1.2材料的结构层次 材料的内部结构可随化学组成及外界条件改变， 从而改变材料的性能。 结构层次 尺度(m) 表征途径 图例 宏观组织结构 >104 肉眼可见 Macroscopic 显微组织结构 10410-8 显微镜观察 Microscopic 原子或分子 排列结构 10-10 原子力显微镜等 Organization of atoms or molecules 原子中的 10-13 阿秒脉冲频闪观测仪 电子结构 Subatomic structure
1.2 材料的结构层次 材料的内部结构可随化学组成及外界条件改变， 从而改变材料的性能。 结构层次 尺度 (m) 表征途径 图例 宏观组织结构 >10-4 肉眼可见 Macroscopic 显微组织结构 10-4~10-8 显微镜观察 Microscopic 原子或分子 排列结构 10-10 原子力显微镜等 Organization of atoms or molecules 原子中的 电子结构 10-13 阿秒脉冲频闪观测仪 Subatomic structure
浇包 金属液体 锭模 静止锭型浇铸 (2 (3) (1)细等轴晶区(2)柱状晶区(3)粗等轴晶区
静止锭型浇铸 (1)细等轴晶区(2)柱状晶区(3)粗等轴晶区
R=/(n·sin() R为分辨率， a为孔径张角， 为波长， n为折射率。 可见光波长为4×10-77×10-7m, 分辨率最小为2×107m, Ernst Abbe:和他的纪念碑上的 有效放大倍率最大1600倍左右。 分辩率极限理论 : 曼彻斯特大学王增波博士通过为光学显微镜添加 一种特殊的“透明微米球透镜”，克服了光的衍 射特性的限制，使这一极限达到50纳米，观测能 力提高了20倍。Nature Communications,2011. doi:10.1038/ncomms1211
Ernst Abbe和他的纪念碑上的 分辩率极限理论 R=λ/(n﹒sin(α)) R为分辨率， α为孔径张角， λ为波长， n为折射率。 可见光波长为4×10-7~7×10-7m， 分辨率最小为2×10-7m， 有效放大倍率最大1600倍左右。 曼彻斯特大学王增波博士通过为光学显微镜添加 一种特殊的“透明微米球透镜”，克服了光的衍 射特性的限制，使这一极限达到50纳米，观测能 力提高了20倍。Nature Communications, 2011. doi:10.1038/ncomms1211
纯铁的金相显微镜照片 金相显微镜 x2.5k 30 um 晶界
纯铁的金相显微镜照片 金相显微镜 晶界
碳原子摆出的中国地图和 氦原子摆出的BM图案 原子力显微镜 石墨的AFM照片2×2nm2
碳原子摆出的中国地图和 氦原子摆出的IBM图案 原子力显微镜 石墨的AFM照片2×2 nm2