材料现代分析技术整理
材料现代分析技术整理
第一部分 X 射线衍射分析（XRD ）1. K 系特征谱线特点：由L 、M 、N 等壳层的电子跃迁到K 壳层的空位时发出的X 射线，分别称为K α、K β、K γ谱线，共同组成K 线系特征谱线。
K α特征谱线最强，比相邻谱线强90倍，是最常用的谱线。
2. 特征X 射线的产生：在原子内固定壳层上的电子具有特定能量，当外加能量足够大时，可将内层电子激发出去，形成一个内层空位，外壳层的电子跃迁到内层，多余的能量以X 射线形式放出。
3. X 射线的本质为电磁波。
4. 滤光片的目的和材料：用来过滤或降低X 射线光谱中的连续X 射线和K β线的金属薄片,Kβ大部分被吸收，K α损失较小，滤波片材料的原子叙述一般比X 射线管靶材的原子序数低1。
5. CuK α的含义：以Cu 作为靶材，高速电子轰击在铜靶上，使铜K 层产生了空位，L 层电子跃迁到K 层，产生K 系特征辐射。
6. X 射线的衍射方向是根据布拉格方程理论推导出的。
7. 布拉格方程的推导：含义：线照射晶体时，只有相邻面网之间散射的X 射线光程差为波长的整数倍时，才能产生干涉加强，形成衍射线，反之不能形成衍射线。
λθn d hkl =sin 2讨论：（1） 当λ一定，d 相同的晶面，必然在θ相同的情况下才能获得反射。
（2） 当λ一定，d 减小，θ就要增大，这说明间距小的晶面，其掠过角必须是较大的，否则它们的反射线无法加强，在考察多晶体衍射时，这点由为重要。
（3） 在任何可观测的衍射角下，产生衍射的条件为：d 2≤λ，但波长过短导致衍射角过小，使衍射现象难以观测，常用X 射线的波长范围是0.25~0.05nm 。
（4） 波长一定时，只有2/λ≥d 的晶面才能发生衍射—衍射的极限条件。
8. X 射线的强度（严格定义）单位时间内通过衍射方向垂直单位面积上X 射线光量子数目。
表示方法：衍射峰高度或衍射峰积分面积。
理论计算)(2θφPF I =（P-多重性因数，F-结构因子，)(θφ-因数）。
材料现代分析测试方法知识总结
材料现代分析测试方法知识总结名词解释：分子振动：分子中原子（或原子团）以平衡位置为中心的相对（往复）运动。
伸缩振动：原子沿键轴方向的周期性（往复）运动；振动时键长变化而键角不变。
（双原子振动即为伸缩振动）变形振动又称变角振动或弯曲振动：基团键角发生周期性变化而键长不变的振动。
晶带：晶体中，与某一晶向[uvw]平行的所有（HKL）晶面属于同一晶带，称为[uvw]晶带。
辐射的吸收：辐射通过物质时，其中某些频率的辐射被组成物质的粒子（原子、离子或分子等）选择性地吸收，从而使辐射强度减弱的现象。
辐射被吸收程度对ν或λ的分布称为吸收光谱。
辐射的发射：物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。
作为激发源的辐射光子称一次光子，而物质微粒受激后辐射跃迁发射的光子(二次光子)称为荧光或磷光。
吸收一次光子与发射二次光子之间延误时间很短(10-8~10-4s)则称为荧光；延误时间较长(10-4~10s)则称为磷光。
发射光谱:物质粒子发射辐射的强度对ν或λ的分布称为发射光谱。
光致发光者，则称为荧光或磷光光谱辐射的散射：电磁辐射与物质发生相互作用，部分偏离原入射方向而分散传播的现象散射基元:物质中与入射的辐射相互作用而致其散射的基本单元瑞利散射（弹性散射）：入射线光子与分子发生弹性碰撞作用，仅光子运动方向改变而没有能量变化的散射。
拉曼散射（非弹性散射）：入射线(单色光)光子与分子发生非弹性碰撞作用，在光子运动方向改变的同时有能量增加或损失的散射。
拉曼散射线与入射线波长稍有不同，波长短于入射线者称为反斯托克斯线，反之则称为斯托克斯线光电离：入射光子能量(hν)足够大时，使原子或分子产生电离的现象。
光电效应:物质在光照射下释放电子(称光电子)的现象又称(外)光电效应。
光电子能谱:光电子产额随入射光子能量的变化关系称为物质的光电子能谱分子光谱：由分子能级跃迁而产生的光谱。
紫外可见光谱（电子光谱）：物质在紫外、可见辐射作用下分子外层电子在电子能级间跃迁而产生的吸收光谱。
《材料现代分析方法》总结
《材料现代分析方法》总结《材料现代分析方法》是一门综合性的学科，研究材料的组成、结构、性能和相互作用等方面的分析方法。
它涉及到物理、化学、材料科学等多个学科领域，对于提高材料的质量、性能和稳定性具有重要的意义。
本课程的学习，对于培养学生的综合素质和动手能力有着重要的作用。
通过本课程的学习，我对材料的分析方法有了更深入的了解，对于材料科学研究有着更为全面的认识。
材料现代分析方法涵盖了各种物理、化学、电子显微镜、X射线衍射、质谱、光谱等各种详细的分析方法，这些方法可以全面了解材料的成分、结构和性能等特征。
例如，通过使用电子显微镜可以观察材料的微观形貌和晶体结构，通过X射线衍射可以确定材料的晶体结构，通过光谱分析可以确定材料的化学成分等。
在课程学习中，我对于材料分析方法的基本原理有了更深刻的理解。
例如，质谱分析是利用质谱仪将物质分离、检测、鉴定和分析的技术方法，原理是将原子或分子加速至高速，然后经由离子源加入其中，使样品中的原子或分子电离形成离子，接着通过外界的电场、磁场和电场等仪器来对离子进行分析和测量。
通过质谱分析，可以准确了解材料的成分和结构。
另外，在课程学习中，我还学习了许多实际应用的例子，例如用于铁路轨道的材料分析方法。
铁路轨道是国民经济中重要的基础设施之一，材料分析方法在轨道的材料研究和质量检测中起着关键作用。
通过电子显微镜和X射线衍射等技术，可以对轨道材料的晶体结构、硬度和耐磨性等性能进行分析，从而保证轨道的质量和安全。
此外，材料现代分析方法在材料科学研究领域的应用也具有广泛的前景。
通过使用各种分析方法，可以对材料的特性、性能和结构等进行全面的了解。
例如，在材料研究领域，可以利用X射线衍射技术来确定材料的晶体结构，通过质谱分析技术来分析材料的成分，通过光谱分析技术来研究材料的电学性质等。
这些分析方法的应用，将进一步推动材料科学的发展和进步。
总之，《材料现代分析方法》是一门非常重要的学科，它涵盖了各种分析方法和技术，使我们能够全面了解和研究材料的组成、结构和性能等特征。
现代材料分析方法
现代材料分析方法现代材料分析方法包括物理、化学、电子、光学、表面和结构等多个方面的技术手段，具有快速、准确、非破坏性的特点。
