《材料結構分析基礎（第2版）》介紹材料微觀結構分析的基本原理、分析儀器與分析方法。全書分兩大部分：基礎理論與分析方法。第一部分講述與材料結構分析有關的物理學基礎和材料學基礎，包括光、電子、離子、原子、分子的性質，晶體結構與晶體衍射；第二部分介紹一些現代常用的材料分析儀器及其對材料成分、結構與形貌的分析方法，包括顯微和衍射、光譜、能譜和質譜方法。
《材料結構分析基礎（第2版）》可作為高等院校材料科學與工程等專業的教材，也可作為有關科技工作者的自學參考書。
材料分析方法是材料科學的一個重要組成。人們通過長期的生產實踐和科學實驗，對各種材料結構的分析已經積累了相當豐富的知識，并使一系列重要的分析技術得以發展和完善。
現代分析儀器及其分析方法種類繁多。分析方法作為一種手段，原則上對于各種材料都是適用的，這是共性。但材料在不同的使用場合對分析的要求不完全一樣，并且材料的使用和分析都涉及人，而人是有一定的知識面及工作條件的，這是材料分析中的個性問題。顯然，對材料分析方法的全面理解，有助于研究者在一定的條件下，選擇最恰當的方法來達到研究的目的。 材料結構的分析方法與近代物理密切相關，必須運用理論知識才能從儀器的圖像顯示得到有關材料內部的信息數據。學生在理論方面基礎的差異，必然影響學生對微觀分析認識的深度。但分析方法本身也有一定的獨立性，故實際上并不要求每個學生必須在精通近代物理后才能掌握材料分析方法。
本書介紹的與材料分析有關的物理學基礎，主要是光、電子、離子的物理基礎，晶體學基礎介紹有關的晶體學及其晶體衍射的基礎。書中有關衍射理論的表述，沒有使用倒易點陣的概念，但這不妨礙本書有關晶體衍射理論的完整性。為了理論表述上較為系統，本書不回避數學推導。
本書還介紹了一些常用的現代分析儀器及其基本的分析方法，包括顯微和衍射方法，光譜、能譜和質譜方法。
學習的秘訣，在于學習者能夠舉一反三。本書內容較多，不可能也不需要都在課堂講授。課堂講授只要求闡明基本原理，介紹幾種本專業常用的分析方法即可，其余內容可由學生根據自己的需要和興趣自學。
近年來材料科學中數學（計算機）模擬受到了重視并取得了明顯的進展。不過材料科學以實驗為基礎的特征絲毫沒有改變。材料分析的教學必須重在實驗，故有關材料分析方法的教材，應有配套的實驗教材。
本書在第一版出版十年之后修訂再版。這十年，國內大學與時俱進，教學發生了很大的變化，幾乎所有的專業都在不斷地擴大專業面，所以相對第一版，本書做了相當多的修改與擴充。
第二版前言
第一版序
第一版前言
第1章 物理學基礎
1.1 粒子與波
1.1.1 光與X射線
1.1.2 實物粒子
1.2 衍射與成像
1.2.1 概述
1.2.2 散射波疊加
1.2.3 縫、孔衍射
1.2.4 光柵衍射
1.2.5 透鏡成像
1.3 原子結構與光譜
1.3.1 原子的殼層結構
1.3.2 原子的激發與電離
1.3.3 特征輻射
1.3.4 俄歇電子
1.3.5 核
1.4 分子結構與光譜
1.4.1 分子結構
1.4.2 分子振動能級與分子振動光譜
1.4.3 分子轉動能級與分子轉動光譜
1.4.4 分子軌道能級和分子電子光譜
1.4.5 分子光譜
1.5 光與物質的相互作用
1.5.1 概述
1.5.2 散射
1.5.3 原子散射因子
1.5.4 吸收與衰減
1.5.5 吸收體的物理效應
1.6 帶電粒子在電磁場中的運動
1.6.1 帶電粒子的電磁輻射
1.6.2 電磁場對帶電粒子的作用
1.6.3 電子透鏡
1.7 帶電粒子與物質的相互作用
1.7.1 概述
1.7.2 帶電粒子的射程
1.7.3 電子的相干散射
1.7.4 電子與物質的相互作用
1.7.5 離子與物質的相互作用
習題
第2章 固體結構
2.1 晶體
2.1.1 晶體的形成
2.1.2 晶體結構
2.2 晶體的對稱性
2.2.1 對稱的概念
2.2.2 晶體的宏觀對稱性
2.2.3 晶體的微觀對稱性
2.2.4 晶體結構的表示式
2.3 晶面與晶向
2.3.1 晶面指數與晶向指數
2.3.2 晶面間距、晶面夾角
2.3.3 晶帶
2.4 晶體投影
2.4.1 球面投影
2.4.2 極射平面投影和烏氏網
