课程大纲

课程大纲

现代X射线物理的原理与应用

课程编码:082700M03003H 英文名称:Modern X-ray Physics: Principles and Applications 课时:30 学分:2.00 课程属性:一级学科研讨课 主讲教师:王焕华

教学目的要求
光学,晶体学或材料科学纪检

预修课程
光学,晶体学或材料科学纪检

大纲内容
第一章 第一章 现代X射线源 2学时 王焕华
第1节 §1.1 X射线——波与光子
第2节 §1.2 X射线管
第3节 §1.3 同步辐射
第4节 §1.4 发射度与衍射极限
第5节 §1.5 第四代光源及其带来的新机遇
第二章 第二章 X射线与物质的相互作用 5.5学时 王焕华
第1节 §2.1 散射(Scattering)
第2节 §2.2 吸收(Absorption)
第3节 §2.3 相干 (Coherence)
第4节 §2.4 折射和反射(Refraction and Reflection)
第5节 §2.5 磁的相互作用 (Magnetic Interactions)
第三章 第三章 X射线散射与衍射 9学时 王焕华
第1节 §3.1 X射线散射(XRS)
第2节 §3.2 晶体的X射线衍射(XRD)
第3节 §3.3 原子对分布函数(PDF)
第4节 §3.4 X射线衍射实验与数据处理
第5节 §3.5 时间分辨X射线散射(trXRS)案例实习
第6节 §3.6 倒易空间绘制(RSM)案例实习
第7节 §3.7 共振X射线散射(RXRS)案例实习
第四章 第四章 X射线反射与折射 4.5学时 王焕华
第1节 §4.1 X射线散射中的折射与相移
第2节 §4.2 折射率与散射长度密度
第3节 §4.3 X光波段的Snell定律和Fresnel方程
第4节 §4.4 均匀薄板与多层膜的折射与反射
第5节 §4.5 实际表面与界面
第6节 §4.6 低角X射线反射实验
第7节 §4.7 低角X射线反射案例实习
第8节 §4.8 扩展X射线反射与CTR分析案例实习
第五章 第五章 X射线吸收 3学时 王焕华
第1节 §5.1 单原子的吸收
第2节 §5.2 吸收精细结构谱(XAFS)
第3节 §5.3 圆二色吸收
第4节 §5.4 吸收谱(XAS)
第5节 §5.5 光电子能谱(XPS)
第6节 §5.6 角分辨光电子能谱(ARPES)
第六章 第六章 共振散射 2学时 王焕华
第1节 §6.1 受迫荷电振子
第2节 §6.2 作为振子几何的原子
第3节 §6.3 色散关系及其原因
第4节 §6.4 实例
第七章 第七章 相干方法 2学时 王焕华
第1节 §7.1 相干性和分辨率
第2节 §7.2 菲涅尔透镜
第3节 §7.3 关联光子谱(XPCS)
第4节 §7.4 相干衍射成像(CDI)

参考书

课程教师信息
王焕华,男,1995年本科毕业于山东大学物理系,2001年在中科院物理所获得博士学位;2001-2003年在美国康奈尔大学应用与工程物理系做博士后,主要从事同步辐射时间分辨X射线散射的研究工作,完成了CHESS-G3实验站的时间分辨X射线散射/反射和脉冲激光沉积集成装置,并利用该设备进行了时间分辨散射研究;2003-2004年在美国佐治亚大学做研究助理;自2004年10月至今在中国科学院高能物理研究所工作,期间:2005-2006年在斯坦福国际研究院做访问研究员;2012-2013年在伊利诺伊大学香槟分校做访问学者。现在中科院高能所同步辐射实验室任漫散射站站长,负责HEPS低维结构探针线站的设计建设;同时在中国科学院大学教授《X射线晶体学》。在PRL、Science、APL等期刊上发表论文以及专利60多篇(项)。