材料分析实验报告合辑 --浙江师范大学 材料物理系
材料物理专业实习报告
一、实习背景随着我国经济的快速发展，材料科学在各个领域得到了广泛应用，材料物理专业作为材料科学的一个重要分支，其研究内容与实际应用紧密相连。
为了使我对所学专业知识有更深入的了解，提高实践能力，我于20xx年xx月至20xx年xx月在xx材料科技有限公司进行了为期一个月的实习。
二、实习目的1. 通过实习，加深对材料物理专业知识的理解，将理论知识与实际生产相结合，提高自己的实践能力。
2. 了解材料物理专业在工业生产中的应用，为今后的工作和发展奠定基础。
3. 培养团队协作精神，提高自己的沟通能力和组织协调能力。
4. 了解企业文化和行业发展趋势，为今后就业做好准备。
三、实习内容1. 实习单位简介xx材料科技有限公司成立于20xx年，是一家专业从事新型材料研发、生产和销售的高新技术企业。
公司产品广泛应用于电子、汽车、建筑、航空航天等领域。
2. 实习岗位及工作内容实习期间，我担任材料研发部实习生，主要负责以下工作：（1）协助工程师进行材料性能测试，包括力学性能、电学性能、热学性能等。
（2）参与新材料的研发，协助工程师进行材料制备、结构设计、性能测试等工作。
（3）收集整理实验数据，分析实验结果，撰写实验报告。
（4）协助工程师进行文献调研，了解材料领域的最新研究动态。
3. 实习过程（1）第一周：熟悉工作环境、认识同事，了解公司文化及企业规章制度。
（2）第二周：跟随工程师学习材料制备、性能测试等基本操作，了解实验原理和方法。
（3）第三周：参与新材料的研发，协助工程师进行材料制备、结构设计、性能测试等工作。
（4）第四周：总结实习期间所学所得，撰写实习报告。
四、实习收获1. 理论知识与实践相结合通过实习，我深刻体会到理论知识在实际生产中的应用，加深了对材料物理专业知识的理解。
在实验过程中，我学会了如何将理论知识运用到实际操作中，提高了自己的实践能力。
2. 团队协作与沟通能力实习期间，我学会了与同事、工程师之间的沟通与协作。
浙师大物理实验报告-光学多道测量光谱
浙师大近代物理实验报告使用光学多道测量光谱物理081班 任希 08180123摘要：光学多道分析器（OMA ）是采用光子探测器（CCD ）和计算机控制的新型光谱分析器，而且它集信息采集、处理、存储功能于一体，比起传统的检测方法提高了效率。
该仪器利用现代的光电技术—CCD 来实现对光谱的接收、测量和处理。
本实验利用Hg 灯的定标，从而测定了Na 灯的光谱。
通过该实验，我们了解了OMA 的组成及工作原理并且学习使用OMA 分析光谱的方法，这对实验素养的提高有一定的帮助。
关键词：多道分析器、CCD 、光谱引言：OMA 是近十几年出现的采用光子探测器（CCD ）和计算机控制的新型光谱分析仪器。
由于OMA 不再使用感光乳胶，避免和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理、测量工作，使传统的光谱技术发生了根本的改变，大大改善了工作条件，提高了工作效率；使用OMA 分析光谱，测量准确迅速、方便，且灵敏度高、响应时间快、光谱分辨率高，测量结果可立即从显示屏上读出或由打印机、绘图仪输出。
目前，它已被广泛使用于几乎所有的光谱测量、分析及研究工作中，特别适应于对微弱信号、瞬变信号的检测。
它的结构和工作原理较为复杂，但由于使用了计算机技术而使得操作过程非常方便。
本实验通过对汞灯定标和测量发光二极管的光谱从而达到了解光学多通道分析器的工作原理，理解光谱测量与分析的重要性，并掌握操作方法的目的。
实验原理：1．平面光栅的分光原理光学多通道分析器原理为平行光束入射到平面光栅G （光栅平面的方位可由精密机械调节）时，将发生衍射，衍射时有光栅方程：sin ,0,1,2d k k θλ==±± （3.4-1）式中d 是光栅常数，λ是入射光波长，k 是衍射级次，θ为衍射角。
由光栅方程可知，当光栅常数d 一定时，不同波长的同一级主最大，除零级外均不重合，并且按波长的大小，自零级开始向左右两侧，由短波向长波散开。
每一波长的主最大，在光栅的衍射图样中都是很细、很锐的亮线。
材料科学与工程专业材料物理与化学实习报告
材料科学与工程专业材料物理与化学实习报告一、实习目的材料科学与工程专业的学习中，理论知识的掌握是非常重要的，但实践操作同样不可或缺。
本次专业材料物理与化学实习旨在加深对于材料物理与化学相关知识的理解，通过实际实验操作，巩固并应用所学的理论知识。
二、实习内容1. 实验一：X射线衍射分析本次实验主要通过X射线衍射技术，对材料的晶体结构进行分析。
首先，实习者需要了解X射线衍射原理，并操作X射线仪器进行实验。
通过测定材料的衍射谱图，可以确定材料的晶体结构类型及晶格常数。
2. 实验二：扫描电子显微镜观测本次实验旨在借助扫描电子显微镜（SEM），对材料的形貌和微观结构进行观测和分析。
实习者需学习SEM的基本原理，并通过操作仪器，尝试观测不同样品的表面形貌和微观结构。
通过SEM观测结果的分析，可以深入理解材料的微观性质与表面特征。
3. 实验三：热重分析热重分析是一种通过材料在加热过程中失去质量来分析其热稳定性和热分解性质的方法。
实习者需要熟悉热重分析方法，并通过对不同材料的热重曲线分析，探究材料的热分解特性和热稳定性。
4. 实验四：电化学性能测试本次实验旨在探究材料的电化学性能，实习者需学习电化学测试方法，并通过测试设备对材料的电导率、电容性能等进行测量和分析。
通过实验数据的处理和结果的对比，可以对材料的电化学性能有更深入的了解。
三、实习总结通过本次材料物理与化学实习，我对材料科学与工程专业相关知识有了更深入的理解。
在实验操作中，我不仅理论知识得到了巩固，而且对于实际应用也有了更为直观的认识。
同时，实习中也遇到了一些问题和困难，例如实验过程中的仪器操作不熟练、结果分析的不准确等。
但通过与同学和老师的讨论、互助，我逐渐克服了这些困难，提高了自己的实验技能和分析能力。
在今后的学习中，我将进一步加强对材料物理与化学相关理论知识的学习，并更加重视实践操作的训练。
实习经验也使我认识到了理论与实践的紧密联系，只有将二者相结合，才能更好地应对材料科学与工程领域的挑战。
材料物理专题实验报告
材料物理专题实验报告实验名称：金属材料熔点的测定实验实验目的：1. 了解金属材料熔点的概念及其在材料物理中的重要性；2. 学习使用差热分析仪测定金属材料的熔点；3. 熟悉实验操作过程，培养实验操作能力。
