材料分析方法习题集

材料结构分析习题集

电子显微分析部分习题

习题一

1．电子波有何特征？与可见光有何异同？

2．分析电磁透镜对电子波的聚焦原理，说明电磁透镜的结构对聚焦能力的影响。

3．电磁透镜的像差是怎样产生的，如何来消除和减少像差？4．说明影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素是什么？如何提高电磁透镜的分辨率？

5．电磁透镜景深和焦长主要受哪些因素影响？说明电磁透镜的景深大、焦长长、是什么因素影响的结果？

6．试比较光学显微镜成像和透射电子显微镜成像的异同点？

电子显微分析部分习题

习题二

1．透射电镜主要由几大系统构成？各系统之间关系如何？2．照明系统的作用是什么？它应满足什么要求？

3．分别说明成像操作与衍射操作时各级透镜（像平面与物平面）之间的相对位置关系，并画出光路图。

4．成像系统的主要构成及其特点是什么？

5．样品台的结构与功能如何？它应满足什么要求？

6．透射电镜中有哪些主要光阑，在什么位置？其作用如何？7．点分辨率和晶格分辨率有何不同？同一电镜的这两种分辨率哪个高？为什么？

8．复型样品在透射电镜下的衬度是如何形成的？

9．说明如何用透射电镜观察超细粉末的尺寸和形态？如何制备

样品？

材料现代分析方法习题集

X射线衍射分析习题

习题一

1．名词解释：相干散射（汤姆逊散射）、不相干散射（康普顿散射）、荧光辐射、俄歇效应、吸收限、俄歇效应。

2．在原子序24（Cr）到74（W）之间选择7种元素，根据它们的特征谱波长（Kα1），用图解法验证莫塞莱定律。

3．若X射线管的额定功率为1.5kW，在管电压为35kV时，容许的最大电流是多少？

4．讨论下列各组概念中二者之间的关系：

1）同一物质的吸收谱和发射谱；

2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。

5．为使Cu靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6，求滤波片的厚度。

6．画出MoKα辐射的透射系数（I/I0）-铅板厚度（t）的关系曲线（t取0~1mm）。

7．欲用Mo靶X射线管激发Cu的荧光X射线辐射，所需施加的最低管电压是多少？激发出的荧光辐射的波长是多少？8．X射线的本质是什么？

9．如何选用滤波片的材料？如何选用X射线管的材料？10．实验中选择X射线管以及滤波片的原则是什么？已知一个以Fe为主要成分的样品，试选择合适的X射线管和合适的滤波片。

11．计算0.071nm(MoKα)和0.154nm(CuKα)的X射线振动频率和能量。

12．为使CuKα的强度衰减1/2，需要多厚的Ni滤波片？（Ni 的密度为8.90）。

13．试计算Cu的K系激发电压。

14．试计算Cu的Kα1射线的波长。

15．X射线实验室用防护铅屏，若其厚度为1mm，试计算其对CuKα、MoKα辐射的透射因子（I透射/I入射）各为多少？

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X射线衍射分析习题

习题二

1．名词解释：晶面指数与晶向指数、晶带、干涉面、X射线散射、衍射与反射

2．试画出下列晶向及晶面（均属立方晶系）：[111]，[121]，[21-2]，（0-10），[110]，（123），（21-1）。

3．下面是某立方晶系物质的几个晶面，试将它们的面间距从大到小按次序重新排列：（12-3），（100），（200），（-311），（121），

（111），（-210），（220），（130），（030），（2-21），（110）。

4．证明（011-）、（121-）、（213-）晶面属于[111]晶带。

5．判别下列哪些晶面属于[-111]晶带：（-1-10），（-2-31），（231），（211），（-101），（1-33），（1-12），（1-32），（0-11），（212）。

6．晶面（110）、（311）、（132）是否属于同一晶带？晶带轴是什么？再指出属于这个晶带的其他几个晶面。

7．试计算（-311）及（-1-32）的共同晶带轴。

8．试述布拉格公式2dHKLsin θ=λ中各参数的含义，以及该公式有哪些应用？

9．试述获取衍射花样的三种基本方法？ 它们的应用有何不同？

10．当X 射线在原子例上发射时，相邻原子散射线在某个方向上的波程差若不为波长的整数倍，则此方向上必然不存在放射，为什么？

11．当波长为λ的X 射线在晶体上发生衍射时，相邻两个（hkl ）晶面衍射线的波程差是多少？相邻两个HKL 干涉面的波程差又是多少？

12．“一束X 射线照射一个原子列（一维晶体），只有镜面反射

方向上才有可能产生衍射线”，此种说法是否正确？

13．α-Fe属立方晶系，点阵参数a=0.2866nm。如用CrKαX射线（λ=0.2291nm）照射，试求（110）、（200）及（211）可发生衍射的掠射角。

14．画出Fe2B在平行于（）上的部分倒易点。Fe2B属晶系，点阵参数a=b=0.510nm，c=0.424nm。

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X射线衍射分析习题

习题三

1．名词解释：结构因子、多重因子、罗仑兹因子、系统消光2．原子散射因数的物理意义是什么？某元素的原子散射因数与其原子序数有何关系？

3．总结简单点阵、体心点阵和面心点阵衍射线的系统消光规律。4．洛伦兹因数是表示什么对衍射强度的影响？其表达式是综合了哪几个方面考虑而得出的？

5．多重性因数的物理意义是什么？某立方系晶体，其{100}的多重性因数是多少？如该晶体转变成四方晶系，这个晶面族的多

重性因数会发生什么变化？为什么？

6．多晶体衍射的积分强度表示什么？今有一用CuK α摄得的钨（体心立方）的德拜图相，试计算出头4根线的相对积分强度（不计算A （θ）和e -2M ，以最强线的强度为100）。头4根线的θ值如下：

线 条 θ

1 20.20

2 29.20

3 36.70

4 43.60

7．试述衍射强度公式中各参数的含义？

8．对于晶粒直径分别为100，75，50，25nm 的粉末衍射图形，请计算由于晶粒细化引起的衍射线条宽化幅度B 。（设θ=45°，λ=0.15nm ）。

对于晶粒直径为25nm 的粉末，试计算：θ=10°、45°、80°时的B 值。

9．某斜方晶体晶胞含有两个同类原子，坐标位置分别为：（4

3，43，1）和（41，41， 21），该晶体属何种布拉菲点阵？写出该