下面将针对常用的材料分析技术进行详细介绍。
一、物理分析方法1. 微观结构分析：包括金相显微镜分析、扫描电镜、透射电镜等技术。
通过观察材料的显微结构、晶粒尺寸、相组成等参数，揭示材料的内在性质和形貌特征。
2. 热分析：如热重分析、差示扫描量热仪等。
利用材料在高温下的重量、热容变化，分析材料的热行为和热稳定性。
3. 电学性能测试：包括电导率、介电常数、介电损耗等测试，用于了解材料的电导性和电介质性能。
4. 磁性测试：如霍尔效应测试、磁滞回线测试等，用于研究材料的磁性行为和磁性特性。
二、化学分析方法1. 光谱分析：包括紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振等。
通过检测材料对不同波长的光谱的吸收、散射等现象，分析材料的组分和结构。
2. 质谱分析：如质子质谱、电喷雾质谱等。
通过挥发、电离和分离等过程，分析材料中不同元素的存在及其相对含量。
3. 电化学分析：包括电化学阻抗谱、循环伏安法等。
通过测量材料在电场作用下的电流、电压响应，研究材料的电化学性能和反应过程。
4. 色谱分析：如气相色谱、高效液相色谱等。
利用材料在色谱柱上的分离和吸附效果，分析材料中组分的种类、含量和分布。
三、电子分析方法1. 扫描电子显微镜（SEM）：通过照射电子束，利用电子和物质的相互作用，获得样品表面的详细形貌和成分信息。
2. 透射电子显微镜（TEM）：通过透射电子束，观察材料的细观结构，揭示原子尺度的微观细节。
3. 能谱分析：如能量色散X射线谱（EDX）、电子能量损失谱（EELS）等。
通过分析材料与电子束相互作用时，产生的X射线和能量损失，来确定样品的元素组成和化学状态。
四、光学分析方法1. X射线衍射：通过物质对入射的X射线束的衍射现象，分析材料的晶体结构和晶格参数。
2. 红外光谱：通过对材料在红外辐射下的吸收和散射特性进行分析，确定材料的分子结构和化学键。
材料现代分析方法
材料现代分析方法现代分析方法是指在化学、物理、生物等科学领域中广泛应用的一种分析技术。
它通过使用先进的仪器设备和相关的算法，能够快速、准确地对物质的成分、结构以及性质进行分析和表征。
本文将介绍几种常见的材料现代分析方法。
一、质谱分析法质谱分析法是一种非常重要的现代分析方法，广泛应用于有机化学、生物化学和环境科学等领域。
它通过将物质分子离子化，并在一个磁场中进行偏转，最后将其质量进行测定，从而确定物质的分子组成和结构。
质谱分析法具有高灵敏度、高分辨率、多组分分析的能力，可以用于确定物质的组成、确认化合物的结构、鉴定杂质等。
二、红外光谱分析法红外光谱分析法是一种基于不同分子振动产生的红外吸收谱谱图，进行物质分析和表征的方法。
该方法的原理是物质在特定波长的红外光照射下，吸收特定的波长，产生特定的振动谱带。
通过对红外光谱的测定和比对，可以确定物质的功能基团、官能团以及化学键的类型和位置，从而研究物质的组成、结构和化学性质。
三、扫描电子显微镜(SEM)扫描电子显微镜(SEM)是一种基于电子束显微技术的分析仪器。
其工作原理是在真空环境中，用电子束扫描样品表面，通过检测扫描电子的反射、散射或透射等信号，来获取样品表面的形貌、成分以及晶体结构等信息。
与光学显微镜相比，SEM具有更高的放大倍数、更高的分辨率和更大的深度。
四、X射线衍射(XRD)X射线衍射(XRD)是一种非常常用的材料分析技术，主要用于分析固体材料的结晶结构和晶体学性质。
该方法的原理是通过将物质置于X射线束中，当X射线与样品中的晶体结构相互作用时，会发生衍射现象。
通过测量样品衍射的位置、强度和形状等信息，可以确定样品的晶体结构、晶格参数和晶体定向等。
五、核磁共振(NMR)核磁共振(NMR)是一种通过检测原子核在磁场中的共振信号来进行物质分析的方法。
其工作原理是利用样品中特定原子核的性质，将其置于强大的磁场中，然后通过外加的射频电磁场来激发核自旋共振。
材料现代分析方法
材料现代分析方法材料现代分析方法是指利用现代科学技术手段对材料进行分析和研究的方法。
随着科学技术的不断发展，材料分析方法也在不断更新和完善。
现代材料分析方法的发展，为材料科学研究提供了更加精准、快速和全面的手段，对于材料的研究和应用具有重要的意义。
首先，光谱分析是材料现代分析方法中的重要手段之一。
光谱分析是利用物质对电磁波的吸收、发射、散射等现象进行分析的方法。
常见的光谱分析方法包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等。
通过光谱分析，可以对材料的结构、成分、性质等进行研究和分析，为材料的研究和应用提供重要的信息。
其次，电子显微镜分析也是材料现代分析方法中的重要手段之一。
电子显微镜是利用电子束来照射样品，通过电子与样品相互作用产生的信号来获取样品的显微结构和成分信息的一种显微镜。
通过电子显微镜分析，可以对材料的微观形貌、晶体结构、成分分布等进行研究和分析，为材料的结构性能和应用提供重要的参考。
此外，质谱分析也是材料现代分析方法中的重要手段之一。
质谱分析是利用质谱仪对物质进行分析的方法，通过对物质中离子的质量和相对丰度进行检测和分析，来确定物质的分子结构和成分。
质谱分析可以对材料的组成、纯度、分子量等进行研究和分析，为材料的质量控制和应用提供重要的支持。
综上所述，材料现代分析方法是利用现代科学技术手段对材料进行分析和研究的方法。
光谱分析、电子显微镜分析、质谱分析等都是材料现代分析方法中的重要手段，通过这些方法可以对材料的结构、成分、性能等进行全面的研究和分析，为材料的研究和应用提供重要的支持。
随着科学技术的不断发展，相信材料现代分析方法将会更加完善和精准，为材料科学研究和应用带来更多的新突破。
现代分析与测试技术优选全文
析
相干散射——电子衍射分析—— 显微结构分析
技
激发被测物质中原子发出特种X射线
术
——电子探针（电子能（波）谱分析，电子
探针X射线显微分析）
——显微化学分析（Be或Li以上元素分析）
1.材料现代分析技术绪论
材 料 现 代 分 析 技 术
1.材料现代分析技术绪论
材
材料现代分析的任务与方法
料
材料组成分析
1.材料现代分析技术绪论
材
料
直接法的局限
现 代
采用高分辨电子显微分析等直接分析技术并不能有效、 直观地反映材料的实际三维微观结构；高分辨电子
分
显微结构像是直接反映晶体的原子分辨率的投影结