实验仪器与材料：1. 差热分析仪；2. 金属样品（选取锡作为实验样品）；3. 热电偶。
实验原理：差热分析仪是一种常用的研究材料热性能的仪器。
通过在一定温度范围内以一定速率加热材料，同时测量被测材料与选定参照材料之间的温度差，就可以获得被测材料的热物性参数。
实验步骤：1. 将差热分析仪预热至设定的温度；2. 将锡样品放置在差热分析仪的热台上，并确保样品与热台充分接触；3. 打开差热分析仪，并开始加热样品；4. 同时，将热电偶探头插入样品中心，并将另一端接入差热分析仪的温度测量系统；5. 在加热样品的过程中，观察温度曲线的变化情况，并记录下温度与时间的数据；6. 当样品开始熔化时，温度曲线将呈现明显的变化，记录下熔点的温度值；7. 完成记录后，关闭差热分析仪，将设备恢复到初始状态。
实验结果与分析：在实验过程中，记录了锡样品的熔点温度。
经过多次实验测定，得到的熔点温度平均值为231.5℃。
在温度曲线中，可以明显观察到当样品开始熔化时，温度曲线出现了明显的变化。
实验讨论：通过本实验的实验操作，成功测定了锡样品的熔点温度。
然而，实验过程中也存在一些误差。
其中，温度测量系统的精度和热电偶的位置对测量结果的准确性有一定影响。
此外，样品表面与热台之间的接触情况也会影响实验结果。
因此，在进行实验时，需要保证实验条件的准确性和稳定性，以提高实验结果的可靠性。
实验总结：本实验通过使用差热分析仪测定金属材料的熔点，了解了差热分析仪的原理和操作方法。
通过实验过程中的记录和观察，成功测定了锡样品的熔点温度，并对差热分析仪的使用有了更深入的了解。
同时，也发现了实验中存在的一些误差和影响因素，对今后的实验操作提供了一定的参考和改进方向。
物质对γ射线的吸收系数μ的测定
浙 江 师 范 大 学 实 验 报 告实验名称 吸收系数的测定 班 级 物理071 姓名 陈群 学号 07180116 同 组 人 刘懿钧 实验日期 09/12/8 室温 气温物质对γ射线的吸收系数μ的测定摘 要： 本实验验证γ射线通过物质时其强度减弱遵循指数规律，测量γ射线在不同厚度的铅（铝、铜）中的吸收系数。
通过对γ射线的吸收特性，分析与物质吸收系数有关的因素。
关键字： 射线 吸收系数引 言： 由于射线与物质的相互作用，使射线通过一定厚度物质后，能量或强度有一定的减弱，称为物质对射线的吸收。
研究物质对射线的吸收规律，不同物质的吸收性能等，在防护核辐射、核技术应用和材料科学等许多领域都有重要意义。
本实验是要学习和掌握γ射线与物质相互作用的特性，并且测定窄束γ射线在不同物质中的吸收系数μ。
实验方案：实验原理：当γ射线穿过物质时，与物质作用发生光电效应、康普顿效应和电子对效应（当γ射线的能量大于1.02MeV ），γ射线损失其能量，γ射线与物质的原子一旦发生上述三种相互作用，原来为Eγ的光子就消失，或散射后能量改变并偏离原来的入射方向。
γ射线通过物质时其强度会逐渐减弱，这种现象称为γ射线的吸收。
单能窄束γ射线强度的衰减遵循指数规律：00r Nx x I I e I e σμ--==其中I 、I0分别是通过物质前、后γ射线强度，μ是物质的线性吸收系数，μ=μph+μc+μp ，μ的大小反映了物质吸收γ射线能力的大小。
当光子能量比较低时和原子相碰撞, 发生光电效应。
光电效应的线性吸收系数μph ∝ Z5 .光子和原子中的一个电子的弹性相互作用时发生康普顿效应。
它的线性吸收系数μc ∝Z. 当光子的能量大于两个电子的静止质量，在原子核库仑场的作用下，产生一个正负电子对，即电子对效应。
它的线性吸收系数μp ∝Z2。
下图为铅对γ射线的线性吸收系数与γ射线能量的线性关系曲线。
实际测量中，在相同试验条件下，某时刻的计数率总与该时刻的γ射线强度成正比。
浙师大物理实验报告-光磁共振
浙师⼤物理实验报告-光磁共振光磁共振实验报告物理081班任希 08180123摘要：在我们对原⼦超精细结构进⾏了初步的理解之后，通过课本及⽹络资料的提⽰，本实验采⽤了以光泵抽运法来研究⽓态原⼦基态及激发态精细和超精细结构赛曼能级间的磁共振，并且使⽤DH807A 型光磁共振实验装置来观察光抽运信号的过程，从⽽测定铷原⼦两个同位素Rb Rb 8785和的超精细结构塞曼⼦能级的朗德g 因⼦。
关键词：光泵抽运法、塞曼分裂、铷原⼦引⾔：波谱学⽅法利⽤物质的微波或射频共振，来研究原⼦的精细、超精细结构以及在外加磁场中分裂形成的塞曼⼦能级，这⽐光谱学有更⾼的分辨率。
1950年法国物理学家A.Kastler 等⼈提出光抽运技术，提⾼了探测信号的灵敏度。
这种光轴运——磁共振——光探测技术，其灵敏度⽐⼀般的磁共振探测提⾼了⼏个数量级。
这种⽅法很快就发展成为研究原⼦物理的⼀种重要的实验⽅法。
它⼤⼤地丰富了我们对原⼦能级精细结构和超精细结构、能级寿命、塞曼分裂和斯塔克分裂、原⼦磁矩和g 因⼦、原⼦与原⼦间以及原⼦与其它物质间相互作⽤的了解。
正⽂：实验开始之前，需要对仪器进⾏⼤约半⼩时的预热，并且提前对实验内容进⾏进⼀步消化，经过之前的预习⼯作之后，只需对实验仪器做进⼀步的了解即可。
预热步骤之后，初步对实验仪器进⾏调试，可以发现⽇光灯对实验仪器的影响，⽽且这个影响对实验结果会造⽔平磁场线圈铷光谱灯⾼频振荡器放⼤器Rb⼲涉滤光镜透镜偏振⽚1/4波⽚射频线圈恒温槽垂直磁场线圈透镜光电池光电探测器⾄⽰波器光磁共振实验装置⽰意图成⾮常巨⼤的影响，所以最后进⾏实验时，应⽤幕布罩住整个实验仪器或是关掉⽇光灯进⾏实验，以确保实验结果的准确性。
1.观察光抽运现象⾸先对光路进⾏调节，保证各元件在同⼀光轴上。
调节地磁的影响前，⾸先扫场⽅式选择⽅波，把⽔平和垂直⽅向的附加场的旋钮打⾄最⼩处，然后⽤指南针确定地磁⽅向，设置扫场⽅向与地磁场⽔平分量⽅向相反，预制垂直场电流为0.07A 左右，增⼤扫场幅度并调节⽰波器，可初步观察到光抽运信号，然后⼀次调解透镜，偏振⽚及扫场幅度,垂直⼤⼩与⽅向，使光抽运幅度最⼤。
材料物理实习报告范文
一、实习背景随着科技的飞速发展，材料物理作为一门综合性学科，在我国得到了广泛的应用和发展。
为了更好地了解材料物理在实际工程中的应用，提高自己的实践能力，我于2023年7月至8月在某材料科技公司进行了为期一个月的实习。
在此期间，我参与了公司的材料研发、生产、测试等多个环节，收获颇丰。
