本书首先介绍了晶体学基础知识，然后系统介绍了X射线的物理基础、X射线衍射的方向与强度、多晶体X射线衍射分析的方法、X射线衍射仪及其在物相鉴定、宏微观应力与晶粒尺寸的测定、多晶体的织构分析、小角x射线散射等方面的应用；介绍了电子衍射的物理基础、透射电子显微镜的结构与原理、衍射成像、运动学衬度理论、高分辨透射电子显微技术、扫描电子显微镜的结构与原理、电子探针及其应用；介绍了AES、XPS、STM、AFM、LEED等常用表面分析技术和TG、DTA、DSC等常用热分析技术的原理、特点及其应用；最后简要介绍了红外光谱和拉曼光谱等。书中研究和测试的材料包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、非晶态材料、金属间化合物、复合材料等。对每章内容作了提纲式的小结，并附有适量的思考题。书中采用了一些作者尚未发表的图片和曲线，同时在实例分析中还注重引入了一些当前材料界最新的研究成果。

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