2.4.3 標準投影圖
2.5 晶體衍射理論（一）
2.5.1 晶體衍射的運動學理論
2.5.2 勞埃方程與布拉格方程
2.5.3 勞埃方程和布拉格方程的不確定性
2.5.4 薄晶體以及晶體表面的衍射
2.6 晶體衍射理論（二）
2.6.1 晶胞的衍射強度
2.6.2 單晶體的衍射強度
2.6.3 多晶體的衍射強度
2.6.4 溫度因子
2.7 晶體缺陷和實際晶體
2.7.1 理想晶體和實際晶體
2.7.2 調制結構
2.8 準晶、非晶、膠體和液晶
2.8.1 準晶體
2.8.2 非晶體
2.8.3 膠體
2.8.4 液晶
2.9 材料結構分析
2.9.1 材料結構分析的概念
2.9.2 材料結構分析的方法
習題
第3章 光譜分析
3.1 光的檢測與光譜儀
3.1.1 光的檢測
3.1.2 光柵光譜儀
3.1.3 傅里葉變換
3.1.4 傅里葉射頻波譜儀
3.1.5 傅里葉紅外光譜儀
3.2 發射光譜分析
3.2.1 原子發射光譜儀
3.2.2 制樣
3.2.3 原子發射光譜的譜線
3.2.4 原子發射光譜的分析方法
3.3 紫外一可見吸收光譜分析
3.3.1 紫外一可見吸收光譜儀
3.3.2 紫外吸收光譜
3.3.3 試樣制備
3.3.4 分析應用
3.3.5 原子吸收光譜法
3.4 紅外吸收光譜分析
3.4.1 基本原理
3.4.2 傅里葉紅外吸收光譜儀
3.4.3 試樣
3.4.4 紅外光譜解析
3.4.5 紅外光譜應用
3.4.6 拉曼散射光譜分析
3.5 核磁共振吸收波譜分析
3.5.1 基本原理
3.5.2 核磁共振波譜儀
3.5.3 試樣
3.5.4 化學位移與自旋分裂
3.5.5 核磁共振氫譜及應用
3.5.6 C核磁共振
3.5.7 核磁共振成像原理
習題
第4章 質譜和色譜
4.1 離子的檢測與質譜儀
4.1.1 離子檢測器
4.1.2 磁偏轉型質量分析器
4.1.3 四極桿質量分析器
4.2 質譜分析方法
4.2.1 質譜儀工作原理
4.2.2 質譜儀主要性能
4.2.3 質譜圖及譜線的測量
4.2.4 有機質譜中的離子峰
4.2.5 有機化合物相對分子質量的測定
4.2.6 有機化合物定性分析
4.2.7 有機化合物的定量分析
4.2.8 有機質譜的應用
4.2.9 無機質譜分析方法
4.3 色譜
4.3.1 概述
4.3.2 氣相色譜分析
4.3.3 氣相色譜一質譜聯用分析
4.3.4 高效液相色譜
4.3.5 平板色譜法
習題
第5章 x射線分析
5.1 X射線的檢測與X射線譜儀
5.1.1 ——維圖像的記錄
5.1.2 X射線光粒子計數器
5.1.3 X射線能譜儀
5.1.4 X射線分光計
5.1.5 單色器
5.2 X射線熒光譜分析
5.2.1 X射線熒光譜儀
5.2.2 X射線的二次激發
……
第6章 光學顯微鏡
第7章 電子顯微方法
第8章 探針和掃描顯微分析
第9章 熱分析
參考文獻
附錄
一個物點發出的光束稱為同心光束，經光學系統折射后又會聚在一點，這個點稱為光學系統對該物點成的像。
透鏡成像要求保持像和物的幾何相似性，依靠的是光在均勻介質中的直線傳播。
1.透鏡與透鏡組
各物點發出的光沿某方向（平行光）在足夠遠處都可會聚成一個點，這些足夠遠處的點構成物在無窮遠處的像。也就是說，無論多大的物體，在足夠遠處觀察，都是一個點。透鏡的作用可以把這個無窮遠處的像移到焦平面上。
透鏡能將光束會聚或發散。在光學中，透鏡和透鏡組都是屬于共軸球面系統，即是由中心在同一直線上的兩個或兩個以上的隔有不同介質的球面組成的系統，該直線稱為系統的光軸。光通過共軸球面系統成像是光依次在每個球面折射和反射的結果。在成像過程中，前一個折射面所成的像即為相鄰后一個折射面的物。容易證明，共軸球面系統利用近軸光線可以對物完善地成像。所謂近軸光線，即在近軸區域運行的光線，由近軸的物點發出，通過近軸的球面區域，會聚于近軸的像點。
研究共軸系統的成像問題，通常把共軸球面系統作為一個整體，而沒有必要逐一研究每一個面的成像。
……
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