前言

說起哲學，人們的第一印象是晦澀難懂。大多數的哲學理論體系似乎都高高在上，與實踐活動之間仿佛間隔著“天塹”。自然辯證法作為馬克思主義哲學體系中的一個分支學科，自然而然地也被賦予了這樣的論斷。

在我國，自然辯證法是中學、大學的政治和哲學課程中的重要內容；在高考以及研究生考試中，自然辯證法也是必考的內容。但考試過后，還能說清楚自然辯證法基本內容的學生卻不多。即便是自然辯證法的三大規律，能在第一時間表述出來的人也不多。對一些人來說，學習自然辯證法只是為了應付考試，平時很難將其基本原理融入思維體系作為各種實踐活動的指導思想。而將自然辯證法作為指導思想對科學研究活動來說往往更為重要；辯證思維方式的缺失，常常會給研究者帶來許多謬誤和迷失，使研究者對事物的認識及研究偏離正確的軌道。

仔細考察萬事萬物的發展及變化規律，可以發現它們完全遵循著自然辯證法的三大規律：對立統一、否定之否定、量變到質變。

對立統一，即對立面的統一和矛盾規律。這一規律認為任何事物都具有內在的矛盾性，又都是矛盾的統一體。矛盾是指事物內部或事物之間既對立又統一的關系。矛盾是事物發展變化的源泉和動力。統一性受對立性制約，對立的形式、規模和范圍又被統一性所規制。

否定之否定，是指任何事物都包含肯定與否定這兩種因素，兩者之間的對立統一促使事物自身發展。觀察一個事物須同時看到事物的肯定與否定這兩個方面。在肯定中看到否定，在否定中又要看到肯定。要全面地看問題，避免形而上學中的一些片面狹隘的思維方式給我們帶來認識偏差。

量變到質變，是萬事萬物變化發展的基本表現形式。質是事物被區別的屬性表現；量是事物可量化的規定性；度是保持事物屬性的量的界限。量變是事物數量的變更，質變是事物根本性質的變化，是量變的終結。事物由量變導致質變的關鍵在于對度的把控，適度性原則是實踐活動的最佳選擇。事物的變化總是從量變開始，質變是量變的終結。

考察自然科學以及人文社會的演變進程可以發現，無論它們各自的進程差異有多大，都遵循著以上三大規律。下面以人類從出生到死亡的歷程為例，簡單地向讀者描述這三大規律究竟如何規范著一個生命體的成長歷程。

當一個嬰兒降生，這個生命的統一體必然包含相互矛盾的兩個因素：成長和衰老。成長和衰老作為兩個相互否定的因素，統一存在于每個生命個體之中，而相互之間的量變將導致整個生命體的質變。

嬰兒降生之初，成長因素在個體的發展進程中起著主導作用，此時衰老因素相對來說勢微力弱，生命個體處于成長的階段。隨著時間的推移，各種身體機能將不斷被加強。

伴隨著年歲的增長，成長過程逐漸變緩，而衰老過程逐漸加速。當這種演變進程達到一定程度，也就是人到中年之后，衰老因素將轉變為生命歷程中的主導因素，從此這個生命個體將發生質的變化，走向衰老乃至死亡。

自然界的演進歷程更是脫離不了這些規律。科學實驗是對自然現象進行科學研究的最基本方法之一，在實驗進行的過程中，改變任何一個條件，往往都會產生兩個相互否定的變化因素，最終結果則由這兩個因素在各自量變的此增彼減的變化過程中處于主導地位的那個因素來決定。隨著條件的改變，處于主導地位的因素往往也會發生逆轉，而逆轉點常常就是得到最佳結果的實驗條件。

儀器設備是科學實驗過程中必不可少的工具。在操作儀器設備進行測試的過程中，測試條件的變化所帶來的結果也將遵循自然辯證法的三大規律。

掃描電鏡是揭示材料微觀形貌最重要的工具之一，對它的正確認識是充分揭示材料微觀形貌的基礎。但目前對掃描電鏡的理解往往存在單一且絕對化的傾向。這一傾向造成的結果是：在選擇電鏡時，研究人員往往帶有一定的盲目性；而在使用儀器的過程中，操作員對測試條件的選擇不合理，容易形成假象，并導致對結果的分析偏離實際。

本書將以自然辯證法的三大規律為基本指導思想，以不同的視角來論述掃描電鏡的成像原理，探討測試過程中四大測試條件（加速電壓、束流強度、工作距離、探頭）的合理選擇，分析各種測試問題（樣品的熱損傷和碳污染、樣品的荷電現象、樣品磁性的影響）的成因及應對方案，并針對掃描電鏡測試調整時的一些基本原則給出合理的建議。

對于以上這些內容，本書將通過對大量案例（近500張形貌像照片）的分析來強化讀者的認知。感興趣的讀者可以通過掃描下方的二維碼獲取案例中用于對比分析的形貌像照片，來進一步加深對結論的理解。本書內容力求理論探討簡單明了、實戰分析詳盡充分，普及基本知識，提供查找工具，以期能為掃描電鏡的使用者和行業從業者提供一些參考。

最后需要說明的是，本書的內容主要依托于筆者三十多年來進行掃描電鏡測試的經驗，受目前的主流理論體系影響較少。筆者提出的不少觀點和論述，在目前的教材和相關文獻中并沒有被明確提出。例如，筆者提出并論述了形貌襯度這一概念，探討了荷電現象的成因，闡述了對磁性材料的理解及進行測試時的應對方法，分析了掃描電鏡極限分辨力的研判方式，論述了掃描電鏡表面形貌像的清晰度與辨析度的辯證關系，等等。這些觀點和論述都是基于大量充分的實際測試案例得出的，本書也精選并呈現了諸多案例。

當然，任何觀點的提出都需要經得起同行的質疑及檢驗，筆者也希望能得到讀者們的批評與指教，有任何意見和建議，請發送郵件至837588749@qq.com。