《文物分析技術》教學大綱

1、PAGE PAGE 17文物分析技術教學大綱一、課程名稱：文物分析技術二、課程類型：跨專業(yè)選修課三、適用對象：文物保護技術專業(yè)及其他，三年級四、計劃學時：36課時五、學分：2六、任課教師：七、課程簡介：本門課程主要通過文物研究和保護中常用現(xiàn)代科技分析技術基本原理、特點、樣品處理過程等的講授，并結合具體事例的介紹，培養(yǎng)學生學會如何利用現(xiàn)代分析技術來研究和解決文物研究與保護問題的思維能力?？己诵问剑洪]卷考試。八、課程主要內容：第一章 緒論（4課時）1.1 文物1.1.1 什么是文物1.1.2 文物的分類1.2 現(xiàn)代儀器分析概述1.2.1 儀器分析與化學分析1.2.2 儀器分析的類型1.2.3 儀器

2、分析的一般過程與基本特點1.2.4 分析儀器1.2.5 儀器的主要性能指標1.2.6 儀器分析方法的校正1.2.7 計量學與誤差1.3 電磁輻射的基礎知識1.3.1 電磁輻射1.3.2 電磁輻射的波粒二象性1.3.3 電磁輻射與物質的作用過程1.3.4 光譜的產生與光譜的分類1.4 現(xiàn)代分析技術在文物研究中的應用1.4.1 文物研究中的分析技術與儀器分析1.4.2 文物研究中的分析技術的特點1.5 試樣的采取與調制1.5.1 取樣的原則1.5.2 樣品的采取和前處理教學重點及難點：重點：電磁輻射與物質的作用過程；文物研究中的分析技術的特點。難點：電磁輻射的波粒二象性。思考題：1、什么是儀器分析

3、？儀器分析有哪些種類？2、儀器分析的一般過程是什么？有何特點？3、怎么描述電磁輻射？4、電磁輻射與物質有哪些作用過程？5、什么是文物？6、簡述現(xiàn)代分析技術在文物研究中的特點。7、現(xiàn)代分析技術在文物研究中應用在哪些方面？請舉例說明。8、取樣的原則是什么？對不同的樣品如何進行前處理？第二章 文物的影像結構分析技術（4課時）2.1 X光照相技術與CT掃描技術2.1.1 X光照相技術與CT掃描技術的基本原理2.1.2 X光照相技術與CT掃描技術的特點2.1.3 樣品處理2.1.4 X光照相技術與CT掃描技術的應用實例2.2 紅外成像技術2.2.1 紅外成像技術的基本原理2.2.2 紅外成像技術的特點2

4、.2.3 樣品處理2.2.4 紅外成像技術的應用實例2.3 中子照相技術2.3.1 中子照相技術的基本原理2.3.2 中子照相技術的特點2.3.3 樣品處理2.3.4 中子照相技術的應用實例2.4 多光譜成像技術2.4.1 多光譜成像技術的基本原理2.4.2 多光譜成像技術的特點2.4.3 樣品處理2.4.4 多光譜成像技術的應用實例教學重點及難點重點：X光照相技術與CT掃描技術。難點：紅外成像技術；多光譜成像技術。思考題：1、X光照相技術的基本原理？2、什么是軟X光？什么是硬X光？3、在一張黑白X光照片中，白色代表什么？4、X光照相技術在文物研究中的應用？5、簡述中子照相與X光照相的差別？6

5、、試舉例說明多光譜成像技術的優(yōu)點？第三章 文物的微觀結構分析技術（6課時）3.1 光學顯微鏡（2課時）3.1.1 體視顯微鏡3.1.1.1 體視顯微鏡的基本原理3.1.1.2 體視顯微鏡的特點3.1.1.3 樣品處理3.1.1.4 體視顯微鏡的應用實例3.1.2 偏光顯微鏡3.1.2.1 偏光顯微鏡的基本原理3.1.2.2 偏光顯微鏡的特點3.1.2.3 樣品處理3.1.2.4 偏光顯微鏡的應用實例3.1.3 金相顯微鏡3.1.3.1 金相顯微鏡的基本原理3.1.3.2 金相顯微鏡的特點3.1.3.3 樣品處理3.1.3.4 金相顯微鏡的應用實例3.2 電子顯微鏡（4課時）3.2.1 掃描電子

6、顯微鏡3.1.1.1 掃描電子顯微鏡的基本原理3.1.1.2 掃描電子顯微鏡的特點3.1.1.3 樣品處理3.1.1.4 掃描電子顯微鏡的應用實例3.2.2 透射電子顯微鏡3.1.2.1 透射電子顯微鏡的基本原理3.1.2.2 透射電子顯微鏡的特點3.1.2.3 樣品處理3.1.2.4 透射電子顯微鏡的應用實例教學重點及難點重點：偏光和金相顯微鏡樣品處理；掃描電子顯微鏡的基本原理與應用實例。難點：掃描電子顯微鏡的基本原理。思考題：1、通常顯微鏡分為哪兩類？2、體視顯微鏡的放大倍數(shù)？3、什么是正交偏光？4、正交偏光觀察樣品時，視野一片黑暗說明什么？5、在觀察樣品金相時，樣品拋光后浸蝕的目的是什么

