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第1章 电子波动光学基础1

1.1 波函数与波动方程1

1.2 态迭加原理3

1.3 电子波的相干性与波的干涉4

1.4 惠更斯原理与基尔霍夫(Kirchhoff)公式9

1.5 菲涅尔衍射11

1.5.1 菲涅尔衍射与菲涅尔传播函数11

1.5.2 菲涅尔积分与菲涅尔衍射条纹13

1.5.3 傅里叶像14

1.6 夫琅和费衍射与傅里叶变换16

1.7 卷积运算实例18

1.8 傅里叶变换应用举例21

作业与思考题28

主要参考书目28

参考文献28

第2章 电子衍射运动学30

2.1 散射理论近似30

2.2 原子散射因子32

2.3 相位物近似34

2.4.1 径向分布函数37

2.4原子集团的散射,自相关函数37

2.4.2 自相关函数38

2.5 晶体衍射41

2.5.1 单胞的散射41

2.5.2 无限尺寸晶体的衍射42

2.5.3 有限尺寸晶体的衍射44

2.5.4 协同散射与非协同散射45

2.6 衍射的劳埃情况和布剌格情况46

主要参考书目47

参考文献47

作业与思考题47

第3章 电子显微镜相位衬度成像49

3.1 衍射与成像49

3.1.1 阿贝成像原理49

3.1.2 衍射与成像的夫琅和费衍射处理49

3.2 Zernick相位衬度50

3.3 衍射与成像的菲涅尔衍射处理52

3.3.1 理想薄透镜52

3.3.2 多元件系统52

3.4.1 衬度传递函数的57

3.4.2 像差引起的相位变化57

3.4 衬度传递函数的相位项构成57

3.4.2.1 球差58

3.4.2.2 离焦59

3.4.2.3 像散的影响60

3.4.3 弱相位物近似与Scherzer欠焦条件60

3.4.4 非Scherzer欠焦条件的选择与通频带63

3.5 衬度传递函数的振幅项构成66

3.5.1 物镜光阑66

3.5.2 色差67

3.5.3 束发散的影响68

3.6 透射电子显微镜分辨本领和像分辨限制因素73

作业与思考题76

主要参考书目77

参考文献77

第4章 高分辨电子显微像衬度理论和像计算79

4.1 相位衬度与振幅衬度79

4.2 简单点阵条纹像81

4.2.1 一维点阵条纹像81

4.2.2 二维点阵像86

4.3 可以直接解释的高分辨晶体结构像87

4.3.1 弱相位物近似与投影电荷密度近似89

4.3.2 相位物近似、相位栅近似以及高压近似之间关系的讨论95

4.4 计算动力学散射辐射Cowley-Moodie多层法和高分辨计算像模拟97

4.4.1 Cowley-Moodie多层法计算动力学散射振辐97

4.4.2 高分辨计算像模拟技术101

4.4.3 赝弱相位物近似108

4.5 非周期结构的高分辨电子显微学成像110

4.6 高分辨像的图像处理116

4.6.1 消除噪声的实用图像处理方法116

4.6.2 光学图像处理119

4.6.3 计算机数字图像处理120

4.7.1 高分辨像的解卷处理和线性图像修复121

4.7 线性图像修复和高分辨电子显微学结构测定方法121

4.7.1.1 直接法解卷123

4.7.1.2 最大熵解卷123

4.7.2 高分辨电子显微像与电子衍射结合测定晶体结构124

4.7.3 利用空间群对称性帮助复原出射波函数进行结构像重组125

4.8 非线性成像图像处理技术128

4.8.1 线性与非线性成像130

4.8.2 非线性成像出射波函数复原131

4.8.2.1 变焦法132

4.8.2.2 离轴电子全息术132

4.9 定量高分辨电子显微学的发展现状133

4.8.2.3 系列倾斜复原法133

4.9.1 高分辨图像识别134

4.9.1.1 亮点中心定位法134

4.9.1.2 矢量图像识别法136

4.9.1.3 相位法137

4.9.2 定理化学点阵像139

主要参考书目142

参考文献142

作业与思考题142

4.9.3 高分辨工作与分子动力学模拟计算结合142

第5章 衍射衬度成像的运动学理论145

5.1 衍射衬度与衍射衬度成像145

5.1.1 衍射衬度145

5.1.2 衍射衬度成像146

5.2 衍衬成像运动学理论的几个基本近似147

5.3 完整晶体衍射衬度运动学理论推导148

5.3.1 偏离参量与消光距离148

5.3.2 衍衬运动学理论公式的导出149

5.3.3 消光距离公式的导出150

5.4 完整晶体的衍射衬度效应152

5.5 非完整晶体衍射衬度运动学理论154

5.6 含缺陷晶体衍射衬度像的运动学解释155

5.6.1 含层错晶体155

5.6.2 波纹图156

5.6.3 位错159

5.6.4 位错环163

5.6.5 位错环像和位错在膜表面上的松驰效应165

5.6.6 弱束暗场成像技术167

作业与思考题169

主要参考书目169

6.1 电子衍射的动力学处理方法172

参考文献*169++第6章 电子衍射动力学理论172

6.2 Howie-Whelan双束动力学方程组的导出174

6.3 完整晶体动力学方程组的解176

6.4 完整晶体的衍射衬度和异常吸收180

6.5 动力学理论的波动力学表述185

6.6 色散面188

6.7 布洛赭波的对称性和布洛赭函数191

6.8 异常吸收效应的波动力学处理193

6.9 Bethe波动力学公式的求解196

6.10 计算动力学衍射振幅的散射矩阵法199

6.11 会聚束电子衍射和双束动力学回摆曲线的测定201

作业与思考题204

主要参考书目205

参考文献205

第7章 电子衍射多束动力学理论206

7.1 多束动力学理论的引出206

7.2 系列反射下的多束动力学计算208

7.3 轴向入射条件下的束约化212

7.4 多束动力不计算的近似处理218

7.4.1 一般条件下的多束动力学计算218

7.4.2 二级Bethe近似219

7.4.3 Kambe强耦合近似221

7.5 结构因子测定的临界电压法225

7.6 结构因子测定的等厚条纹法和回摆曲线法232

7.7 结构因子测定的交截菊池线法（IKL）和交HOLZ线法（IHL）237

7.8 结构因子测定的CBED多参数精修拟合法243

作业与思考题248

主要参考书目248

参考文献249

第8章 非完整晶体的衍射衬度动力学理论250

8.1 动力学方程的基本形式250

8.2 含有平面界面晶体的Amelinckx衍射动力学处理方法254

8.3.1 含层错晶体双束动力学方程组的解258

8.3 含层错晶体的衍射衬度258

8.3.2 层错条纹衬度特征的物理解释263

8.4 其他类型平面界面的衍射衬度268

8.4.1 α条纹衬度268

8.4.2 空洞、片状析出物与δ条纹270

8.5 含位错晶体衍射衬度的动力学理论278

8.5.1 动力学理论和含位错晶体的衍射衬度278

8.5.2 计算电子显微像和缺陷的鉴定286

8.6 小位错环和第二相粒子的衍射衬度289

参考文献295

主要参考书目295

作业与思考题295

附录297

附录1 基尔霍夫（Kirchhoff）公式的推导297

附录2 卷积的定义和性质298

附录3 狄拉克（Dirac）函数的定义和性质298

附录4 相关与自相关299

附录5 原子散射因子表301

附录6 电子的原子散射因子解析式f(u)= aiexp(-biu2)＋c参数表303

附录7 电子波长和相对论因子数据表307

参考文献308

索引309