析
构，并不直接反映晶体结构。
技 尽管借助模型法，通过对被测晶体拍摄一系列不同离
术
焦条件的显微像，来分析测定材料的晶体结构，但
性能和使用性能间相互关系的知识及这些知识的应用，是一门应用
基础科学。材料的组成、结构，工艺，性能被认为是材料科学与工
程的四个基本要素。
1.材料现代分析技术绪论
材 料
组成 (composition) 组成是指材料的化学组成及其所占比例。
现 工艺 (process)
代
工艺是将原材料或半成品加工成产品的方法、技术等。
2. 多晶相各种相的尺寸与形态、含量与分布、位向 关系（新相与母相、孪生相、夹杂物）
微观，0.1nm尺度（原子及原子组合层次）
结构分析：原子排列方式与电子构型
1. 各种相的结构（即晶体类型和晶体常数）、晶体缺 陷（点缺陷、位错、层错）
2. 分子结构与价键（电子）结构：包括同种元素的不 同价键类型和化学环境、高分子链的局部结构（官 能团、化学键）和构型序列等
材料现代表面分析技术常用方法及各自的用途
一、材料现代表面分析技术常用方法及各自的用途表面分析与测试是以获得固体表面（包括薄膜、涂层）成分、组织、结构及表面电子态等信息为目的的试验技术与方法。
基于电磁辐射和运动粒子束（或场）与物质相互作用的各种性质而建立起来的分析方法构成了现代表面分析方法的主要部分，大致可分为衍射分析、电子显微分析、扫描探针分析、电子能谱分析、光谱分析及粒子质谱分析等几类。
1 分类表面分析方法是用一个探束(光子或原子、电子、离子等)或探针(机械加电场)去探测样品表面并在两者相互作用时，从样品表面发射及散射电子、离子、中性粒子(原子或分子)与光子等，检测这些微粒(电子、离子、光子或中性粒子等)的能量、质荷比、束流强度等，就可以得到样品表面的形貌、原子结构(即排列)、化学组成、价态和电子态(即电子结构)等信息。
（1）表面“形貌”分析指“宏观”几何外形分析。
主要应用电子、离子显微镜进行观察分析，当显微镜的分辨率达到原子级时，可观察到原子排列，这时“形貌”分析和结构分析之间就没有明确的分界。
有扫描电子显微镜、离子诱导扫描电子显微镜、场离子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等。
（2）表面成分分析包括表面元素组成及元素在表面与沿纵向深度分布、表面元素的化学态。
用于表面成分分析的方法主要：有电子探针X射线显微分析、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱、电子探针、二次离子质谱、离子散射谱等。
（3）表面结构分析研究表面晶体原子排列、晶体大小、晶体取向、结晶对称性以及原子在晶胞中位置等晶体结构信息。
主要采用的衍射方法有X射线衍射、电子衍射、中子衍射等。
（4）表面电子态分析主要是对表面原子或吸附粒子的吸附能、振动状态以及他们在表面的扩散运动等能量或势态的分析。
主要有紫外光电子谱、X射线光电子能谱等。
2 主要几种分析方法的用途分析方法名称主要用途透射电子显微镜TEM 形貌分析、晶格结构分析、成分分析X射线光电子能谱表面组分分析、化学态分析原子力显微镜AFM 表面形貌与结构分析、表面原子间力和表面力学性质的测定扫描电子显微镜SEM 表面形貌与结构二、扫描电子显微镜SEM工作原理、适用范围及特点1扫描电子显微镜SEM的基本原理：扫描电子显微镜的成像原理是利用聚焦的电子束在样品表面扫描时激发出来的各种物理信号调制成像。
材料现代分析技术考试要点(可缩印)1
1、下图为金属镁粉的X射线衍射图谱（注：X射线源为Kα辐射，其平均波长为 1.5418 埃）。
查衍射卡片得知镁的（112）晶面间距为1.3663埃，问图中哪个峰是镁（112）晶面的衍射峰，计算过程。
图中高角度衍射峰有劈裂，为何？Kα辐射的波长为λ=1.5418 埃。
根据布拉格方程2d θ = λ知道：晶面间距 1.3663埃; 所以：θ=λ/20.4057; 所以θ=34.346; 所以2θ=68.69，可以知道2θ=68.7对应的衍射峰是（112）晶面的衍射峰。
劈裂是因为波长包含两个所致。
2、比较X射线光电子、特征X射线与俄歇电子的概念。
X射线光电子是电子吸收X光子能量后逸出样品所形成的光电子。
特征X射线是处于激发态的电子跃迁到低能级释放出的能量以X射线形式释放。
俄歇电子是激发态电子跳到基态释放的能量传递给相邻电子，导致相邻同能级电子逸出样品形成俄歇电子。
3、在透射电镜中，电子束的波长主要取决于什么？多晶电子衍射花样与单晶电子衍射花样有何不同？多晶电子衍射花样是如何形成的，有何应用？明场像和暗场像有何不同？简述透射电镜样品制备方法。
电子束的波长主要取决于电子加速电压或电子能量。
单晶电子衍射花样由规则排列的衍射斑点构成。
多晶衍射花样由不同半径的衍射环组成。
多晶中晶粒随机排列取向，相当于倒易点阵在空间绕某点旋转，而在倒易空间形成一组圆球，圆球的一定截面形成圆环。
应用可用于确定晶格常数。
明场像是直射电子形成的像；暗场像是散射电子形成的像。
间接样品的制备：将样品表面的浮凸复制于某种薄膜而获得的。
直接样品的制备：（1）初减薄-制备厚度约100-200的薄片；(2)、从薄片上切取直径3的圆片；（3）预减薄—从圆片的一侧或两侧将圆片中心区域减薄至数;(4)终减薄。
4、简述用于扫描电镜成像的常用信号电子种类。
波、能谱仪的工作原理是什么？比较两种谱仪进行微区成分分析时的优缺点。
1、背散射电子；是指被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子。
现代材料分析方法
现代材料分析方法现代材料分析方法是科学家们为了研究材料的性质和结构而开发的一系列技术和手段。
随着科学技术的进步，越来越多的先进分析方法被开发出来，使得人们能够更加深入地了解材料的特性和行为。
以下将介绍一些常见的现代材料分析方法。
1.X射线衍射（XRD）：X射线衍射是一种用于确定晶体结构的分析方法。
通过照射材料并观察衍射的X射线图案，可以推导出材料的晶格常数、晶胞结构以及晶体的取向和纯度等信息。
2.扫描电子显微镜（SEM）：SEM使用电子束来扫描样品表面，并通过捕获和放大反射的电子来产生高分辨率的图像。
SEM可以提供有关材料表面形貌、尺寸分布和化学成分等信息。
3.透射电子显微镜（TEM）：TEM使用电子束透射样品，并通过捕获透射的电子来产生高分辨率的图像。
