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什么是微变化研究方法

发布时间:2022-07-04 00:06:12

① 矿物微形貌研究方法

矿物形貌研究是借以探索矿物生长机制和生成历史的重要内容,通常用直接观察的方法进行。较大颗粒的宏观矿物形态只需肉眼观察或借助实体显微镜即可,更深入的微观形貌观察必须借助高倍显微镜进行。根据工作原理,可将矿物形貌观察显微镜分为光学和电子两大类。

一、光学显微镜

光学显微技术是在微米尺度上观察矿物形貌及结构的较普遍的方法,有实体、偏光和反光3种类型。

实体显微镜能较为直观地放大物体,放大倍数不高,一般为几倍至100倍,可以观察矿物形态、解理以及表面较明显的微形貌结构。

偏光显微镜能放大数十倍到数百倍,可以观察矿物的双晶、解理、块状或隐晶集合体形态等特征。

图24-1 透射相衬显微镜的光学系统示意图

图24-2 扫描电子显微镜结构示意图

反光显微镜通常用于不透明矿物的集合体形态的观察。

二、相衬显微镜

相衬显微镜能够观察到矿物表面纳米(nm)尺度的分子层厚度,对推动晶体表面微形貌的研究起了极其重要的促进作用。

相衬显微镜的光学系统能将入射光产生的位相差转换为振幅(或强度)差。前者肉眼无法辨认,经转换后就能直接观察位相差所反映的物体表面(反射)或内部(透射)的结构细节。

相衬显微镜的结构与普通偏光显微镜相似,所不同的是在聚光镜下方插入了一个环形空圈板;另有几个安装有位相板的相衬物镜及同轴调整望远镜3个特殊部分。环形空圈板的作用在于提高分辨率;位相板(即位相过滤器)的作用是加大图像的衬比度。相衬显微镜有透射式与反射式两种类型(透射式的光学系统见图24-1),前者用于观察薄片中矿物内部显微构造,后者用于观察晶体表面。借助相衬显微镜,能清晰看到微米(μm)级、具立体感的微观形貌,对探索矿物的结晶状态和生长机制,提供了许多用常规方法不能获得的丰富信息。

三、电子显微镜

电子显微镜包括透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM),是将电子束激发样品微区产生的信号收集、放大并转换成各种图像、图谱或强度数据,从而直接给出亚微观尺度的样品形貌、结构和成分的仪器。

透射电镜的结构主要由电子枪、电磁透镜(聚光系统)、成像系统、真空系统、显像部分、电源部分及各种附件组成。结构上它与普通光学显微镜相似,不同的是,光学显微镜用可见光作光源,在空气介质中工作,聚光系统是玻璃透镜,最高放大倍数为1000 倍左右,有效分辨率为0.2μm;而透射电镜则用电子束作射线源,由于电子波长很短,其分辨本领很高,为减少运动电子能量损失,在真空下工作,并采用双电磁透镜聚焦,以提高电子束强度和物镜成像后的亮度,放大倍数由几百倍到200万倍,分辨率达0.7~1nm,可观察晶格像、位错、晶体缺陷等微细结构的变化。透射电镜的实验技术,要求制备极薄(100~200nm)的透明样品,目前主要通过离子减薄制样技术获得。

扫描电镜是用细聚焦电子束在试样表面扫描时激发产生二次电子(辅有背散射电子、吸收电子和特征X射线),经收集、处理、放大后成二次电子像,从而获得样品表面的三维立体图像(图24-2)。扫描电镜主要功能是进行高分辨的微形貌观察。

目前扫描电镜普遍的分辨率是4~7nm,放大倍数可从10倍到30万倍,中间连续可调,图像清晰,立体感强。扫描电镜制样简单,对具导电性样品,不必经过加工,只要其大小不大于样品座即可;对于非导电性样品,需在表面喷镀5~20nm厚导电膜,通常是用二次电子发射系数高的金或碳喷镀(习惯称镀金或镀碳)。近年发展起来的环境扫描电镜除了不必喷镀外,还可对活体进行观察,适于进行矿物-生物相互作用研究。