二、实习目的1. 理论联系实际，将所学知识运用到实际工作中，提高自己的实践能力。
2. 了解材料物理在实际工程中的应用，拓宽自己的知识面。
3. 培养团队协作精神和沟通能力，为今后的工作打下基础。
三、实习内容1. 材料研发在实习期间，我参与了公司新材料的研发工作。
首先，在导师的指导下，我学习了材料研发的基本流程和方法。
然后，我协助导师进行实验，包括样品制备、性能测试等。
通过这些实验，我对材料的制备、表征和性能有了更深入的了解。
2. 材料生产在生产环节，我了解了材料的制备工艺和设备操作。
在导师的带领下，我参与了材料的制备过程，包括原料的称量、混合、烧结等。
此外，我还学习了各种生产设备的操作方法和注意事项。
3. 材料测试在材料测试环节，我学习了各种测试方法，如力学性能测试、电学性能测试、热学性能测试等。
在导师的指导下，我参与了样品的测试工作，掌握了测试仪器的操作方法，并对测试结果进行了分析。
4. 团队协作与沟通在实习过程中，我与团队成员保持良好的沟通与协作。
我们共同完成实验、生产、测试等工作，相互学习、相互帮助，共同进步。
四、实习收获1. 提高了实践能力：通过参与实际工作，我将所学知识运用到实践中，提高了自己的动手能力。
2. 拓宽了知识面：在实习过程中，我了解了材料物理在实际工程中的应用，拓宽了自己的知识面。
3. 培养了团队协作精神：在团队中，我学会了与他人沟通、协作，提高了自己的团队协作能力。
4. 提升了沟通能力：在实习过程中，我与导师、同事、客户等进行了多次沟通，提高了自己的沟通能力。
五、实习总结本次材料物理实习让我受益匪浅。
材料类专业实践报告：实验结果与分析及应用探讨
材料类专业实践报告：实验结果与分析及应用探讨Introduction:In this report, I will discuss my practical experience in the field of materials science and engineering. As a student majoring in materials science, practical work is an essential part of my education. It allows me to apply the theoretical knowledge I have learned in class to real-world scenarios and gain hands-on experience in working with different materials.Experimental Setup:For my practical project, I chose to investigate the mechanical properties of different metals. I set up a series of experiments to measure the tensile strength, hardness, and ductility of various metal samples. The samples included steel, aluminum, copper, and titanium, which are commonly used in engineering applications.Experimental Procedure:To conduct the experiments, I used a universal testing machine to apply controlled forces to the metal samples. I measured the load and displacement during the tests and calculated the stress and strain values. By plotting stress-strain curves, I could analyzethe mechanical behavior of each metal and compare their properties.Results and Analysis:Based on my experiments, I found that steel exhibited the highest tensile strength among the tested metals, while aluminum showed the highest ductility. Copper had relatively low strength but excellent electrical conductivity. Titanium, on the other hand, had a good balance between strength and ductility, making it suitable for aerospace applications.Conclusion:Through this practical project, I gained valuable insights into the behavior of different metals and their suitability for various applications. It reinforced my understanding of materials science principles and enhanced my problem-solving skills. Practical experiences like this are crucial for students in materials science and engineering, as they bridge the gap between theory and practice.中文回答：材料类专业实践报告引言：本报告将讨论我在材料科学与工程领域的实践经验。
材料物理专业的毕业实习报告
材料物理专业的毕业实习报告[实习报告]实习报告——材料物理专业毕业实习报告一、前言材料物理专业是一个综合性较强的学科，旨在培养学生对材料科学与物理学的深入理解和应用能力。
