中國文化大學教師教學大綱

課程資料

D378 奈米結構分析與X光繞射 開課學期：1091
 開課班級： 材料碩 1
授課教師：施漢章 必修 學期課 學分數：3.0 大義 0603 星期四 09:10-12:00
D378 NANOSTRUCTURE ANALYSIS AND X-RAY DIFFRACTION 2020 Fall
 Master Program of Nanomaterials, Department of Chemical and Materials Engineering 1
Professor：SHIH, HAN-CHANG Required Semester Credits: 3.0 Da Yi 0603 Thursday 09:10-12:00

發展願景

傳揚中華文化，促進跨領域創新，與時精進，邁向國際
It is our objective to promote Chinese culture, enhance cross-disciplinary innovation, seek constant advancement, and embrace global community.

辦學宗旨

秉承質樸堅毅校訓，承東西之道統，集中外之精華，研究高深學術, 培養專業人才，服務社會，致力中華文化之發揚, 促進國家發展.
Based on our motto—“Temperament, Simplicity, Strength, and Tenacity,” “inheriting the merits of the East and the West” and “absorbing the essence of Chinese and foreign cultures,” we make it our mission to pursue advanced research, develop professional talents, serve the society, promote Chinese culture and support national development.

校教育目標
校基本素養
校核心能力

院教育目標

研究創新、科技興國
發展產業、學以致用
培育優秀青年工程師

院核心能力

科學理論與工程知識
系統設計與資通科技
實驗分析與實踐技能
創新整合與終身學習
工程倫理與社會責任
計畫管理與團隊合作

系教育目標

材料科學的原理及內涵
奈米科技的知識及發展
材料工程的應用及實務

系核心能力

結合學生原有專長與材料科技
材料科技之整合與創新
理論與工程實務並重

課程目標

(1)材料科學的內涵及工程應用 (2)奈米科技的知識及未來發展 本課程之重點在於提供學生對於繞射現象和材料基本結構的認識，再延伸到X光和電子繞射與奈米結構之分析與鑑定。

課程能力

結合學生原有專長與材料科技 (比重 20%)
材料科技之整合與創新 (比重 50%)
理論與工程實務並重 (比重 30%)

課程概述

教學目標： 解材料之基本結構、常用分析儀器之原理及應用場合 教學內容： (1)掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡、原子力顯微鏡、熱分析及X光繞射分析儀等分析儀器原理及其應用 (2)結晶學原理 (3)繞射原理 (4) X-光繞射應用 (5)材料分析技術

授課內容

教學目標：
解材料之基本結構、常用分析儀器之原理及應用場合
教學內容：
(1)掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡、原子力顯微鏡、熱分析及X光繞射分析儀等分析儀器原理及其應用
(2)結晶學原理
(3)繞射原理
(4) X-光繞射應用
(5)材料分析技術

本課程之重點在於提供學生對於繞射現象和材料基本結構的認識，再延伸到X光和電子繞射與奈米結構之分析與鑑定。其中主要內容項目含:X光特性與產生原理;X光連續光譜與特徵繞射線;X光之吸收和過濾;X光光電管構造和微焦光電管;布拉格定律和Laue's公式，晶體對稱性和繞射面;倒晶格原理和Ewald繞射球;X光光譜和材料理論密度;繞射實驗方法;電子、原子、晶胞、多晶體之繞射強度;多晶體繞射之六大因子(極化、結構、重複、Lorentz、吸收、溫度);奈米粒度與繞射半高寬；殘面應立與應變量測；液態及非晶質材料之繞射強度；X光繞射儀和穿透式電鏡之結構。

This course is aimed to provide students the basic theories of  X-ray diffraction and materials analysis techniques. This course includes the observing the microstructures by using scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, using electron diffraction patterns and X-ray diffraction patterns to examine the crystal structures and calculate the lattice constants, testing the phase transformation by differential scanning calorimeter. This course also selects some case studies to provide a useful link between theory and the practical reality.

授課方式

課堂講授與投影片教學，並行雲端學習授課形式。

評量方式

課程能力
/評量方式		結合學生原有專長與材料科技 (比重 20%)材料科技之整合與創新 (比重 50%)理論與工程實務並重 (比重 30%)
期中報告%%%%
期末報告%%%%
作業%%%%
出席紀錄考核評量%%%%

上課用書

（師生應遵守智慧財產權及不得非法影印）
材料分析，汪建民主編，中國材料科學協會出版

參考書目

（師生應遵守智慧財產權及不得非法影印）
(1)Elements of X-ray Diffraction , B. D. Cullity and S. R. Stock , Prentice-Hall , Inc.
(2)Transmission Electron Microscopy , D. B. Williams , C. B. Carter , 1996 , Plenum Press , New York.
(3)Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis , J. Goldstein , etal. 3rd. 2003 Kluwer Academic , New York.
(4)Electron Microscopy of Thin Crystals，Peter Hirsch，etal. Butterworths ,  London.
(5)Practical Electron Microscopy in Materials Science，J. W. Edington，vol.1-5
(6)Modern Metallography , R. E. Smallman and K. H. G. Ashbee , Pergamon Press.
(7)材料電子顯微鏡學，陳力俊等著，行政院國科會精密儀器發展中心編印
(8) X光繞射原理與材料結構分析，許樹恩與吳泰伯著，行政院國科會精密儀器發展中心編印

輔導時間

教師聯絡資訊

Email：shz@faculty.pccu.edu.tw
分機：33611

課程進度

  1. Properties of X-ray

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 1
  2. Properties of X-ray

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 1
  3. Crystal Systems and Stereographic

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 2
  4. Diffraction:Geometry and Intensities

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 3
  5. Diffractometer Measurements

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 4
  6. Powder photographs

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 7
  7. Phase Identification  

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 9
  8. Determination of Crystal Structure

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 10
  9. 期中考
  10. Stress Measurenemt

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 15
  11. Electron Interactions with Electric and Magnetic Fields  

    指定研讀資料

    Electron Interactions with Electric and Magnetic Fields  
  12. Electron Gun

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 20
  13. Magnetic Lenses

    指定研讀資料

    Cullity : X-RAY DIFFRACTION , Chapter 20
  14. Transmission Electron Microscopes；
    Kikuchi Lines

    指定研讀資料

    Williams : Transmission Electron Microscopy
  15. Williams : Transmission Electron Microscopy

    指定研讀資料

    Goldstein : Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis
  16. Scanning Electron Microscopes

    指定研讀資料

    Goldstein : Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis
  17. final
  18. 期末考