7、？6、試述掃描電子顯微鏡的原理與成像？7、透射電鏡對樣品的要求？第四章 文物的化學元素組成分析技術（6課時）4.1 原子吸收光譜法4.1.1 原子吸收光譜法的基本原理4.1.2 原子吸收光譜法的特點4.1.3 樣品處理4.1.4 原子吸收光譜法的應用實例4.2 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法4.2.1 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的基本原理4.2.2 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的特點4.2.3 樣品處理4.2.4 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法的應用實例4.3 X射線熒光光譜法4.3.1 X射線熒光光譜法的基本原理4.3.2 X射線熒光光譜法的特點4.3.3 樣品處理4.3.4 X射線熒

8、光光譜法的應用實例4.4 中子活化分析法4.4.1 中子活化分析法的基本原理4.4.2 中子活化分析法的特點4.4.3 樣品處理4.4.4 中子活化分析法的應用實例教學重點及難點重點：X射線熒光光譜法的基本原理。難點：電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法。思考題：1、原子吸收光譜法有何優(yōu)缺點？2、原子吸收光譜分析的基本原理是什么？3、簡述積分吸收，峰值吸收。原子吸收光譜法定量分析的依據(jù)是什么？4、原子吸收分光光度計由哪幾個主要部分組成，每一部分的作用是什么？5、原子吸收譜線變寬的原因有哪些？6、原子吸收光譜定量分析方法有哪些？7、原子吸收光譜分析有哪些干擾，如何消除？8、原子吸收光譜在文物研究中有哪

9、些應用？舉例說明。9、什么是原子發(fā)射光譜分析法？10、原子發(fā)射光譜法有何優(yōu)缺點？11、原子發(fā)射光譜法如何進行定性定量分析？12、什么是等離子體，以ICP作為光源的發(fā)射光譜分析具有哪些特性13、ICP在文物研究中有哪些應用，并舉例說明。14、X射線連續(xù)光譜是如何產生的？連續(xù)光譜為何有短波限？15、X射線熒光光譜是連續(xù)光譜還是特征光譜，如何產生？16、寫出莫塞萊定律，它有何用處？17、X射線熒光光譜定量分析的方法有哪些？18、X射線熒光光譜在文物研究中有哪些應用？并舉例說明。第五章 文物的物質結構分析技術（8課時）5.1 紅外吸收光譜法5.1.1 紅外吸收光譜法的基本原理5.1.2 紅外吸收光譜法

10、的特點5.1.3 樣品處理5.1.4 紅外吸收光譜法的應用實例5.2 紫外可見光譜法5.2.1 紫外可見光譜法的基本原理5.2.2 紫外可見光譜法的特點5.2.3 樣品處理5.2.4 紫外可見光譜法的應用實例5.3 X射線衍射法5.3.1 X射線衍射法的基本原理5.3.2 X射線衍射法的特點5.3.3 樣品處理5.3.4 X射線衍射法的應用實例5.4 激光拉曼光譜法5.4.1 激光拉曼光譜法的基本原理5.4.2 激光拉曼光譜法的特點5.4.3 樣品處理5.4.4 激光拉曼光譜法的應用實例教學重點及難點重點：紅外吸收光譜法；激光拉曼光譜法。難點：X射線衍射法的基本原理與應用。思考題：1、紅外光譜

11、是如何產生的？2、分子振動的形式有哪些？3、紅外光譜區(qū)域有哪兩種？各分幾個區(qū)？4、引起基團頻率移動的因素有哪些，如何影響？5、如何解析紅外光譜？解析紅外光譜時要注意什么？6、紅外吸收光譜在文物研究中有何應用？并舉例說明。7、電子躍遷有哪幾種形式？8、何謂生色團及助色團？舉例說明。9、紫外可見吸收光譜是如何產生的？有機物的紫外可見吸收譜帶分為哪幾種類型，各有何特點？10、朗伯比耳吸收定律是什么？影響吸收定律偏離的主要因素有哪些？11、紫外可見分光光度法作定量分析的方法有哪些？簡述它們的分析過程。12、紫外可見分光計有哪幾種類型？主要有哪幾個部分組成？13、已知一物質在它的最大吸收波長處的摩爾吸收