为了更好地将理论知识转化为实践能力，我选择在一家材料研究院进行为期三个月的毕业实习。
本次实习期间，我主要参与了材料合成和表征的相关工作，下面将从实习目的、实习内容、实习成果等方面进行详细介绍。
二、实习目的1. 学以致用：通过实际参与材料研究，将专业知识灵活运用于实践中，提升自己的理论与实际能力；2. 培养团队合作精神：与同事们一起合作进行项目研究，探索与解决问题；3. 掌握研究方法和实验技能：学习并熟练掌握合成材料、使用表征设备等实验技能；4. 培养综合素质：锻炼自己的实物分析能力、沟通能力、解决问题的能力。
三、实习内容1. 材料合成：（1）实习期初，我主要参与了一种新型纳米材料的合成工作。
基于已有的文献研究，我们尝试不同的合成方法，并进行了体系的优化。
通过调整反应条件，最终成功合成出高纯度且尺寸均一的纳米颗粒。
同时，我们运用不同的表征手段对合成产物进行了详细分析，包括电镜、X射线衍射等，得出了一些有用的结构与性能信息。
（2）随后，我还参与了过硫酸铵法制备金纳米棒的实验。
通过调整反应条件，我们成功地合成出直径均一、高纯度的金纳米棒。
实验中，我不仅熟悉了操作规程，还学会了合成前后对产物的表征与分析。
2. 表征与测试：（1）在实习过程中，我主要参与了纳米材料的电镜观察与尺寸分析工作。
通过场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜的观察与测量，我对纳米颗粒的形貌与尺寸分布有了更深入的理解，并结合X射线衍射数据，进行了晶体结构的解析。
（2）此外，我还参与了纳米颗粒的光学性质测量。
通过紫外-可见-近红外吸收谱分析，我们研究了不同条件下合成纳米颗粒的光学特性变化，并对其物理机制进行了深入的探讨。
四、实习成果1. 学术论文：在本次实习期间，我与导师及实验室的其他成员合作完成了一篇关于所合成纳米颗粒的学术论文。
物理学专业材料科学实习报告
物理学专业材料科学实习报告实习单位：XXX大学物理学院实习时间：2021年6月1日至2021年8月31日实习报告一、实习目的本次实习是为了加深对物理学专业知识的理解和应用，培养实践能力，提高对材料科学的认识和理解。
二、实习内容1. 实验室实践在物理学实验室进行实践操作，学习和掌握基本的实验仪器的使用方法，例如电子显微镜、拉曼光谱仪等。
通过实践操作，了解不同材料在物理性能方面的差异和应用。
2. 理论学习参与相关课程的学习，包括物理学、材料科学等方面的理论知识。
通过培训和指导，加深对物理学原理的理解，并将其应用于材料科学的研究和应用中。
3. 实践项目参与本实习相关的科研项目，进行实际的科研工作。
与导师和研究团队密切合作，积极参与实验设计、数据分析和结果讨论。
通过实践项目的经历，提高解决实际问题的能力和科研水平。
三、实习感受在实习期间，我深刻体验到了物理学与材料科学的密切关系。
物理学不仅是研究自然界的基础学科，也是材料科学发展的重要支撑。
通过实践操作和理论学习，我对材料的性能、结构和应用有了更深入的理解。
同时，实践项目的参与也锻炼了我的研究能力和团队合作意识。
在实验室实践中，我克服了一些实验操作的困难，例如样品制备、数据采集和分析等。
通过反复的实践和实验结果的对比，我逐渐掌握了实验的技巧和方法，提高了数据的准确性和可信度。
在理论学习中，我对物理学和材料科学的基本理论知识有了更全面的了解。
同时，通过与导师和同事的讨论，我拓宽了研究思路，深化了对材料科学研究的认识。
在实践项目中，我深入参与了一个针对新材料的研究项目。
我与团队合作，收集实验数据、进行数据处理和结果分析。
通过与导师的指导和团队成员的交流，我不仅提高了实验操作的熟练程度，还深入了解了材料科学的前沿研究。
四、实习总结通过这次实习，我不仅加深了对物理学和材料科学的理解，还提高了实践能力和科研水平。
实验室实践、理论学习和科研项目的结合，使我更全面地认识到了物理学专业与材料科学之间的紧密联系。
材料分析实验报告
材料分析实验报告一、实验目的本次材料分析实验的主要目的是对给定的材料进行全面的性能测试和成分分析，以深入了解其物理、化学和机械特性，为材料的应用和改进提供科学依据。
二、实验材料与设备（一）实验材料本次实验所选用的材料为_____，其来源为_____。
（二）实验设备1、 X 射线衍射仪（XRD）：用于分析材料的晶体结构。
2、扫描电子显微镜（SEM）：用于观察材料的微观形貌。
3、能谱仪（EDS）：用于进行元素成分分析。
4、万能材料试验机：用于测试材料的力学性能，如拉伸强度、屈服强度等。
三、实验方法与步骤（一）样品制备将原始材料切割成合适的尺寸和形状，以满足不同测试设备的要求。
对于 XRD 测试，样品需研磨至粉末状；对于 SEM 和 EDS 分析，样品需进行表面抛光处理；对于力学性能测试，样品需按照标准制备成拉伸试样。
（二）X 射线衍射分析将制备好的粉末样品放入 XRD 仪器中，设定合适的参数，如扫描范围、扫描速度等，进行衍射测试。
通过对衍射图谱的分析，确定材料的晶体结构和相组成。
（三）扫描电子显微镜观察与能谱分析将抛光后的样品放入 SEM 样品室中，抽真空后进行观察。
在观察过程中，选择感兴趣的区域进行 EDS 分析，获取材料的元素分布和含量信息。
（四）力学性能测试将拉伸试样安装在万能材料试验机上，按照设定的加载速度进行拉伸实验。
记录拉伸过程中的应力应变曲线，从而计算出材料的拉伸强度、屈服强度、延伸率等力学性能指标。
四、实验结果与分析（一）X 射线衍射分析结果XRD 图谱显示，材料主要由_____相组成，其晶体结构为_____。
通过与标准图谱的对比，发现材料中不存在明显的杂质相。
（二）扫描电子显微镜观察与能谱分析结果SEM 图像显示，材料的微观组织呈现出_____的形貌特征。
EDS 分析结果表明，材料中各元素的含量分别为_____，与预期的成分相符。
（三）力学性能测试结果拉伸实验得到的应力应变曲线表明，材料的拉伸强度为_____MPa，屈服强度为_____MPa，延伸率为_____%。
材料物理专题实验报告
一、实验目的1. 研究不同材料的物理性质。
2. 掌握材料物理实验的基本方法和技能。
3. 培养学生分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理材料物理实验涉及材料的力学性能、热学性能、电学性能等多个方面。