TEM可以提供有关材料内部结构、晶体缺陷和晶界等信息。
4.能谱仪（EDS）：能谱仪是一种与SEM和TEM配套使用的分析设备，用于确定材料的元素组成。
EDS通过测量样品散射的X射线能量来识别和定量分析元素。
5.红外光谱（IR）：红外光谱是一种用于确定材料分子结构和化学键的分析方法。
通过测量材料对不同频率的红外辐射的吸收，可以确定样品的功能基团和化学结构。
6.核磁共振（NMR）：核磁共振是一种用于研究材料中原子核的分析方法。
通过利用材料中原子核的磁性质，可以确定样品的化学环境、分子结构和动力学信息。
7.质谱（MS）：质谱是一种用于确定材料中化合物和元素的分析方法。
通过测量材料中离子生成的质量-电荷比，可以确定样品的分子量、结构和组成。
8.热分析（TA）：热分析是一种通过测量材料对温度的响应来研究其热性质和热行为的方法。
常见的热分析技术包括差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）和热膨胀分析（TMA）等。
9.表面分析（SA）：表面分析是一种研究材料表面化学成分和结构的方法。
常用的表面分析技术包括X射线光电子能谱（XPS）、扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）等。
现代材料分析技术
材料研究的三个方面：化学组成、组织结构、微观形貌材料的三层次结构（按存在形式）分为：晶体结构、非晶体结构、孔结构以及上述结构的组合四层次（按尺度大小）分为：宏观结构、显微结构、亚微观结构、微观结构晶体：是指组成它的原子（离子、分子、原子团）有规则的排列的固体分类：32个晶类，7个晶系，3个晶族，14种布拉菲阵点光谱按强度对波长的分布特点分为：线光盘，带光谱，连续光谱特征X射线：原子内层出现空位，较外层电子向内层跃迁，发射的辐射即X射线，其光子频率取决于电子跃迁前与跃迁后的能级差，也可以说取决于初态与终态电子结合能之差，故称为特征X射线（表征元素的特征信息），由于是光激发，故发射的X射线为荧光（二次）X射线。
俄歇效应：原子的退激发不以X射线的方式进行，则以发射俄歇电子的方式进行，此过程称为俄歇效应。
俄歇电子：如图，以K层出现空位为例，L层电子向K层跃迁，多余能量不以产生辐射的形式释放，而使L层上的另一电子脱离原电子发射出去，此电子称为俄歇电子，俄歇电子是一个无辐射的跃迁过程。
俄歇电子的标识为KL2L3俄歇电子，KL2L3顺序表示俄歇过程的初态空位所在能级，向空位作无辐射跃迁电子原在能级及发射电子原在能级的能级符号。
X射线的产生过程：X射线仪是产生X射线的装置，其基本原理是以由阴极发射并在管电压作用下向靶材料（阳极）高速运动的电子流为激发源，到致靶材发生辐射，即产生X射线特征X射线中K系特征辐射的机理：若K层产生空位，其外层电子向K层跃迁产生X射线统称为K系特征辐射，其中由L、M层或更外层电子跃迁产生的K系特征辐射顺序分别为Kα，Kβ……Kα强度最大特征X射线波长由靶材料决定，与管电压无关滤波片选择的原则：1选择滤片材料，使其K吸收限处于入射的Kα射线与Kβ射线波长之间，则Kβ射线因激发滤片的荧光辐射而被滤片吸收。
2滤片材料原子序数Z滤与Z靶满足下列条件时：λKβ靶＜λK滤＜λKα靶；当Z靶＜40时，Z滤=Z靶，当Z靶＞40时，Z滤＞Z靶—2衍射的本质：是晶体中各原子相干散射波叠加（合成）的结果布拉格方程（实验）：入射X射线照射到安装在样品台上，在满足反射定律的方向设置反射接收装置，X射线照射过程中，记录装置与样品台以2：1的角速度同步转动，以保证记录装置始终处于接收反射线的位置上。
现代材料分析技术期末总结
现代材料分析技术期末总结一、引言现代材料分析技术是指应用各种先进的科学和技术手段来对材料进行分析和研究的过程。
随着科学技术的不断发展，材料分析技术也取得了巨大的进展，涵盖了物理、化学、生物等多个领域。
本文将对现代材料分析技术进行总结，从光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、质谱仪、红外光谱仪、核磁共振仪和热分析等技术进行详细介绍。
二、光学显微镜光学显微镜是一种常用的材料分析技术，通过可见光对材料进行观察和测量。
使用透射光和反射光来照射样品，通过目镜和物镜将图像放大到人眼可以识别的范围。
该技术可以观察材料的形貌、颗粒分布和晶粒结构等。
光学显微镜广泛应用于金属材料、生物材料和无机材料等研究领域。
三、扫描电子显微镜扫描电子显微镜是一种可以高分辨率地观察样品表面形貌和组织结构的技术。
通过束缚电子的扫描和检测，得到样品的二维和三维图像。
扫描电子显微镜可以观察到样品微观结构的细节，如晶体缺陷、晶界和纳米颗粒等。
该技术对金属材料、半导体材料和生物材料等的分析具有重要意义。
四、透射电子显微镜透射电子显微镜是一种可以观察材料内部的高分辨率分析技术。
通过将电子束通过样品，利用电子的衍射和透射来观察材料的晶体结构和原子成分。
透射电子显微镜可以观察到样品的晶体结构、晶界和位错等，可以分析材料的化学成分和晶态状态。
透射电子显微镜在材料科学、纳米材料和生物材料等研究领域具有重要的应用价值。
五、X射线衍射X射线衍射是一种分析材料晶体结构的技术。
通过用X射线照射样品，利用X射线与样品的晶胞相互作用来得到样品的衍射图像。
可以通过衍射图像来确定材料的晶胞参数、晶体结构和晶面取向等。
X射线衍射技术广泛应用于材料科学、金属材料和矿物材料等领域。
六、质谱仪质谱仪是一种通过分析样品中的离子和分子来测定其化学成分和结构的技术。
通过将样品中的分子或原子离子化并加速到一个高速运动状态，利用它们在磁场和电场中的行为，来分析它们的质量和相对丰度。
期末考试：现代材料测试分析方法及答案
期末考试：现代材料测试分析方法及答案一、引言本文旨在介绍现代材料测试分析方法，并提供相关。
现代材料测试分析方法是材料科学与工程领域的重要内容之一，它帮助我们了解材料的性质和特性，为材料的设计和应用提供依据。
本文将首先介绍几种常见的现代材料测试分析方法，然后给出相应的。
二、现代材料测试分析方法1. 机械性能测试方法机械性能是材料的重要指标之一，它包括材料的强度、硬度、韧性等方面。
常见的机械性能测试方法包括拉伸试验、压缩试验、冲击试验等。
这些测试方法通过施加外力或载荷，测量材料在不同条件下的变形和破坏行为，从而评估材料的机械性能。
