本课程为凝聚态物理、分子结构学及其相关专业研究生的专业课程，介绍晶体中的散射、衍射现象的理论、实验及其应用。主要内容包括：X射线与物质的相互作用；晶体学基础；X射线衍射的运动学理论及其应用；散射中心的傅立叶描述；晶体衍射的实验方法；晶体结构的测定。通过本课程的学习，学生能够掌握X射线散射和衍射的基本理论和实验数据的处理方法，能够用来解决常见的实际科研问题。

电动力学、量子力学、固体物理或材料学基础

An Introduction to X-ray Crystallography, M.M. Wolfson, Cambridge University Press, 1997 或：X射线晶体学导论，M.M.乌尔福逊，科学出版社，北京，1981年

第一章：散射探针及X射线（2学时）
1.1 散射基础，各种散射探针：X射线、中子、电子、光散射
1.2 X射线源：X射线管、同步辐射、自由电子激光、辐射安全防护（教学重点）
1.3 X射线及其与物质的相互作用：散射、吸收、折射和反射、相干、磁的相互作用

第二章：晶体结构和空间点阵（6学时）
2.1 晶体和点群（教学重点、难点）
2.2 空间点阵和周期性晶胞
2.3 晶向、晶面和晶面指数（教学重点）
2.4 空间群 
2.5倒易点阵（教学重点）
2.6 晶格的对称性晶系（教学重点、难点）
2.7 晶体缺陷

第三章：衍射运动学理论（8学时）
3.1 物质对X射线的散射：单电子散射、多电子散射、原子的散射、晶体的散射、劳厄方程（教学重点、难点）
3.2 晶格：晶胞、倒格子、倒格点代表的原子晶面、Ewald球、镶嵌扩展、晶粒尺寸展宽、应变引起的展宽（教学重点）
3.3 布拉格反射：结构因子、积分强度-洛伦兹因子、粉末衍射-多重性因子、晶体截止棒（教学重点、难点）
3.4 漫散射：热振动效应-德拜－谢乐因子和热漫散射、其他类型的无序
3.5 晶体衍射的测量强度：洛伦兹因子、二维空间的洛伦兹因子

第四章：傅立叶变换（2学时）
4.1 傅立叶变换的数学描述
4.2 衍射的傅立叶变换表示
4.3 卷积
4.4 相位问题

第五章：实验方法（6学时）
5.1 粉末衍射法（教学重点、难点）
5.2 旋转晶体法
5.3 其他实验方法：劳厄法，极端条件下的衍射
5.4 衍射仪和探测器
5.5 样品制备
5.6 ICDD衍射数据库和物相分析

第六章：衍射强度（4学时）
6.1 粉末衍射的强度（教学重点、难点）
6.2 旋转单晶衍射强度
6.3 影响衍射强度的因素

第七章：空间群的测定（4学时）
7.1 指标化：粉末，单晶（教学重点）
7.2 对称中心的判断
7.3 晶体衍射的系统消光（教学重点、难点）
7.4 强度统计和禁止衍射

第八章：晶体结构的测定（8学时）
8.1 相位问题（教学重点）
8.2 尝试法，同构型法
8.3 差值傅里叶法和帕特逊函数
8.4 直接法
8.5 分子置换法，同晶置换法和反常散射
8.6 多晶衍射数据直接求解晶体结构
8.7 电荷密度分析

教学手段与方法：以课堂讲授为主，课后作业督促自学

考核方式：课堂开卷（可以携带纸质材料、计算器；严禁通讯、上网）

Elements of X-ray Diffraction, (3rd edition), B.D. Cullity and S.R. Stock, (Prentice Hall, 2001) 
粉末衍射法测定晶体结构（上、下），（第二版），梁敬魁 编著（科学出版社，2011年）
Elements of Modern X-ray Physics, Jens Als-Nielsen and Des McMorrow, (Wiley, New York, 2001)
X射线衍射分析技术，晋勇，孙小松，薛屺 编著（国防工业出版社，2008年） 
X-ray Diffraction, B.E. Warren, (Dover, New York, 1990)
X-Ray Diffraction in Crystals, Imperfect Crystals, and Amorphous Bodies, A. Guinier, (Dover, New York, 1994)
固体X射线学（上、下），黄胜涛 主编，（高等教育出版社，1990年） 
X光衍射技术基础，王英华 主编，（原子能出版社，1993年） 
晶体结构测定，周公度，（科学出版社，1982）