本实验主要研究材料的力学性能，包括弹性模量、硬度、断裂伸长率等。
实验原理基于材料力学和固体物理学的基本理论。
三、实验材料与设备1. 实验材料：钢、铜、铝、塑料等不同材料样品。
2. 实验设备：万能材料试验机、硬度计、拉伸试验机、高温炉、电热鼓风干燥箱等。
四、实验步骤1. 弹性模量测试a. 将材料样品固定在万能材料试验机上。
b. 按照规定的拉伸速度对材料样品进行拉伸。
c. 记录样品的应力-应变曲线。
d. 通过应力-应变曲线计算弹性模量。
2. 硬度测试a. 使用硬度计对材料样品进行硬度测试。
b. 根据测试结果，计算材料样品的硬度值。
3. 断裂伸长率测试a. 将材料样品固定在拉伸试验机上。
b. 按照规定的拉伸速度对材料样品进行拉伸。
c. 记录样品的断裂伸长率。
4. 热学性能测试a. 将材料样品放入高温炉中，按照规定温度和时间进行加热。
b. 测试材料样品的导热系数、热膨胀系数等热学性能。
5. 电学性能测试a. 使用电学测试仪器对材料样品进行电学性能测试。
b. 测试材料样品的电阻率、导电率等电学性能。
五、实验结果与分析1. 弹性模量测试结果通过实验，得到不同材料的弹性模量如下：| 材料名称 | 弹性模量（GPa） || -------- | -------------- || 钢 | 200 || 铜 | 120 || 铝 | 70 || 塑料 | 2 |分析：钢的弹性模量最大，其次是铜、铝，塑料的弹性模量最小。
这表明钢的刚度最大，而塑料的刚度最小。
2. 硬度测试结果通过实验，得到不同材料的硬度值如下：| 材料名称 | 硬度（HB） || -------- | ---------- || 钢 | 260 || 铜 | 80 || 铝 | 60 || 塑料 | 20 |分析：钢的硬度最大，其次是铜、铝，塑料的硬度最小。
材料物理专业实验报告
实验名称：材料物理性能测试实验日期：2023年4月10日实验地点：材料物理实验室实验目的：1. 研究不同材料在力学性能方面的差异。
2. 学习并掌握材料力学性能测试的基本方法。
3. 分析实验数据，得出材料的力学性能规律。
实验仪器：1. 万能材料试验机2. 量具：钢直尺、游标卡尺3. 计算器4. 记录本实验材料：1. 钢材（Q235）2. 铝合金（6061）3. 塑料（聚丙烯）4. 纤维材料（碳纤维）实验原理：本实验采用静态拉伸法测试材料的弹性模量、屈服强度和抗拉强度等力学性能。
通过拉伸实验，测量材料在受力过程中的应变和应力，进而计算出弹性模量、屈服强度和抗拉强度等指标。
实验步骤：1. 准备实验材料：将钢材、铝合金、塑料和纤维材料分别切割成标准试样。
2. 测量试样尺寸：使用游标卡尺测量试样长度、宽度和厚度，记录数据。
3. 安装试样：将试样固定在万能材料试验机上，确保试样中心线与试验机拉伸轴对齐。
4. 进行拉伸实验：启动万能材料试验机，缓慢拉伸试样，直至试样断裂。
5. 记录实验数据：在拉伸过程中，记录应力、应变等数据。
6. 分析实验数据：根据实验数据，计算弹性模量、屈服强度和抗拉强度等指标。
实验结果与分析：1. 弹性模量：通过实验数据计算得出，不同材料的弹性模量存在差异。
钢材的弹性模量最高，铝合金次之，塑料和纤维材料的弹性模量相对较低。
2. 屈服强度：实验结果显示，钢材的屈服强度最高，铝合金次之，塑料和纤维材料的屈服强度相对较低。
3. 抗拉强度：实验结果显示，钢材的抗拉强度最高，铝合金次之，塑料和纤维材料的抗拉强度相对较低。
结论：1. 钢材在力学性能方面表现最佳，具有良好的弹性和强度。
2. 铝合金具有较好的力学性能，但比钢材略逊一筹。
3. 塑料和纤维材料在力学性能方面相对较差，但在某些特定领域具有独特优势。
注意事项：1. 实验过程中，确保试样安装正确，避免因安装不当导致实验数据误差。
2. 在拉伸实验过程中，注意观察试样状态，防止试样断裂时发生意外。
材料物理实验报告
一、实验目的1. 熟悉材料物理实验的基本操作和实验方法。
2. 掌握材料的基本物理性质测试方法。
3. 通过实验，加深对材料物理性质的理解。
二、实验原理材料物理性质是指材料在外力作用下所表现出的各种性质，如硬度、强度、弹性、塑性、导电性、导热性、磁性等。
本实验主要测试材料的硬度、强度和弹性。
三、实验仪器与材料1. 仪器：万能材料试验机、硬度计、游标卡尺、电子秤等。
2. 材料：待测材料（如金属、塑料、陶瓷等）。
四、实验步骤1. 硬度测试（1）将待测材料加工成标准试样。
（2）将试样置于硬度计上，调整好试验机。
（3）启动试验机，使硬度计的压头与试样接触，并保持一定时间。
（4）记录硬度计的读数，计算硬度值。
2. 强度测试（1）将待测材料加工成标准试样。
（2）将试样置于万能材料试验机上，调整好试验机。
（3）启动试验机，使试样受到拉伸力。
（4）记录试样断裂时的最大载荷，计算强度值。
3. 弹性测试（1）将待测材料加工成标准试样。
（2）将试样置于万能材料试验机上，调整好试验机。
（3）启动试验机，使试样受到压缩力。
（4）记录试样压缩过程中的位移，计算弹性模量。
五、实验结果与分析1. 硬度测试结果（1）试样材料：金属（2）硬度值：HBS=255（3）分析：金属材料的硬度较高，具有良好的耐磨性。
2. 强度测试结果（1）试样材料：塑料（2）最大载荷：100N（3）分析：塑料材料的强度较低，易变形。
3. 弹性测试结果（1）试样材料：陶瓷（2）弹性模量：E=200GPa（3）分析：陶瓷材料的弹性模量较高，具有良好的抗弯性能。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了材料物理性质测试的基本方法，了解了不同材料的物理性质。
同时，通过实验数据的分析，我们对材料的实际应用有了更深入的认识。
在今后的学习和工作中，我们将继续关注材料物理性质的研究，为我国材料科学的发展贡献自己的力量。
七、注意事项1. 实验过程中，要严格按照实验步骤进行操作，确保实验结果的准确性。
材料物理的实验报告
实验名称：材料物理性能测试实验目的：1. 了解材料的物理性能测试方法及原理。
2. 掌握材料物理性能测试仪器的使用方法。
3. 通过实验，对材料的物理性能进行测试和分析。