2. 热性能测试方法热性能是材料在高温或低温条件下的表现，它包括热膨胀性、热导率、热稳定性等方面。
常见的热性能测试方法包括热膨胀试验、热导率测试、热分析等。
这些测试方法通过加热或冷却材料，测量其在不同温度下的性能变化，从而评估材料的热性能。
3. 化学性能测试方法化学性能是材料在不同化学环境中的表现，它包括耐腐蚀性、化学稳定性等方面。
常见的化学性能测试方法包括腐蚀试验、酸碱浸泡试验等。
这些测试方法通过将材料置于不同的化学介质中，观察其在化学环境下的变化，从而评估材料的化学性能。
三、1. 机械性能测试方法的应用机械性能测试方法广泛应用于材料工程领域。
例如，在汽车工业中，拉伸试验可以评估材料的抗拉强度和延伸性，从而选择合适的材料制造汽车零部件。
在建筑工程中，压缩试验可以评估材料的抗压强度，确保建筑结构的稳定性和安全性。
在航空航天领域，冲击试验可以评估材料的抗冲击性能，确保飞机在遭受外力冲击时不会破坏。
2. 热性能测试方法的意义热性能测试方法对于材料的设计和应用非常重要。
通过热膨胀试验，我们可以了解材料在高温条件下的膨胀性，从而避免热膨胀引起的构件变形和破坏。
通过热导率测试，我们可以评估材料的导热性能，为热传导设备的设计提供依据。
通过热分析，我们可以了解材料在不同温度下的热行为，为材料的热稳定性评估提供依据。
材料现代测试技术作业分析
材料现代测试技术作业分析材料现代测试技术是指利用现代科技手段进行材料性能测试和分析的技术方法。
随着材料科学的不断发展，对材料性能的测试和分析要求也越来越高，传统的测试方法已经不能满足现代材料的需要，因此材料现代测试技术应运而生。
本文将从材料现代测试技术的定义、分类、特点以及未来发展方向等方面进行深入探讨。
首先，材料现代测试技术可以被定义为利用现代科技手段对材料性能进行测试和分析的技术方法。
传统的测试方法主要依靠人工操作，测试结果的准确性和可靠性存在一定的局限性。
而材料现代测试技术借助先进的仪器设备和计算机处理技术，能够更精准地测试和分析材料的性能指标，具有高效、自动化、无损伤等特点。
根据测试的内容和实际需求，材料现代测试技术可以分为结构分析技术、性能测试技术和表面分析技术等。
结构分析技术主要包括显微镜观察、扫描电子显微镜、透射电镜等，可以用于研究材料的晶体结构、晶粒尺寸和相态等信息。
性能测试技术主要包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等，可以测定材料的力学性能、热响应性能等指标。
表面分析技术主要包括X射线衍射、扫描电子显微镜等，可以用于评估材料的表面形貌、元素含量以及化学活性等特征。
材料现代测试技术相较于传统测试方法具有几个显著的特点。
首先，现代测试技术能够实现对材料性能的多维度测量，不仅能够获得性能指标的绝对值，还能够获取性能指标的变化规律。
其次，现代测试技术能够实现对材料的实时监测，可以对材料的性能进行动态判断和分析。
此外，现代测试技术还具有高效、无损伤、自动化等特点，能够提高测试效率，减少测试成本，同时避免了材料的损坏和浪费。
材料现代测试技术在未来的发展中，有几个重要的方向。
首先，随着纳米材料和新材料的快速发展，测试技术需要更高的分辨率和更高的灵敏度。
因此，提高测试仪器的精度和灵敏度是未来的一个重要方向。
其次，材料现代测试技术需要与计算机科学和人工智能等相关技术相结合，实现测试结果的数据化和智能化分析。
材料现代分析技术整理
第一部份 X 射线衍射分析（XRD ）1. K 系特征谱线特点：由L 、M 、N 等壳层的电子跃迁到K 壳层的空位时发出的X 射线，别离称为K α、K β、K γ谱线，一路组成K 线系特征谱线。
K α特征谱线最强，比相邻谱线强90倍，是最常常利用的谱线。
2. 特征X 射线的产生：在原子内固定壳层上的电子具有特定能量，当外加能量足够大时，可将内层电子激发出去，形成一个内层空位，外壳层的电子跃迁到内层，多余的能量以X 射线形式放出。
3. X 射线的本质为电磁波。
4. 滤光片的目的和材料：用来过滤或降低X 射线光谱中的持续X 射线和K β线的金属薄片,K β大部份被吸收，K α损失较小，滤波片材料的原子叙述一般比X 射线管靶材的原子序数低1。
5. CuK α的含义：以Cu 作为靶材，高速电子轰击在铜靶上，使铜K 层产生了空位，L 层电子跃迁到K 层，产生K 系特征辐射。
6. X 射线的衍射方向是按照布拉格方程理论推导出的。
7. 布拉格方程的推导：含义：线照射晶体时，只有相邻面网之间散射的X 射线光程差为波长的整数倍时，才能产生干与增强，形成衍射线，反之不能形成衍射线。
λθn d hkl =sin 2讨论：（1） 当λ必然，d 相同的晶面，必然在θ相同的情况下才能取得反射。
（2） 当λ必然，d 减小，θ就要增大，这说明间距小的晶面，其掠过角必需是较大的，不然它们的反射线无法增强，在考察多晶体衍射时，这点由为重要。
（3） 在任何可观测的衍射角下，产生衍射的条件为：d 2≤λ，但波长太短致使衍射角过小，使衍射现象难以观测，常常利用X 射线的波长范围是0.25~0.05nm 。
（4） 波长一按时，只有2/λ≥d 的晶面才能发生衍射—衍射的极限条件。
8. X 射线的强度（严格概念）单位时间内通过衍射方向垂直单位面积上X 射线光量子数量。
表示方式：衍射峰高度或衍射峰积分面积。
理论计算)(2θφPF I =（P-多重性因数，F-结构因子，)(θφ-因数）。
材料现代分析测试方法知识总结
材料现代分析测试方法知识总结现代分析测试方法是指在材料研究和应用过程中，通过各种仪器和设备对材料进行精确分析和测试的方法。
这些方法包括物理测试方法、化学测试方法和电子显微镜技术等。
以下是对现代分析测试方法的一些知识的总结。
一、物理测试方法：1.X射线衍射：通过X射线的衍射绘制出材料的结晶结构，确定材料的晶格常数、晶胞参数和晶体的相位等。
2.热重分析：通过加热材料并测量其重量的变化，判断其热稳定性、热分解性和可能的热分解产物。
3.红外光谱：通过测量材料在红外波段的吸收光谱，推断材料的分子结构、官能团以及物质的存在状态和纯度。
4.核磁共振：通过测量核磁共振信号，确定物质的结构、官能团和化学环境。
二、化学测试方法：1.光谱分析：包括紫外可见光谱、原子吸收光谱和发射光谱等，通过测量材料吸收或发射的光的波长和强度，确定材料的化学成分和浓度。