除以上矿物形貌研究方法外,还有光学测角仪,主要对晶体的面角进行测量。

四、扫描探针显微镜

探针显微镜(Scanning Probe Microscope,简称SPM)是指那些以隧道效应为理论基础发展起来的各种分析实验方法。它们都是通过一个探针相对于样品进行扫描,通过监测两者之间电、光、力、磁场等随针尖与样品间隙的变化来获取待测样品表面的有关信息。SPM家族中最为重要的两个成员是扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope,简称STM)和原子力显微镜(Atomic Force Microscope,简称 AFM),其他 SPM 技术均是在此两种技术的基础上发展而来的。1988年和1990年,STM和AFM相继被引入矿物学的研究中,给矿物学、矿物材料学研究增添了一个有力工具。

1.扫描隧道显微镜

STM的基本原理是量子的隧道效应。所谓“隧道效应”是指当两个电极间被加上一个偏压并接近到一定程度时,电子从一个电极转移到另一个电极而产生电流的现象,所产生的电流称为隧道电流。根据产生隧道效应的原理,将原子限度的极细针尖和被研究物质表面作为两个电极,当样品与针尖的距离非常小(通常小于1nm)时,在外加电场作用下,电子会穿过两个电极之间的绝缘层由一个电极流向另一个电极,这种现象即前面介绍的隧道效应。隧道电流I是电子波函数重叠的量度,与针尖和样品之间的距离S及平均功函数X有关:

I∝Vbexp(-AX1/2S)

式中:Vb是加在针尖和样品之间的偏置电压;A为常数,在真空条件下约等于1;X为平均功函数

结晶学与矿物学

式中:X1和X2分别为针尖和样品的功函数。

由上式可知,隧道电流强度对针尖与样品间的距离非常敏感。当功函数为几个eV时,S每改变0.1nm,I将改变一个数量级。因此,利用电子反馈线路控制隧道电流的恒定,并用压电陶瓷材料控制针尖在样品表面的扫描,探针在垂直于样品表面方向上的高低变化就能反映出样品表面的起伏。将针尖在样品表面扫描时运动的轨迹直接在荧光屏或记录纸上显示出来,就得到了样品表面费米能级附近状态密度的分布或原子排列的图像。这种扫描方式称为恒流方式。也可控制针尖高度守恒扫描,通过记录隧道电流的变化来得到样品表面费米能级附近状态密度的分布,这种扫描方式称为恒高模式。因此一般的STM都有两种工作方式:恒流模式和恒高模式。恒高模式可以采用较快的扫描速度,因此可以减小噪音和热漂移的影响,较适合于矿物等较为复杂的物质表面的小范围观察。恒流模式则适合于低速扫描,常用于物质表面较大范围的观察。

扫描隧道显微镜的特点是STM实验不需接触样品就可研究物质表面结构。STM具有原子级的分辨率,使它成为目前分辨率最高的表面分析仪器。STM可以在各种环境中进行实验,STM可以直接观察原子间转移的过程。对于表面的吸附和渗透过程、矿物表面与溶液间的反应过程,STM可能描绘出较为详细的机理。

虽然STM具有很多独特的优点,但同时它也存在自己的局限性,如样品表面原子种类不同,或样品表面吸附有原子、分子时,由于不同种类的原子或分子团等具有不同的电子态密度和功函数,此时STM给出的等电子态密度轮廓不再对应于样品表面原子的起伏,而是表面原子起伏与不同原子和各自态密度组合后的综合效果。STM不能区分这两个因素。STM所观察的样品必须具有一定程度的导电性,对于半导体,观测的效果就差于导体。对于绝缘体则根本无法直接观察。针尖形状对图像有严重影响。

