-+-+-+=1111所以,当h ,k ,l 为全奇时,F hkl =4f ;当h ,k ,l 为全偶时,F hkl =4f ;当h ,k ,l 不是全奇或全偶时,F hkl =0。
对于底心四方点阵,晶胞中具有2个原子,分别位于000,1/2 1/2 0:()2πi 1ej j jnhx ky lz hkl j j F f ++==∑()2πi 2πi 022e e h k f ⎛⎫+ ⎪⎝⎭⎡⎤=+⎢⎥⎢⎥⎣⎦()[]hk f +-+=11所以,当h +k =奇数时,F hkl =0,发生消光。
面心立方倒易点阵 底心四方倒易点阵3.计算NaCl 的结构因子,说明衍射晶面的条件,NaCl 晶胞的原子位置如下:Na :0 0 0,1/2 1/2 0,1/2 0 1/2,0 1/2 1/2; Cl :1/2 1/2 1/2,0 0 1/2,0 1/2 0,1/2 0 0。