2.色谱分析：包括气相色谱、液相色谱和超高效液相色谱等，通过物质在固定相和流动相之间的相互作用，分离并测定材料中的组分。
3.原子力显微镜：通过测量微米和亚微米级尺寸范围内的力的作用，观察材料表面的形貌和物理特性。
4.微量元素分析：通过原子吸收光谱、荧光光谱和电感耦合等离子体发射光谱等方法，测量材料中的微量元素浓度。
三、电子显微镜技术：1.扫描电子显微镜：通过扫描电子束和样品表面之间的相互作用，观察材料表面的形貌、组成和结构。
2.透射电子显微镜：通过电子束穿透样品并与样品内部的原子发生相互作用，观察材料的晶格结构、晶格缺陷和界面等微观结构。
以上是现代材料分析测试方法的一些知识总结。
通过这些方法，我们可以准确地了解材料的组成、结构和性能，为材料的研究、设计和应用提供有力的支持。
现代材料分析测试技术
晶体和非 晶体
晶体是质点（原子、离子或分子）在空间按一 定规律周期性重复排列构成的固体物质。
非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子） 不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一 定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡等。它的 物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同 性”。它没有固定的熔点。所以有人把非晶体 叫做“过冷液体”或“流动性很小的液体”。
五． 最小内能：指的是在相同热力学条件下，晶体与同种物质的非晶 态相比较，其内能最小，因而晶体的结构也是最稳定的。
六． 稳定性：由于晶体有最小的内能，因而结晶状态是一个相对稳定 的状态。
七． 固定的熔点
空间点阵
为了探讨千变万化的晶体结构的一些共同规律，可 以把晶体结构进行几何抽象。抽象的方法是把晶体 结构中各周期重复单位中的等同点抽象成一个仅代 表重心位置而不代表组成、重量和大小的几何点， 这些几何点称为结点或点阵点。
，
晶面指数
描述晶面或一族互相平行面网在 空间位置的符号（hkl）称为晶面 符号或密勒符号。其中hkl称为晶 面指数或晶面指标。
晶面指数确定方法：取晶面在各晶轴上的截 距系数p、q、r的倒数1/p、1/q、1/r，化简 成互质的整数比h ：k ：l，用（hkl）表示这 组晶面。
法晶 面 指 数 确 定 方
1. 2. 3.
晶 选 称 结 空 何 结
Байду номын сангаас
取
最 小 。
在 满 ① 和 ②
多 的 直 角 ；
在 满 足 ① 的
期 性 和 对 称
能 同 时 反 映
晶 胞 的 条
为点间图点 晶而点形在 胞成阵，空 。的。就间
单连称周
胞
的 条性出件
现代材料分析方法(5-EBSD)
04
5-EBSD技术与其他分析方法的 比较
与传统EBSD技术的比较
分辨率提高
01
5-EBSD技术采用更先进的探测器，提高了空间分辨率和角度分
辨率，能够更准确地分析材料的晶体结构和取向。
速度更快
02
5-EBSD技术采用了更快的扫描速度和更高效的算法，能够在短
时间内完成大面积的材料分析。
更广泛的应用范围
现代材料分析方法(5-ebsd)
• 引言 • 5-EBSD技术原理及设备 • 5-EBSD在材料分析中的应用 • 5-EBSD技术与其他分析方法的比较
• 5-EBSD技术在材料科学研究中的意 义
• 展望与挑战
01
引言
目的和背景
1 2 3
揭示材料微观结构
5-EBSD技术能够精确测定晶体取向、晶界、相 分布等微观结构信息，为材料性能研究和优化提 供重要依据。
和强化提供重要信息，从而提高材料的综合性能。
为新材料设计和开发提供指导
发掘新材料潜力
通过5-EBSD技术对现有材料进行 深入研究，可以发现新材料的潜 力和优势，为新材料的设计和开 发提供启示。
指导新材料合成和
制备
结合5-EBSD技术和其他分析方法， 可以对新材料的合成和制备过程 进行精确控制，从而实现新材料 的定向设计和制备。
自动化和智能化
机器学习、深度学习等人工智能技术的引入将进一步提高EBSD的 自动化和智能化水平，减少人工干预，提高分析效率。
面临的挑战与问题
数据处理与解析
随着EBSD技术的发展，获取的数据量将不断增加，如何有效处理、 解析这些数据并从中提取有用信息是一个重要挑战。
复杂样品分析
对于复杂样品（如多相材料、非晶材料等），EBSD的分析难度将 增加，需要开发新的算法和技术以应对这些挑战。
现代材料分析方法
现代材料分析方法现代材料分析方法(XPS)是一种非常重要的材料表征技术。
它是通过电子能量的分析来研究材料表面化学组成和电子结构的方法。
XPS技术基于X射线的发射和吸收原理，能够提供有关材料的化学组成、表面态、元素价态等详细信息。
下面将从原理、仪器、应用等方面介绍现代材料分析方法(XPS)。
XPS技术是通过照射材料表面的X射线，使材料表面的原子和分子发生电离，进而产生电子。
这些电子具有不同的能量，并与材料表面原子的化学状态和电子结构有关。
通过测量这些电子的能量和数目，可以获得材料表面的化学组成和电子结构信息。
XPS仪器主要由以下几个部分组成：X射线源、样品台、电子能谱仪和数据系统。
X射线源主要通过产生X射线照射样品表面，激发电子发生电离。
样品台用于支撑和定位样品，通常可旋转和倾斜以改变入射角度。
电子能谱仪用于测量样品发射的电子能量和数目，通常由电子能谱仪和能量分辨仪组成。
数据系统则用于处理和分析测量到的电子能谱数据。
XPS技术在材料科学领域有广泛的应用。
首先，它可以用于表面分析，可以非常详细地了解材料表面的化学组成和电子结构。
这对于材料的表面改性和催化活性等研究具有重要意义。
其次，XPS还可以用于界面分析，如材料与环境中气体或液体接触时的界面反应研究。
此外，XPS还可以用于研究材料的电子结构和能带结构，以及了解材料的导电性和光电性能等。
总结起来，现代材料分析方法(XPS)是一种非常重要的材料表征技术。
它能够提供材料表面的化学组成和电子结构等详细信息。
XPS技术在表面分析、界面分析、材料电子结构研究等方面具有广泛的应用。
随着科技的发展，XPS技术也在不断进步，为材料科学的发展和应用提供了强大的支持。
现代材料分析技术及应用