2.原子力显微镜

AFM的探头是对微弱力(如范德华力)极敏感的微悬臂。当微悬臂的针尖接触样品时,针尖尖端的原子与样品表面的原子会产生极微弱的排斥力。扫描样品时通过控制这种力使之恒定,针尖与样品间作用力的等位面便能从原子尺度上反映矿物表面的微形貌。

AFM不仅适用于导电样品,也适用于不导电样品。

3.扫描探针显微镜在矿物学研究中的应用

SPM应用于与矿物有关的研究始于1988年。近10年来SPM已被广泛应用于各种与矿物或矿物材料学研究有关的领域。

(1)矿物材料表面形貌研究

表面微形貌即表面的微观几何形态,是指特征尺度一般在微米级、纳米级到原子级的三维微观形貌。

在表面定性观察方面,SPM是目前分辨率最高的分析仪器。扫描电子显微镜虽是用于固体物质形貌观察的主要手段,但其分辨率难以超过6nm。SPM 的横向分辨率可达原子级,因此SPM填补了物质微形貌观察中分辨率从6nm到原子级之间的空白,使微形貌研究可以在前所未有的高分辨率水平上开展。在表面定量研究方面,SPM较其他分析手段更易实现表面二维、三维形貌数据的计算机采集和处理,进行形貌定量分析。因此SPM在表面形貌定量研究方面具有巨大潜力。国外近年来已开发出一些可计算材料表面二维参数的计算机软件。

SPM在矿物和材料表面形貌研究中的应用已有不少实例,用SPM观察到了很多矿物和其他材料表面重要的微形貌现象,如矿物表面的溶蚀现象、矿物和材料表面的生长纹等。

(2)矿物材料表面原子结构研究

SPM是目前唯一能在正空间观察物质表面原子排布的仪器,因此目前这方面的研究最为活跃。已用SPM观察到了若干矿物、有机和无机材料表面的原子排布、原子缺陷、表面重构、各种畴结构等重要的结构现象。如辉钼矿表面钼原子分布的STM图像、单晶硅表面7×7重构现象的STM像、硬石膏解理面的AFM图像,显示了氧和钙原子的排布等。

(3)矿物材料表面吸附和化学反应研究

表面吸附是表面科学研究中的重要课题。表面科学研究常常需要知道原子或分子吸附在表面的什么部位?它们如何与基底联结?用传统的表面分析技术只能了解表面的平均性质,不能对吸附的原子或分子成像,难以确切回答以上问题。而SPM在这一领域有独特的优点。由于SPM可在溶液中进行实验,因此SPM可用于直接观察表面的化学反应过程,如表面溶蚀过程和表面生长过程等。用SPM便获得了金浸泡在KI溶液中,I原子吸附在金表面的现象。

② 初中物理探究实验中哪些运用了把微小变化放大的实验方法

1、研究声音的产生
把小球放在正在发声的的音叉旁边,会看到小球被振动的音叉弹起来.
小球的作用是:把微小的振动放大.
2、研究力的作用使物体发生形变
将细玻璃管通过塞子插入玻璃瓶的水中,
手用力压玻璃瓶,细玻璃管内的水面升高.把玻璃瓶受到压力时产生的微小形变放大.

③ 微改变生活本文主要运用了哪些说明方法

人民日报人民论坛:“微”而可道,改变生活

——时代热词标注中国表情之一

李斌


记录微博客、观看微电影、发起微公益,想购物有微促销,想出门有微旅行,还有数不清的微梦想、微道德、微表情……林林总总的微生活和数以亿计的微个体,将一个“微时代”推上前台。

“微”观念普及,“微”元素盛行,得益于微博、微信等微媒体的技术支撑。140个字或1分钟语音的表达与交流中,可以传递信息、交流感情,也可以照见观点、启迪思想。形式更便捷、平台更广阔、个性更张扬,因而聚拢了更多人气。微时代,可说是网络时代公众参与的必然走向。

