X射线晶体学（近代物理方向）

课程编码：180208082703P3007H 英文名称：X-ray Crystallography: Principle and Applications in Modern Physics 课时：50 学分：2.50 课程属性：专业课 主讲教师：王焕华等

本课程是凝聚态物理、材料科学与工程、固体化学、矿物学、分子生物学及其相关专业研究生的专业基础课程，介绍晶体中的散射、衍射现象的理论、实验方法及其应用。主要内容包括：X射线与物质的相互作用；晶体学基础；X射线衍射的运动学理论；衍射的傅立叶变换描述；晶体衍射的实验方法和数据处理；晶体空间群的测定；晶体结构的测定。通过本课程的学习，学生能够掌握X射线散射和衍射的基本理论和实验数据的处理方法，能够用来解决常见的实际科研问题，并了解当今X射线散射和衍射方法的最新技术及其基本原理。

光学，晶体几何学，量子力学基础

第一章 衍射基础 2学时 王焕华
第1节 散射探针
第2节 X射线源
第二章 X射线与物质的相互作用 5学时 王焕华
第1节 散射（Scattering）
第2节 吸收（Absorption）
第3节 相干 (Coherence)
第4节 折射和反射（Refraction and Reflection）
第5节 磁相互作用 (Magnetic Interactions)
第三章 晶体结构和空间点阵 9学时 王焕华
第1节 晶体和空间点阵
第2节 晶体的周期性 晶胞
第3节 晶列、晶面和晶面指数
第4节 倒易点阵
第5节 晶格的对称性 晶系
第6节 晶体缺陷
第四章 衍射运动学理论 12学时 王焕华
第1节 物质对X射线的散射
第2节 晶体的衍射
第3节 晶体衍射的测量强度
第4节 一般散射与关联函数
第5节 运动学衍射的应用
第五章 傅立叶变换 2学时 王焕华
第1节 傅立叶级数
第2节 傅立叶变换
第3节 衍射与傅立叶变换
第4节 卷积
第5节 电子密度方程
第6节 相位问题
第六章 衍射实验方法 9学时 王焕华
第1节 衍射实验概述
第2节 晶体衍射——衍射仪法
第3节 晶体衍射——劳厄法
第4节 单晶衍射——回摆法
第5节 粉末衍射——粉末法
第6节 衍射数据的还原——数据校正
第7节 衍射数据的处理——全谱拟合
第8节 X射线散射技术的发展与应用
第七章 空间群的测定 2学时 董宇辉
第1节 指标化（indexing）：粉末，单晶；
第2节 对称中心的判断
第3节 晶体衍射的系统消光
第4节 强度统计
第5节 镜面与二次轴的鉴别
第八章 晶体结构的测定：小分子 3学时 董宇辉
第1节 结构测定的相位问题
第2节 帕特逊函数
第3节 尝试法
第4节 同构型法
第5节 差值傅里叶法
第6节 直接法
第九章 晶体结构的测定：大分子 2学时 董宇辉
第1节 同晶差值傅立叶法
第2节 分子置换法
第3节 同晶置换法
第4节 反常衍射法
第十章 数据处理实习课程，答疑课 3学时 王焕华
第1节 数据处理实例
第2节 答疑课
第十一章 期末考试 2学时 王焕华
第1节 期末考试

王焕华，男，1972年生；中国科学院高能物理研究所研究员，中国科学院大学岗位教授；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；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，期间于2005.11－2006.12间在斯坦福国际研究院做访问研究员，于2012.2－2013.4间在伊利诺伊大学香槟分校做访问学者，于2014.02-2014.06间在加拿大光源开展合作研究，2017.12-2018.03在阿贡国家实验室开展关键技术出国培训项目。现任中科院高能所同步辐射装置漫散射实验站（BSRF-1W1A）和北京高能光源低维结构探针（HEPS-LoDiSP）光束线站负责人。
董宇辉，男，1970年生，中国科学院高能物理研究所研究员，中国科学院大学岗位教授；1993年本科毕业于中山大学物理系，1999年博士毕业于中科院高能所。现任中科院高能所副所长兼多学科中心主任，北京高能光源束线部负责人。