现代材料分析技术及应用现代材料分析技术是指利用现代科学技术手段对材料进行全面、准确、细致的研究和分析的方法。
它是材料科学领域研究的基础和支撑，广泛应用于材料的研发、生产和质量控制等方面。
现代材料分析技术包括物理性质测试、化学分析、显微成像、表面分析、光谱分析、电子显微镜等多个方面。
下面将介绍几种常见的现代材料分析技术及其应用。
一、物理性质测试技术物理性质测试技术是对材料的物理性能进行测试和分析的方法。
常见的测试技术有强度测试、硬度测试、韧性测试、热膨胀系数测量等。
这些测试技术可以用于评估材料的强度、硬度、韧性、热稳定性等性能。
例如，在金属材料的研发过程中，可以通过硬度测试来评估其抗拉强度和延展性，进而确定最佳的工艺参数。
二、化学分析技术化学分析技术是对材料中化学成分进行定性和定量分析的方法。
常见的化学分析技术包括光谱分析、质谱分析、原子吸收光谱分析等。
这些技术可以确定材料中元素的种类、含量以及化学结构。
化学分析技术在材料研发过程中起到了重要作用，可以选择最佳的原材料组合，提高材料的性能。
三、显微成像技术显微成像技术是观察和研究材料的微观形貌和结构的方法。
常见的显微成像技术有光学显微镜、电子显微镜和原子力显微镜等。
这些技术可以提供高分辨率的图像，揭示材料的表面形貌、内部结构和缺陷等信息。
显微成像技术广泛应用于材料的质量检测、缺陷分析和外观评估等方面。
四、表面分析技术表面分析技术是研究材料表面性质和表面结构的方法。
常见的表面分析技术有扫描电子显微镜、表面拉曼光谱、X射线光电子能谱等。
这些技术可以提供材料表面的化学组成、成分分布、晶体结构等信息。
表面分析技术对于材料的表面改性、涂层质量控制等有重要意义。
五、光谱分析技术光谱分析技术是研究物质的光学特性和结构的方法。
常见的光谱分析技术有红外光谱、紫外-可见吸收光谱、核磁共振光谱等。
这些技术可以通过分析物质与光的相互作用来判断其分子结构、化学键信息等。
光谱分析技术广泛应用于材料的组分分析、质量控制和性能评估等方面。
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第一部份 X 射线衍射分析（XRD ）1. K 系特点谱线特点：由L 、M 、N 等壳层的电子跃迁到K 壳层的空位时发出的X 射线，别离称为K α、K β、K γ谱线，一起组成K 线系特点谱线。
K α特点谱线最强，比相邻谱线强90倍，是最经常使用的谱线。
2. 特点X 射线的产生：在原子内固定壳层上的电子具有特定能量，当外加能量足够大时，可将内层电子激发出去，形成一个内层空位，外壳层的电子跃迁到内层，多余的能量以X 射线形式放出。
3. X 射线的本质为电磁波。
4. 滤光片的目的和材料：用来过滤或降低X 射线光谱中的持续X 射线和K β线的金属薄片,K β大部份被吸收，K α损失较小，滤波片材料的原子表达一样比X 射线管靶材的原子序数低1。
5. CuK α的含义：以Cu 作为靶材，高速电子轰击在铜靶上，使铜K 层产生了空位，L 层电子跃迁到K 层，产生K 系特点辐射。
6. X 射线的衍射方向是依照布拉格方程理论推导出的。
7. 布拉格方程的推导：含义：线照射晶体时，只有相邻面网之间散射的X 射线光程差为波长的整数倍时，才能产生干与增强，形成衍射线，反之不能形成衍射线。
λθn d hkl =sin 2讨论：（1） 当λ必然，d 相同的晶面，必然在θ相同的情形下才能取得反射。
（2） 当λ必然，d 减小，θ就要增大，这说明间距小的晶面，其掠过角必需是较大的，不然它们的反射线无法增强，在考察多晶体衍射时，这点由为重要。
（3） 在任何可观测的衍射角下，产生衍射的条件为：d 2≤λ，但波长太短致使衍射角过小，使衍射现象难以观测，经常使用X 射线的波长范围是0.25~0.05nm 。
（4） 波长一按时，只有2/λ≥d 的晶面才能发生衍射—衍射的极限条件。
8. X 射线的强度（严格概念）单位时刻内通过衍射方向垂直单位面积上X 射线光量子数量。
表示方式：衍射峰高度或衍射峰积分面积。
理论计算)(2θφPF I =（P-多重性因数，F-结构因子，)(θφ-因数）。
9. 面网指数与干与指数： λθ=sin 2HKL d 布拉格方程永久是一级反射形式。
10. 结构因子（F ）：晶胞的形状和大小的阻碍，只与晶胞中的原子的种类、数量和位置有关。
11. 系统消光：符合布拉格方程的晶面，由于结构因素的作用（|F|=0λθ=sin 2n d hkl n d d hklHKL =）而不能产生衍射现象。
衍射产生的充分必要条件为：衍射必要条件加|F|不为0。
点阵消光（位于阵点的结构基元假设非由一个原子组成，那么结构基元内各原子散射波间彼此干与也可能产生|F|=0的现象。
（结构消光）因结构基元内原子位置不同而进一步产生附加消光现象。
12. 消光特点：简单点阵（任何符合布拉格方程的晶面都能产生衍射峰）底心点阵（只有在HK 同为奇数或同为偶数时才能发生衍射）体心点阵（只有在HKL 中有2个奇数和一个偶数或同为偶数时才能发生衍射，H+K+L 为奇数不发生衍射，为偶数发生衍射）面心点阵（只有在HKL 同为奇数或偶数时才能发生衍射）13. 物相分析：确信材料中由哪几个相租场，或是某种物质以何种结晶状态存在（物相定性分析）在此基础上确信各组成相含量（物相定性分析）。
14. 物相分析的原理：任一种结晶物质都具有必然的晶体结构，在必然波长的X 射线照射下，每种晶体物质都给出自己特有的衍射花腔，每一种晶体物质和它的衍射花腔一一对应，多相式样的衍射花腔只是它所含物质的衍射花腔机械叠加而成，以d 和I 数据组代表衍射花腔，将由式样测的的d —I 数据组与已知数据组进行对照，从而鉴定出式样中存在的物相。
15. PDF 卡片：粉末衍射卡片，又称ASTM 或JCPDS 卡片，每张卡片记录着一种结晶物质的粉末衍射数据。
16. 晶粒度的测定：谢乐方程θβλcos /)(K D hkl =，式中)(hkl D 是垂直于（hkl ）面方向的晶粒尺寸大小（ｎｍ）；λ为所用的Ｘ射线波长（ｎｍ）；θ为布拉格角；β衍射线（hkl ）宽化度（Ｒａｄ）；Ｋ为一常数，具体数值与宽化度的概念有关，假设β取衍射线半宽高，那么Ｋ＝０．８９，若β取衍射线的积分宽度，那么Ｋ＝１。
17. 结晶度：材料中晶相所占的体积分数Xc=Wc/(Wc+Wa)（Xc 代表结晶度，Wc 代表晶相的质量分数，Wa 代表非晶相的质量分数）测定方式：通过测定晶相的衍射强度Ic 与非晶相的衍射强度。