更重要的是,微字背后,是信息被动接受的“被时代”向信息定制和分享的“我时代”转变。这是一种全新的聚合式“生产方式”。微,所投入的或许只是点滴成本:车上厕上的一心多用、茶余饭后的休闲时间,都可以被微所覆盖、所充实。而微的精确打击,更让“私人定制”一般的生活体验,产出更具含金量的信息和服务。当“国字头”部委微博集体上线,政务微博总数以十万计;当微博客自发组织,凝聚“我们都是雅安人”的能量,恐怕没有人会怀疑“微”而可道。

一个微字重塑了信息形态,更重塑了社会价值,我们的思维方式和社会交往,在其中悄然变化。微,让注意力转移加速:不久前还起早贪黑去“偷菜”,现在已跳过“切西瓜”和“地铁冲浪”,转向“飞机大战”。微,让表达门槛变低:走上前台、展示自我、分享生活,很多平凡的人生在微时代焕发出别样的光彩。微,可弥合人际距离:现实的沉默让位于网络的热络,曾经天各一方,而今朝朝暮暮;曾经以邻为壑,而今鸡犬相闻,难免让人浩叹“网络让世界变小”。

繁荣背后,也有隐忧。网络上擅长“微新闻”的标题党,每每断章取义;地铁上沉迷“微媒体”的低头族,看的不是书本而是手机……当整体性思考被微小的断片所取代,如何避免认识被“微”碎片化?当只言片语的吐槽变成众声喧哗的狂欢,又如何防范价值被“微”肤浅化?越是各有怀抱的时代,越需要建设心态和理想情怀;越是分众独我的演进,越不能缺少文化担当和整体考量。在诉求个体利益的同时多一些宏观思考,在专注自我小圈子的同时多一些虑他情怀,唯有培护好社会的共有价值,个体价值的姹紫嫣红才能绚烂绽放。

不独是文化层面,社会治理覆盖若跟不上,微时代可能同样难以为继。言语暴力能不能从根子上拔除?负面情绪会不会误导网络舆论?这些都考验着治理智慧。问题不仅限于此,“3Q大战”可不可以不再重演?电子商务可不可以趋向秩序稳定?这些也都呼唤着社会治理的创新和跟进。对治理者而言,提升微素养,强化微管理,创新微服务,是完善基层治理毛细血管的必然要求,更是时代赋予的艰巨任务。

涓滴之水,汇流成河。微,是一种力量。我们要做的,是在每一次的鼠标滑动和键盘敲击中,记录时代、记录美好,汇聚起中国前行的磅礴动力。

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说明方法有哪些


  1. 举例子 使文章更加具体,更有说服力,更客观的说明了事物。
    2.作比较 说明某些抽象的或者是人们比较陌生的事物,可以用具体的或者大家已经熟悉的事物和它比较,使读者通过比较得到具体而鲜明的印象。
    3.下定义 用简明的语言对某一概念的本质特征作规定性的说明叫下定义。下定义能准确揭示事物的本质,是科技说明文常用的方法。
    4.画图表 为了把复杂的事物说清楚,还可以采用图表法,来弥补单用文字表达的缺欠,对有些事物解说更直接、更具体。
    5.作诠释 从一个侧面,就事物的某一个特点做些解释,这种方法叫诠释法。
    6.打比方 利用两种不同事物之间的相似之处作比较,以突出事物的性状特点,增强说明的形象性和生动性的说明方法叫做打比方。
    说明文中的打比方的说明方法,同修辞格上的比喻是一致的。不同的是,比喻修辞有明喻、暗喻、和借喻,而说明多用明喻和暗喻,借喻则不宜使用。
    7.摹状貌 为了使被说明对象更形象、具体,可以进行状貌摹写,这种说明方法叫摹状貌。(和描写要区分开,两者虽一样,不过是在不同的文体中的。)
    8.引资料 为了使说明的内容更充实具体,可以引资料说明。引资料的范围很广,可以是经典着作,名家名言,公式定律,典故谚语等。
    9.分类别 将被说明的对象,按照一定的标准划分成不同的类别,一类一类地加以说明,这种说明方法,叫分类别。
    10.列数字 为了使所要说明的事物具体化,还可以采用列数据的方法,以便读者理解。需要注意的是,引用的数字,一定要准确无误,不准确的数字绝对不能用,即使是估计的数字,也要有可靠的根据,并力求近似。