实验时间：2023年11月15日实验地点：材料物理实验室实验仪器：1. 材料物理性能测试仪2. 样品夹具3. 计算器4. 笔记本实验材料：1. 样品：碳纤维增强塑料、铝合金、钢2. 标准试验方法：ISO标准实验步骤：1. 样品制备：将三种材料样品切割成标准尺寸，确保样品表面平整、光滑。
2. 样品安装：将样品依次安装到材料物理性能测试仪的样品夹具中。
3. 测试：按照ISO标准，对三种材料的物理性能进行测试，包括抗拉强度、屈服强度、伸长率、硬度等指标。
4. 数据记录：将测试结果记录在实验报告中。
实验结果：1. 碳纤维增强塑料的物理性能测试结果如下：- 抗拉强度：700MPa- 屈服强度：630MPa- 伸长率：3.5%- 硬度：HRC 602. 铝合金的物理性能测试结果如下：- 抗拉强度：280MPa- 屈服强度：250MPa- 伸长率：5%- 硬度：HRC 303. 钢的物理性能测试结果如下：- 抗拉强度：500MPa- 屈服强度：460MPa- 伸长率：10%- 硬度：HRC 45实验分析：1. 从实验结果可以看出，碳纤维增强塑料的抗拉强度、屈服强度和硬度均高于铝合金和钢，说明碳纤维增强塑料具有较高的力学性能。
2. 铝合金的伸长率高于钢，说明铝合金具有良好的塑性变形能力。
3. 通过实验，验证了ISO标准在材料物理性能测试中的可靠性。
实验结论：1. 本实验通过材料物理性能测试，对碳纤维增强塑料、铝合金和钢的物理性能进行了比较和分析。
2. 实验结果表明，碳纤维增强塑料具有较高的力学性能，铝合金具有良好的塑性变形能力。
3. 本实验验证了ISO标准在材料物理性能测试中的可靠性，为材料性能评价提供了依据。
实验注意事项：1. 在实验过程中，确保样品表面平整、光滑，避免影响测试结果。
浙师大物理实验报告-NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪及γ射线能谱的测量
浙师大近代物理实验报告NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪及γ射线能谱的测量γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定任希物理081 08180123摘要：在了解了γ射线与物质相互作用的基本特性与多道脉冲幅度分析器在NaI（T1）单晶γ谱测量中的数据采集及其基本功能之后，我们通过使用NaI（T1）γ闪烁谱仪，测量137Cs 和60Co的γ能谱，并求出各项指标，分析谱形。
并且进一步了解窄束γ射线在物质中的吸收规律，并通过仪器测量了γ射线在不同物质中的吸收系数，通过对比不同物质的吸收系数，了解γ射线的性质。
关键词：NaI（T1）γ闪烁谱仪137Cs、60Coγ能谱吸收系数引言1896年法国物理学家H．贝可勒尔发现铀的放射性，以及1898年M．居里和P．居里发现钋和镭以后，人们开始认识到一类元素具有放射性，并陆续发现了其他放射性元素。
随着科技的不断进步发展，放射性元素最早应用的领域是医学和钟表工业。
后来放射性元素的应用更深入到人类物质生活的各个领域，例如核电站和核舰艇使用的核燃料，工业、农业和医学中使用的放射性标记化合物，工业探伤、测井（石油）、食品加工和肿瘤治疗所使用的某些放射源等。
由此可见放射性元素的价值所在。
在科研、工农业生产、医疗和环境保护等方面，应用γ射线的能谱测量技术，可以分析活化以后的物质中各种微量元素的含量。
但直接测量γ射线的强度是很困难的。
闪烁探测器是利用带电粒子转化成带电粒子对物质原子的激发，从而产生发光效应来探测射线的，它还能测量粒子强度和能量，由于具有探测效率高和分辨时间短等优点得到广泛应用。
正文：1.γ射线能谱的测量实验室所提供的仪器为NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪，其余素材包括Co和Cs两种放射源，还有Pb和Al两种测量吸收系数时所用的材料。
根据所提供的实验素材，首先我们需要测量Cs和Co的全能峰，即利用电脑软件画出以上两种元素的能谱图，全能峰的测量具有一定的意义，在能谱图左侧的高峰虽然有一定的量子数，但是其包含的能量太低，中间的峰虽然有一定的能量，但量子数太低，只有最右侧的全能峰具有一定的量子数和一定的能量，有研究的价值。
材料物理实验报告
材料物理实验报告材料物理实验报告引言材料物理实验是研究材料的性质和行为的重要手段之一。
通过实验，我们可以深入了解材料的结构、性能以及相互作用，为材料科学的发展提供有力的支持。
本文将介绍一次关于材料物理的实验，通过实验结果和数据分析，探讨材料的热导性和电导性等重要特性。
实验目的本次实验的目的是研究不同材料的热导性和电导性，并通过实验数据分析得出结论。
我们选取了几种常见的材料，包括金属、陶瓷和塑料，通过测量它们在不同温度下的热传导和电导情况，来比较它们的性能差异。
实验装置和方法实验装置包括一个热传导测量仪和一个电导测量仪。
首先，我们将待测材料分别放置在两个测量仪中，并设置不同的温度梯度。
然后，通过测量仪器的输出信号，得到材料的热导率和电导率。
实验结果通过实验测量和数据分析，我们得到了不同材料的热导率和电导率数据。
在金属材料方面，铜的热导率最高，其次是铝和铁。
这是因为金属材料中的自由电子能够有效地传导热量。
而在电导率方面，铜同样表现出色，其次是铝和铁。
这是因为金属材料中的自由电子能够有效地传导电流。
与金属相比，陶瓷材料的热导率和电导率较低。
这是因为陶瓷材料的结构中存在许多非晶态或晶态的缺陷，导致热量和电流在材料中传导受阻。
塑料材料的热导率和电导率更低，这是因为塑料材料中几乎没有自由电子可供传导热量和电流。
数据分析通过对实验数据的分析，我们可以得出一些结论。
首先，金属材料的热导率和电导率较高，适合用于导热和导电的应用。
其次，陶瓷材料的热导率和电导率较低，适合用于绝缘和隔热的应用。
最后，塑料材料的热导率和电导率非常低，适合用于绝缘和绝缘的应用。
实验的局限性和改进在本次实验中，我们只选取了几种常见的材料进行研究，未能涵盖所有材料的情况。
此外，实验中的测量误差和仪器精度也会对结果产生一定的影响。
为了提高实验的准确性，可以增加样本数量，扩大实验范围，并使用更精密的测量仪器。
结论通过本次实验，我们深入了解了材料的热导性和电导性等重要特性。
材料测试分析实验报告
一、实验目的1. 了解材料测试分析的基本原理和方法；2. 掌握常用的材料测试仪器及其操作方法；3. 通过实验，对材料的力学性能、物理性能和化学性能进行测试和分析。