Ｉa 实现，即：Xc=Ic/(Ic+K ·Ia)（K 为常数，可由实验测定）。
18. 非晶态物质：由少数漫散峰组成，可利用此特点来辨别物质属于晶态仍是非晶态，当非晶态物质中显现部份晶态物质时，就会在漫散峰上叠加明锐的结晶峰。
19. 点阵参数的精准测定：图解外推法：从实验数据动身，依照误差函数外推，以排除误差的方法。
最小二乘法：以准确的测量数据为基础，从实验点动身，寻求最正确直线或曲线的方法。
标准样校正法：以标准物质的点阵参数作为标准数据，对待测样品的数据进行校正。
20. 固溶体分析：固溶体衍射数值d 值随固溶体成份而改变，从而引发点阵常数的改变，反过来，通过测定固溶体的点阵常数，可分析固溶体的成份。
大体方式：制作一系列的固溶体成份与其衍射系数或点阵常数之间的关系曲线，测定待测固溶体的衍射数据或点阵常数，利用关系曲线进行透影，从而确信固溶体成份。
电子显微分析1. 背散射电子：被固体样品原子反射回来的一部份入射电子，分为弹性和非弹性两种。
产︒A到1um，成像分辨率500~2000︒A生范围为1000，产额：与式样的原子序数有紧密关系，背反射电子的产额随原子序数的增加而增加。
应用：形貌特诊分析、显示原子序数衬度、定性成份分析。
2.二次电子：被入射电子轰击出来的核外电子。
特点：对式样表面状态超级灵敏，能有效显示式样表面的微观形貌。
扫描电子显微镜的分辨率通常确实是二次电子的分辨率。
产额：随原子序数的转变不明显，要紧取决于表面形貌。
3.SEM的要紧性能：①放大倍数：目前商品化扫描电子显微镜的放大倍数能够从20~20万倍；②分辨率：是扫描电子显微镜要紧性能指标，通过测量图像上两亮点之间的最小暗间距宽度，然后除以放大倍数，既能够取得极限分辨率，约为二次电子像分辨率约为50~100︒A，关于微区成份分析而言，分辨率指能分析的最小区域，对成像而言，指能分辨两点之间的最小距离。
这二者决定于电子束直径，电子束直径越小，分辨率越高。
③景深：景深是指透镜对高低不平的试样各部份位能同时聚焦成像的一个能力范围。
4.样品制备方式：金属和陶瓷等块状样品：切割成大小适合的尺寸，用导电胶将其粘贴在电镜的样品座上即可直接观看。
颗粒及细丝状样品：在金属片上涂抹一层导电材料，把粉末样品贴在上面，或将粉末样品混入包埋树脂等材料中，然后将其硬化而将样品固定。
5.二次电子像的衬度分类：形貌衬度：入射束和样品表面法线平行时，即入射与法线角度为0，二次电子的产额最少；假设样品表面倾斜45°，那么电子束穿入样品激发二次电子的有效深度增加到√2倍，入射电子使距表面5~10nm的作用体积内逸出表面的二次电子数量增多。
成份衬度：由于部份二次电子是由背散射电子激发的，而背散射电子与原子序数Z关系紧密，因此产额δ随Z增加而增大，但幅度不大，对给定的入射电子束强度，二次电子信号强度随样品倾斜角度增大而增大。
6.成份衬度：被反射电子信号随原子序数Z的转变比二次电子的转变显著的多，因此图像应有较好的成份衬度，样品中原子序数较高的区域中由于搜集到的背反射电子数量较多，故荧光屏上的图像较亮，因此，利用原子序数造成衬度转变能够对各类合金进行定性分析，样品中的重元素是图像上的亮区，而轻元素在图像上是暗区。
7.形貌衬度：用背反射电子信号进行形貌分析时，其分辨率比二次电子低，因为背反射电子是来自一个较大的作用体积，另外，背反射电子能量高，它们以直线轨迹逸出金属表面，关于背向检测器的样品表面，因检测器无法搜集到背反射电子而变成一片阴影，因此在图像上会显示出较强的衬度，而掩盖了许多有效的细节。
8.SEM的应用：金相组织（具有比光学显微镜放大倍数高，清楚的观看到材料的组织细节）、微观形貌、解理断口分析（解理断口、准解理断口、沿晶断口、韧性断口、疲劳断口）。
9.电子探针：电子探针是目前较为理想的一种微区化学成份分析仪器。
它是依照高能电子和固体物质彼此作用的原理，利用能量足够高的一束细聚焦电子束轰击样品表面，将在一个有限深度和侧向扩展的微区体积内，激发产生特点X射线讯号，他们的波长将是表征该微区内所含元素及其浓度的重要信息。
依照特点X射线波长进行元素定性分析，特点X射线的强度进行元素定量分析。
电子探针所能分析的元素可从4Be到92U。
10.电子探针的分析特点：①分析所需样品数量少，传统化学方式无法比拟。
②分析不破坏样品。
③分析速度快，本钱低。
④能够进行点、线、面立体分析，反映元素微观散布规11. 电子探针的工作方式（方式）：定点分析，线扫描分析，面扫面分析。
12. 定点分析：确信该点区域内存在的元素，包括全谱分析和半定量分析——元素特点X 射线波长或能量不同。
全谱分析：对未知成份的试样，全谱分析能够分析式样中含有哪些元素，打开驱动分光晶体的同步电机，使L 由低到高，即衍射角从小到大扫描，按各峰值的L 值，求出对应的λ值，查表可得样品中的一切元素。
半定量分析：定点分析能够进行定量、半定量分析。
关于精度要求不高的半定量分析来讲，若是忽略吸生效应、原子序数效应、荧光效应付特点X 射线强度的阻碍因素，那么某元素的特点X 射线强度与该元素在式样上含量成正比，因此能够取得半定量结果。
13. 线扫描分析：确信某元素沿选定直线的散布——元素特点X 射线强度的不同。
使电子束在试样表面沿预先选定的直线扫描，谱仪固定同意某一元素特征X 射线，取得被测元素在所分析直线上的散布状况，一样使电子束作定点扫描，静止不动，在式样移动轴上安装同步机，使式样以十分慢的速度移动，并由记录仪记录下不同位置的特点X 射线强度。
14. 面扫描分析：确信元素在选定区域上的散布状态——元素图像量度的不同。
使电子束在试样表面做光栅扫描，谱仪固定同意某一元素的特点X 射线，并以此调制荧光屏亮度，取得整个扫描微区面上被测元素的散布状态，假设在扫描微区面上某点被测元素含量较高，发射特点X 射线信号就强，于是在荧光屏上就取得了较亮的图像，反之，在荧光屏上取得较暗的图像，从而能够定性地现实一个微区面上的某元素偏析情形。
投射电子显微分析(TEM)1. 成像系统的放大倍数：物镜放大倍数100~300倍，中间镜0~20倍，投影镜200倍。
假设物镜、中间镜、投影镜的放大倍数别离为M1、M2、M3，那么成像系统的总放大倍数为2. 复型（间接样品）制备方式与材料：是将样品表面浮凸复制于某种薄膜而取得的，利用这种样品在透射电镜下成像即可间接的反映原样品的表面型貌特点。