12、系數(shù)為1.4104Lmol-1cm-1?，F(xiàn)用1cm吸收池測得該物質溶液的吸光度為0.850。計算該溶液的濃度。14、紫外可見光譜法在文物研究中有哪些應用？舉例說明。15、什么是晶體、空間點陣、晶胞？16、怎樣確定晶面指數(shù)、晶向指數(shù)？17、簡述布拉格方程及其作用。18、如何利用XRD進行物相分析？19、簡述多晶粉末法和單晶衍射法。20、XRD物相定量分析的依據(jù)是什么，有哪些定量分析的方法？21、XRD可以應用在哪些文物的研究中？舉例說明。22、什么是瑞利散射，拉曼散射？拉曼光譜屬于什么范疇的光譜？23、利用拉曼光譜進行物質分子結構分析和定性分析的依據(jù)是什么？24、試用量子理論來解釋拉曼散射。25

13、、分子振動態(tài)發(fā)生改變時，什么情況下出現(xiàn)紅外吸收，什么情況下出現(xiàn)拉曼散射？26、什么是共振拉曼效應？試以斯托克斯拉曼散射為例說明之。27、拉曼應用在哪些文物的研究中？舉例說明。第六章 文物的其他分析技術（6課時）6.1 熱分析技術6.1.1 熱分析技術的基本原理6.1.2 熱分析技術的特點與類型6.1.3 樣品處理6.1.4 熱分析技術的應用實例6.2 表面分析法6.2.1 表面分析法的基本原理6.2.2 表面分析法的特點與類型6.2.3 樣品處理6.2.4 表面分析法的應用實例6.3 質譜法6.3.1 質譜法的基本原理6.3.2 質譜法的特點6.3.3 樣品處理6.3.4 質譜法的應用實例6.

14、4 色譜分離技術6.4.1 色譜分離技術的基本原理6.4.2 色譜分離技術的特點與類型6.4.3 樣品處理6.4.4 色譜分離技術的應用實例教學重點及難點重點：熱分析方法；色譜分析技術。難點：色譜質譜聯(lián)用技術。思考題：1、什么是熱分析法？有哪些類型？2、簡述差熱分析、熱重分析、熱膨脹法的基本原理及其應用。3、熱分析法在文物中有哪些應用？4、試比較X光電子能譜與俄歇電子能譜。5、試比較X光電子能譜與X熒光能譜。6、能譜法有些應用？7、什么是色譜法，有哪些分類方法？8、塔板理論的主要內容是什么？它對色譜理論有什么貢獻？它的不足之處在哪里？9、速率理論的主要內容是什么？它對色譜理論有什么貢獻？與塔板

15、理論相比，有何進展？10、什么是質譜？與其它結構分析方法相比，質譜法有何特點？11、怎樣表示質譜？12、質譜圖中有哪些主要離子峰，有何作用？13、質譜中的斷裂方式及一般規(guī)律是什么？14、質譜儀的性能指標有哪些？它由哪幾部分組成？15、質譜有哪些分析方法？16、有哪些同位素在文物研究中有何應用？舉例說明。17、何謂分離度，它的表達式是什么？應從哪些方面著手來提高分離度？18、色譜如何進行定性、定量分析？19、什么是氣相色譜，有何特點？20、對擔體和固定液的要求分別是什么？如何選擇固定液？21、試比較紅色擔體和白色擔體的性能。22、高效液相色譜儀一般分為幾個部分？從儀器構造、分離原理、應用范圍等方

16、面比較氣相色譜與液相色譜的異同點。23、在液相色譜中，提高柱效的途徑有哪些？其中最有效的途徑的是什么？24、什么是化學鍵合固定相？它的突出優(yōu)點是什么？25、色譜法在文物中有哪些應用？舉例說明。第七章 文物分析技術存在的問題與展望（2課時）7.1 文物分析技術目前存在的問題7.2 文物分析技術未來的發(fā)展趨勢思考題：1、文物分析技術目前存在的問題有哪些？2、談談你對文物分析技術發(fā)展前景的看法。九、教學計劃進度表時間課時教 學 內 容(簡要注明教學章節(jié)及教學環(huán)節(jié)名稱)教學形式第1周2第一章 1.11.2講授第2周2第一章 1.31.5講授第3周2第二章 2.12.2講授第4周2第二章 2.32.4講

17、授第5周2第三章 3.1講授第6周2第三章3.2講授第7周2第三章 3.2講授第8周2第四章 4.14.2講授第9周2第四章 4.3講授第10周2第四章 4.4講授第11周2第五章 5.1講授第12周2第五章 5.2講授第13周2第五章 5.3講授第14周2第五章 5.4講授第15周2第六章 6.16.2講授第16周2第六章 6.3講授第17周2第六章 6.4講授第18周2第七章講授十、選用教材及主要參考資料：選用教材：自編講義。參考資料：1. 何金蘭、楊克讓、李小戈編著，儀器分析原理，科學出版社，2002年；2. 劉約權主編，現(xiàn)代儀器分析，高等教育出版社，2001年；3. 趙藻藩、周性堯、張悟銘、趙文寬編，儀器分析，高等教育出版社，1990年；4. 周玉、武高輝編著，材料分析