二、实验原理材料测试分析是研究材料性能的重要手段，通过实验可以了解材料的各种性能，为材料的选择、加工和使用提供依据。
本实验主要测试材料的力学性能、物理性能和化学性能。
1. 力学性能：包括拉伸强度、压缩强度、冲击强度等，反映了材料在受力时的抵抗变形和破坏的能力。
2. 物理性能：包括密度、硬度、导电性、导热性等，反映了材料在物理条件下的性质。
3. 化学性能：包括耐腐蚀性、抗氧化性、耐高温性等，反映了材料在化学条件下的稳定性。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：万能试验机、电子天平、硬度计、冲击试验机、电导率仪、导热系数仪等。
2. 实验材料：不锈钢、铝合金、塑料、木材等。
四、实验步骤1. 拉伸试验（1）将材料样品加工成规定尺寸的拉伸试样；（2）将试样放入万能试验机夹具中，调整夹具位置；（3）启动万能试验机，进行拉伸试验，记录最大载荷和断裂伸长率；（4）计算拉伸强度和断裂伸长率。
2. 压缩试验（1）将材料样品加工成规定尺寸的压缩试样；（2）将试样放入万能试验机夹具中，调整夹具位置；（3）启动万能试验机，进行压缩试验，记录最大载荷和压缩变形量；（4）计算压缩强度和压缩变形量。
3. 冲击试验（1）将材料样品加工成规定尺寸的冲击试样；（2）将试样放入冲击试验机夹具中，调整夹具位置；（3）启动冲击试验机，进行冲击试验，记录试样断裂时的能量；（4）计算冲击强度。
4. 密度测定（1）将材料样品加工成规定尺寸的样品；（2）使用电子天平称量样品质量；（3）使用量筒测量样品体积；（4）计算密度。
5. 硬度测定（1）将材料样品加工成规定尺寸的样品；（2）使用硬度计进行硬度测试；（3）记录硬度值。
6. 电导率测定（1）将材料样品加工成规定尺寸的样品；（2）使用电导率仪进行电导率测试；（3）记录电导率值。
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浙江师范大学Zhejiang normal university论文作者：专业：完成日期：2013年12月21日第一元素 实验实验一 XRD 衍射一、实验目的1. 了解X 射线衍射仪的结构及工作原理2. 熟悉X 射线衍射仪的操作3. 掌握运用X 射线衍射分析软件进行物相分析的方法二．X 衍射原理：X 射线在晶体中的衍射现象，实质上是大量的原子散射波互相干涉的结果。
晶体所产生的衍射花样都反映出晶体内部的原子分布规律。
概括地讲，一个衍射花样的特征，可以认为由两个方面的内容组成：一方面是衍射线在空间的分布规律，（称之为衍射几何），衍射线的分布规律是晶胞的大小、形状和位向决定另一方面是衍射线束的强度,衍射线的强度则取决于原子的品种和它们在晶胞中的位置。
X 射线衍射理论所要解决的中心问题: 在衍射现象与晶体结构之间建立起定性和定量的关系。
布拉格方程：λθn dSin =2根据布拉格方程，Sin θ不能大于1， 因此：对衍射而言，n 的最小值为1，所以在任何可观测的衍射角下，产生衍射的条件为λ<2d ，这也就是说，能够被晶体衍射的电磁波的波长必须小于参加反射的晶面中最大面间距的二倍，否则不能产生衍射现象。
若将布拉格方程中的n 隐含在d 中得到简化的布拉格方程：λθλθ===Sin d n dd Sin n d HKL hkl HKL hkl 2,2则有：令 把（hkl ）晶面的n 级反射看成为与（hkl ）晶面平行、面间距为(nh,nk,nl) 的晶面的一级反射。
面间距为dHKL 的晶面并不一定是晶体中的原子面，而是为了简化布拉格方程所引入的反射面，我们把这样的反射面称为干涉面。
干涉面的面指数称为干涉指数。
三、使用仪器、材料XRD ，带测试的未知材料四、实验步骤1.样品制备本次采用的是老师现场发的制成样品。
第一步：开机(1)打开墙体及主机电源，并按下主机启动按钮。
(2)打开冷却循环水系统开关，使冷却水电导率在3以内，水温在20-24度范围内。
(3)按下控制面板上的开真空按钮，使真空度降至150mV以下。
(4)打开控制柜开关(5)打开电脑，在软件控制程序中开启X射线后执行预热至需要功率，预热时间为1-1.5小时。
第二步：装样将制成样品放在玻片上然后又用口型玻片放在前玻片上，使已经制成的样品在口型内，最后用橡胶泥堵在后面，此点注意的是要把比较亮的一层背靠橡胶泥。
将样品放在在测角仪中心的样品架上。
第三步：测量在电脑软件控制中，打开测量控制程序，设定实验参数如下表：测量结束后，保存数据以待分析。
第四步：关机(1)利用软件控制程序，将管电压和管电流调至20kV、10mA后，关闭X射线。
关闭电脑。
(2)关闭控制柜开关。
(3)关闭真空系统(4)关闭X射线30min之后关闭冷却循环水系统的开关。
(5)关闭电源，实验结束。
五、数据处理及分析找出衍射图各峰的衍射角(2θ)、晶面间距(d)，运用分析软件(jade5.0与pcpdfwin)，与数据库中的标准衍射图对照，确定样品的物相。
图像中出现的波峰该样品为较纯净的氟化钡晶体的XRD图谱在2θ=24.831，45.776，48.713，50.983处出现了氟化钡晶体的特征峰。
BaF，晶体晶向【111】。
经软件多步操作可以确定以下峰值：峰1，2θ=24.831，该晶体为2经软件多步操作可以确定以下峰值：峰2，2θ=45.776，该晶体为Te，晶体晶向【003】。
经软件多步操作可以确定以下峰值：峰3，2θ=48.713，该晶体为其他杂质，晶体晶向【222】。
经软件多步操作可以确定以下峰值：峰4，2θ=50.983，该晶体为PbTe，晶体晶向【222】。
六、实验问题分析1，在实验过程中出现了峰3，出现此情况，很有可能是因为样品没有放平。
2，在实验过程中出现了峰3，出现此情况，很有可能是因为样品含有不明杂质。
实验二扫描电子显微镜实验一、实验目的1. 了解扫描电子显微镜的原理、结构；2. 运用扫描电子显微镜进行样品微观形貌观察。
二、实验原理扫描电镜（SEM）是用聚焦电子束在试样表面逐点扫描成像。
试样为块状或粉末颗粒，成像信号可以是二次电子、背散射电子或吸收电子。
其中二次电子是最主要的成像信号。
由电子枪发射的电子，以其交叉斑作为电子源，经二级聚光镜及物镜的缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈驱动下，于试样表面按一定时间、空间顺序作栅网式扫描。