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可见说明方法分别运用了,

举例,

比较,
下定义,

诠释,

打比方,

摹状貌,

引资料,

分类别。

④ 运用微元法的困惑

这个就不好说了,主要的是你要深刻理解微积分的数学意义以及物理量的定义之间关系。举个简单的例子来说吧,你知道瞬时速度的定义吧,用式子表达就是v=Δs/Δt 当然是要取极限的,用微积分的式子来说就是v=ds/dt=s' 也就是s的导数。而者之间的关系是比较浅显的。瞬时速度是位移的微变化量与时间的微变化量的比值的极限值,函数导数的定义是因变量的微变化量与自变量的微变化量的比值的极限值 ,那么显然有瞬时速度是位移对时间的导数的结论了。其方面的也是差不多的道理,关键在于你对微积分的理解深度了,好好努力吧,相信应该没问题的。我可是上初中时就自学完了自考本科用的经济学版本的微积分的,我当年连高中都没上哩就能学的很好,何况你都是高中的了,数学功底怎么也比我当年上初中的数学功底要深吧!想想我都能在一穷二白的境况下搞出处如此成绩,你在如此优越的条件下应该没问题吧!!!要的只是一点信心,相信我其实微积分很简单的。

⑤ 宏观和微观的区别

一、研究对象不同。

1、微观经济学的研究对象是单个经济单位,如家庭、厂商等。

2、而宏观经济学的研究对象则是整个经济,研究整个经济的运行方式与规律,从总量上分析经济问题。

二、解决的问题不同。

1、微观经济学要解决的是资源配置问题,即生产什么、如何生产和为谁生产的问题,以实现个体效益的最大化。

2、宏观经济学则把资源配置作为既定的前提,研究社会范围内的资源利用问题,以实现社会福利的最大化。

三、研究方法不同。

1、微观经济学的研究方法是个量分析,即研究经济变量的单项数值如何决定。

2、而宏观经济学的研究方法则是总量分析,即对能够反映整个经济运行情况的经济变量的决定、变动及其相互关系进行分析。这些总量包括两类,一类是个量的总和,另一类是平均量。因此,宏观经济学又称为“总量经济学”。

四、基本假设不同。

1、微观经济学的基本假设是市场出清、完全理性、充分信息,认为“看不见的手”能自由调节实现资源配置的最优化。

2、宏观经济学则假定市场机制是不完善的,政府有能力调节经济,通过“看得见的手”纠正市场机制的缺陷。

⑥ 宏观和微观到底有什么区别

宏观是指长远的,大的方面,也可以是一个大概的意思。微观就是比较细的方面
二者的区别是明显的
1)研究对象不同。微观研究对象是单个单位.而宏观经济学的研究对象则是整个运行方式与规律,从总量上分析
(2)解决的问题不同。
(3)研究方法不同。微观研究方法是个量分析.而宏观经研究方法则是总量分析.即对能够反映整个情况的变量的决定、变动及其相互关系进行分析。

