本书较为详细地介绍了X射线衍射分析、电子显微分析、热分析、紫外吸收光谱法、红外吸收光谱法、激光拉曼光谱法、核磁共振波谱法、质谱法等的基本原理、仪器结构和实验方法,着重讨论了上述方法在材料组成和结构分析、表面和界面分析以及有机化合物的结构鉴定等方面的应用。本书还扼要介绍了30余种常用现代分析测试方法的工作原理和应用特点。
本书可以作为高等院校材料、化学、医药、食品、环境保护、石油、地质、化工等专业本科生和研究生的教材或参考书,也可供涉及分析测试工作的有关人员参考。

**章 X射线衍射分析
1895年11月8日,德国物理学家伦琴在研究真空管高压放电现象时发现了X射线,开辟了物质分析测试方法的新篇章。1908-1911年,巴克拉(C.G.Barkla)发现物质被X射线照射时,会产生次级X射线。次级X射线除与初级X射线有关外,还与被照射物质组成的元素有关。巴克拉将与物质元素有关的射线的谱线称为标识谱。同时,巴克拉还发现不同元素的X射线吸收谱具有不同的吸收限。1912年,劳厄(M.Von Laue)等提出X射线是电磁波的假设,并推测波长与晶面间距相近的X射线通过晶体时,必定会发生衍射现象。该假设被**物理学家索末菲(A.J.W.Sommerfeld)的助手弗里德利希(W.Friedrich)用实验证实,从此揭开了X射线的电磁波本质,证明了晶体中原子排列的规则性。自此,在探索X射线的性质、衍射理论和结构分析技术等方面都有了飞跃的发展,产生了一门重要的学科——X射线衍射学。
在弗里德利希用实验证实劳厄假设的同时,英国物理学家布拉格(Bragg)父子从反射的观点出发,提出了X射线“选择反射”的观点,认为X射线照射到晶体中一系列相互平行的原子面上,当相邻两晶面的反射线因叠加而加强时发生反射,叠加相消时不能发生反射,并导出了**的布拉格方程。l913年布拉格根据这一原理,制作出了X射线分光计,并使用该装置确定了巴克拉提出的某些标识谱的波长,**利用X射线衍射方法测定了NaCl的晶体结构,从此开始了利用X射线进行晶体结构分析的历史。l914年,莫塞莱(H.G.J.Moseley)由实验发现,不同材料同名特征谱线的波长与原子序数间存在定量对应关系,提出了**的莫塞莱定律,诞生了材料物相快速无损检测分析方法,形成了一门重要的学科——X射线光谱学。
当今,电子计算机控制的全自动X射线衍射仪及各类附件的出现,提高了X射线衍射分析的速率与精度,扩大了其研究领域,也使X射线衍射分析成为确定物质的晶体结构、进行物相的定性和定量分析、**测定点阵常数、研究晶体取向等的*有效、*准确的方法。此外,还可通过线性分析研究多晶体中的缺陷,应用动力学理论研究近完整晶体中的缺陷,由漫散射强度研究非晶态物质的结构,利用小角度散射强度分布测定大分子的结构及微粒尺寸等。
X射线衍射分析反映出的信息是大量原子散射行为的统计结果,此结果与材料的宏观性能有良好的对应关系。但使用该方法时要注意,X射线衍射分析不可能给出材料内实际存在的微观成分和结构的不均匀性资料,也不能分析微区的形貌、化学成分以及元素离子的存在状态。
……

**章 X射线衍射分析
**节 X射线的产生及其物理作用
一、电磁辐射基础
二、X射线谱
三、X射线与物质的相互作用
四、X射线的探测与防护
思考题
第二节 X射线衍射原理
一、晶体学基础
二、布拉格方程
三、衍射矢量方程
四、厄瓦尔德图解
五、劳埃方程
思考题
第三节 X射线衍射强度
一、一个电子对X射线的散射
二、一个原子对X射线的散射
三、单胞对X射线的散射
四、小晶体散射与衍射积分强度
五、多晶体衍射积分强度
六、衍射强度的影响因素
思考题
第四节 X射线衍射方法
一、照相法
二、衍射仪法
思考题
第五节 X射线衍射分析的应用
一、物相分析
二、点阵常数的**测定
三、宏观应力的测定
四、X射线衍射分析在其他方面的应用
思考题
第二章 电子显微分析
**节 电子显微分析的发展
一、电子显微技术的发展
二、电子显微镜的发展
第二节 电子光学基础
一、光学显微镜的分辨率与局限性
二、电子波长的特性
第三节 粒子(束)与材料的相互作用
一、电子束与材料的相互作用
二、电子与固体作用产生的信号
三、电子束与材料的其他相互作用
四、离子与固体作用产生的信号——溅射与二次离子
第四节 电磁透镜
一、电磁透镜的聚焦原理
二、电磁透镜的结构
三、电磁透镜与光学透镜的比较
四、电磁透镜的像差
五、电磁透镜的分辨能力
第五节 透射电子显微镜
一、透射电子显微镜的工作原理与构造
二、透射电子显微镜样品的制备
三、透射电子显微镜在材料研究中的应用
第六节 扫描电子显微镜
一、扫描电子显微镜的工作原理、特点及构造
二、扫描电子显微镜样品的制备
三、扫描电子显微镜在材料研究中的应用
第七节 电子探针X射线显微分析
一、电子探针仪的工作原理
二、电子探针仪的分析方法
三、X射线荧光能谱分析方法
思考题
第三章 热分析
**节 热分析技术的分类
第二节 差热分析
一、差热分析原理
二、差热分析仪
三、差热分析曲线
四、差热分析曲线的影响因素
第三节 差示扫描量热法
一、差示扫描量热分析的原理
二、差示扫描量热曲线
三、差示扫描量热法的影响因素
四、差示扫描量热法的温度和能量校正
……
第四章 紫外吸收光谱法
第五章 红外吸收光谱法
第六章 激光拉曼光谱法
第七章 核磁共振氢谱法
第八章 核磁共振碳谱法
第九章 质谱法
第十章 常用现代分析测试方法应用特点简介
附录1 分析方法符号及其缩略语
附录2 常用物理常数
附录3 元素的物理性质
附录4 K系标识谱线的波长、吸收限和激发电压
附录5 元素的质量吸收系数(um)
附录6 原子散射因子(f)
附录7 原子散射因子校正值(△f)
附录8 滤波片选用表
附录9 各种点阵的结构因子
附录10 德拜-瓦洛温度因子e-Bsin2θIλ2=e-M
附录11 从分子离子中丢失的游离基和中性碎片
附录12 有机化合物质谱中一些常见碎片离子①(正电荷未标出)
参考文献