聚焦电子束与试样相互作用，产生二次电子发射以及背散射电子等物理信号，二次电子发射量随试样表面形貌而变化。
二次电子信号被探测器收集转换成电讯号，经视频放大后输入到显像管栅极，调制与入射电子束同步扫描的显像管亮度，得到反映试样表面形貌的二次电子像。
扫描电镜由下列五部分组成，如图1（a）所示。
各部分主要作用简介如下：1.电子光学系统它由电子枪、电磁透镜、光阑、样品室等部件组成，如图1（b）所示。
为了获得较高的信号强度和扫描像，由电子枪发射的扫描电子束应具有较高的亮度和尽可能小的束斑直径。
常用的电子枪有三种形式：普通热阴极三极电子枪、六硼化镧阴极电子枪和场发射电子枪，其性能如表2所示。
前两种属于热发射电子枪，后一种则属于冷发射电子枪，也叫场发射电子枪。
由表可以看出场发射电子枪的亮度最高、电子源直径最小，是高分辨本领扫描电镜的理想电子源。
电磁透镜的功能是把电子枪的束斑逐级聚焦缩小，因照射到样品上的电子束斑越小，其分辨率就越高。
扫描电镜通常有三个磁透镜，前两个是强透镜，缩小束斑，第三个透镜是弱透镜，焦距长，便于在样品室和聚光镜之间装入各种信号探测器。
为了降低电子束的发散程度，每级磁透镜都装有光阑；为了消除像散，装有消像散器。
表1 几种类型电子枪性能亮度（A/cm2.sr）电子源直径（μm）寿命（h）真空度（Pa）普通热阴极三极电子枪104～105 20～50 ≈50 10－2六硼化镧阴极电子枪105～1061～10 ≈500 10－4场发射电子枪107～108 0.01～0.1≈5000 10-7～10－8样品室中有样品台和信号探测器，样品台还能使样品做平移运动。
2.扫描系统扫描系统的作用是提供入射电子束在样品表面上以及阴极射线管电子束在荧光屏上的同步扫描信号。
3.信号检测、放大系统样品在入射电子作用下会产生各种物理信号、有二次电子、背散射电子、特征X射线、阴极荧光和透射电子。
不同的物理信号要用不同类型的检测系统。
它大致可分为三大类，即电子检测器、阴极荧光检测器和X射线检测器。
（a）（b）图1 扫描电子显微镜构造示意图4.真空系统镜筒和样品室处于高真空下，一般不得高于1×10－2 Pa，它由机械泵和分子涡轮泵来实现。
开机后先由机械泵抽低真空，约20分钟后由分子涡轮泵抽真空，约几分钟后就能达到高真空度。
此时才能放试样进行测试，在放试样或更换灯丝时，阀门会将镜筒部分、电子枪室和样品室分别分隔开，这样保持镜筒部分真空不被破坏。
5.电源系统由稳压、稳流及相应的安全保护电路所组成，提供扫描电镜各部分所需要的电源。
三、使用仪器、材料制片靶材，扫描电子显微镜四、实验步骤1. 样品的制备2. 仪器的基本操作1）开启稳压器及水循环系统；2）开启扫描电镜及能谱仪控制系统；3）样品室放气，将已处理好的待测样品放入样品支架上；4）当真空度达到要求后，在一定的加速电压下进行微观形貌的观察。
五、观察结果六、实验结论分析实验三（四）原子力显微镜实验及分析一、实验目的1了解原子力显微镜的工作原理2掌握用原子力显微镜进行表面观测的方法二、实验原理（1）AFM的工作原理在原子力显微镜的系统中，可分成三个部分：力检测部分、位置检测部分、反馈系统。
主要工作原理如下图：在AFM中用一个安装在对微弱力极敏感的微悬臂上的极细探针。
当探针与样品接触时,由于它们原子之间存在极微弱的作用力(吸引或排斥力) ,引起微悬臂偏转。
扫描时控制这种作用力恒定,带针尖的微悬臂将对应于原子间作用力的等位面,在垂直于样品表面方向上起伏运动, 因而会使反射光的位置改变而造成偏移量，通过光电检测系统(通常利用光学、电容或隧道电流方法) 对微悬臂的偏转进行扫描,测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化, 此时激光检测器会记录此偏移量，也会把此时的信号给反馈系统，以利于系统做适当的调整。
将信号放大与转换从而得到样品表面原子级的三维立体形貌图像。
AFM 的核心部件是力的传感器件, 包括微悬臂(Cantilever) 和固定于其一端的针尖。
根据物理学原理,施加到Cantilever 末端力的表达式为：F = KΔZ。
ΔZ 表示针尖相对于试样间的距离, K 为Can2tilever 的弹性系数，力的变化均可以通过Cantilever 被检测。
（2）AFM关键部位：AFM关键部份是力敏感元件和力敏感检测装置。
所以微悬臂和针尖是决定AFM 灵敏度的核心。
为了能够准确地反映出样品表面与针尖之间微弱的相互作用力的变化,得到更真实的样品表面形貌,提高AFM 的灵敏度,微悬臂的设计通常要求满足下述条件: ①较低的力学弹性系数,使很小的力就可以产生可观测的位移; ②较高的力学共振频率; ③高的横向刚性,针尖与样品表面的摩擦不会使它发生弯曲; ④微悬臂长度尽可能短;⑤微悬臂带有能够通过光学、电容或隧道电流方法检测其动态位移的镜子或电极; ⑥针尖尽可能尖锐。
(3) AFM的针尖技术探针是AFM的核心部件。
如右图。
目前,一般的探针式表面形貌测量仪垂直分辨率已达到0.1 nm ,因此足以检测出物质表面的微观形貌。
但是,探针针尖曲率半径的大小将直接影响到测量的水平分辨率。
当样品的尺寸大小与探针针尖的曲率半径相当或更小时,会出现“扩宽效应”,即实际观测到的样品宽度偏大。
这种误差来源于针尖边壁同样品的相互作用以及微悬臂受力变形。
某些AFM 图像的失真在于针尖受到污染。
一般的机械触针为金刚石材料,其最小曲率半径约20 nm。
普通的AFM 探针材料是硅、氧化硅或氮化硅(Si3N4 ) ,其最小曲率半径可达10 nm。
由于可能存在“扩宽效应”,针尖技术的发展在AFM 中非常重要。
其一是发展制得更尖锐的探针,如用电子沉积法制得的探针,其针尖曲率半径在5～10 nm 之间。
其二是对探针进行修饰,从而发展起针尖修饰技术。
探针针尖的几何物理特性制约着针尖的敏感性及样品图像的空间分辨率。
因此针尖技术的发展有赖于对针尖进行能动的、功能化的分子水平的设计。
只有设计出更尖锐、更功能化的探针, 改善AFM 的力调制成像(force modulation imaging) 技术和相位成像(phase imaging)技术的成像环境,同时改进被测样品的制备方法,才能真正地提高样品表面形貌图像的质量。