⑦ 应用语言学研究方法与论文写作 中文版怎么样

正如其英文前言所说:“Give a man a fish and he eats for a day. Teach him how to fish and he eats for lifetime.”本书以其强大的逻辑性,清晰的条理性深入浅出地为英语专业的我们在研究方法和论文写作方面提供了系统而全面的帮助。全书分为三个部分用十五章的篇幅较为全面的为读者提供了在日常学习及研究中一些具体问题的解答。我个人感觉虽然以前曾接触过一些研究方法但是对于其实质和具体操作却并不清楚。因此我认为此书很好地做到了答疑解惑和“授人以渔”。 本书第一部分着重介绍了“研究”,当我们开始一项研究,不仅要明确研究是否有研究价值,有新意,有可行性,还要确定研究的方法并最终得到研究答案。作为研究的三要素,三者同等重要。当涉及到整个研究的过程,有形形色色的理论和观点值得我们注意。作者提到了研究过程中的“循环说”和“流程说”也可以从不同的角度对研究进行分类。我注意到了这样一个例子,作者想要研究学习者可控因素与学习结果的关系时,努力程度却难以界定。理论定义与操作定义都很难明确说明,因此今后我们要尽可能避免类似研究因素。 第二部分则主要介绍了研究方法。首先需提出研究问题并阅读文献然后选择研究设计。以前写论文的时候总会有无从下手的感觉,根本不知道要研究什么,或者是选题空泛没有实际意义。我想这可能是因为我平时阅读的相关专业书比较少,缺乏个人思考,不能从系统出发提出问题,认识问题,解决问题。在研究设计中,作者为我们提供了定性定量相结合的研究方式。问卷题目很难但却很容易回答,因此,我认为能较大程度的避免回答者含糊不清的回应而影响真实性。但这也表面,当我们设计问卷或调查项目时要更加深入地全方位了解才能达到最佳结果!作者分章节介绍了以下研究方法,比如问卷调查,实验研究,个案研究,微变化研究等等。我感觉这些研究方法都各有其利弊,和它们的特点所对应的研究项目及应用前景,但对于我而言目前尚不能全面掌握,但是它们对于研究的科学性贡献让人印象深刻。我将在今后认真学习这些方法,并争取活学活用,为以后的论文写作和学术研究提供新思路新观点新方法。 最后一部分主要是对论文写作的介绍。在本科时曾学习过有关论文写作的知识,但毕业论文还是让当时的我感到很难。本书则从各个侧面介绍了论文写作的具体方式方法。小到使用英式拼写还是美式,大到怎样提升论文的研究意义。我感觉本书无论从理论到实践都是一本既实用又颇具指导性的着作。 在读完本书后,我同时也有一些疑问。对于研究手段而言,问卷调查和实验研究主要用于收集定量数据,个案研究则是定性研究还有微变化研究和复杂的数据统计分析等。究竟我们在做研究时怎样去灵活应用这些方法呢?还有如何根据它们各自的优势去辅助自己的研究,还需要今后多加钻研。此外在本书中作者多次提到有关二语习得方面的案例和研究,我认为这从一定程度为尚不明确如何研究课题的我们做出了很好的示范,我们准备论文时可以仿照作者在二语习得方面所做的一系列研究来开展。

⑧ 微小变化放大也是制作测量工具的一种常用方法,什么就是一个具体应用实例

控制变量法,类比法,比较法,分类法,转换法,等效替代法,理想模型法等

控制变量法:对多变量的问题,情况往往比较复杂,此时可以把其他变量固定,只讨论其中一个变量的变化对问题的影响。

类比法:把两个形式上相同的东西(通常是数学公式形式相同)类比,由已知直接得到未知。
如电学中库仑力公式和力学中万有引力公式都是关于r的平方反比,所以关于二者的做功、能量公式就可以互相类比得到,不必具体计算(计算需要积分)。

比较法:两个相近或两反的东西都可以比较,这时比较法和类比法基本一样。有时比较则是为了看出两个物理过程之间的异同来,例如功和能的异同,一个是过程量,一个是状态量。

转换法:将对一个不易测的物理量的测量转化为对另一些易测物理量的测量,这种转化方法称为转换法.如“测量金属电阻率实验”、测量“玻璃砖的折射率”、“用单摆测重力加速度”等

等效法:是在特定的某种意义上,在保证效果相同的前提下,将陌生的、复杂的、难处理的问题转换成熟悉的、容易的、易处理的一种方法。如合力,电阻的串并联

模型法:通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法。通俗的说既是通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造,事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化。 如:研究磁场利用磁感线描述、光线、力的示意图等。

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