2012年XRD期末考试题目

XRD复习题(打印)第一个老师的作业

X射线衍射复习题习题一1．名词解释：相干散射（汤姆逊散射）：散射波的波长和频率与入射波完全相同，新的散射波之间将可以发生相互干涉-----相干散射不相干散射（康普顿散射）：散射辐射的波长λ₂应要比入射光束的波长λ₁长，波长的增量Δλ取决于散射角α，散射位相与入射波位相之间不存在固定关系，故这种散射是不相干的，称之为非相干散射。

荧光辐射：能量较高的光子和原子作用后，转变为较低能量的光子时所发生的辐射。

俄歇效应：原子发射的一个电子导致另一个或多个电子（俄歇电子）被发射出来而非辐射X射线（不能用光电效应解释），使原子、分子成为高阶离子的物理现象，是伴随一个电子能量降低的同时，另一个（或多个）电子能量增高的跃迁过程吸收限：物质对电磁辐射的吸收随辐射频率的增大而增加至某一限度即骤然增大。

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；答：λk吸收〈λkβ发射〈λkα发射2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。

答：λkβ发射（靶）〈λk吸收(滤波片)〈λkα发射（靶）。

任何材料对X 射线的吸收都有一个Kα线和Kβ线。

如 Ni 的吸收限为0.14869 nm。

也就是说它对0.14869nm波长及稍短波长的X射线有强烈的吸收。

而对比0.14869稍长的X射线吸收很小。

Cu靶X射线:Kα=0.15418nm Kβ=0.13922nm。

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。

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？答：欲使Cu样品产生荧光X射线辐射，V =1240/λCu=1240/0.15418=8042，V =1240/λCu=1240/0.1392218=8907激发出荧光辐射的波长是0.15418nm8．X射线的本质是什么？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。

材料现代分析方法练习题及答案(XRD,EBSD,TEM,SEM,表面分析)

8. 什么是弱束暗场像？与中心暗场像有何不同？试用Ewald图解说明。

答：弱束暗场像是通过入射束倾斜，使偏离布拉格条件较远的一个衍射束通过物镜光阑，透射束和其他衍射束都被挡掉，利用透过物镜光阑的强度较弱的衍射束成像。

与中心暗场像不同的是，中心暗场像是在双光束的条件下用的成像条件成像，即除直射束外只有一个强的衍射束，而弱束暗场像是在双光阑条件下的g/3g的成像条件成像，采用很大的偏离参量s。

中心暗场像的成像衍射束严格满足布拉格条件，衍射强度较强，而弱束暗场像利用偏离布拉格条件较远的衍射束成像，衍射束强度很弱。

采用弱束暗场像，完整区域的衍射束强度极弱，而在缺陷附近的极小区域内发生较强的反射，形成高分辨率的缺陷图像。

图：PPT透射电子显微技术1页10. 透射电子显微成像中，层错、反相畴界、畴界、孪晶界、晶界等衍衬像有何异同？用什么办法及根据什么特征才能将它们区分开来？答：由于层错区域衍射波振幅一般与无层错区域衍射波振幅不同，则层错区和与相邻区域形成了不同的衬度，相应地出现均匀的亮线和暗线，由于层错两侧的区域晶体结构和位相相同，故所有亮线和暗线的衬度分别相同。

层错衍衬像表现为平行于层错面迹线的明暗相间的等间距条纹。

孪晶界和晶界两侧的晶体由于位向不同，或者还由于点阵类型不同，一边的晶体处于双光束条件时，另一边的衍射条件不可能是完全相同的，也可能是处于无强衍射的情况，就相当于出现等厚条纹，所以他们的衍衬像都是间距不等的明暗相间的条纹，不同的是孪晶界是一条直线，而晶界不是直线。

反相畴界的衍衬像是曲折的带状条纹将晶粒分隔成许多形状不规则的小区域。

层错条纹平行线直线间距相等反相畴界非平行线非直线间距不等孪晶界条纹平行线直线间距不等晶界条纹平行线非直线间距不等11.什么是透射电子显微像中的质厚衬度、衍射衬度和相位衬度。

形成衍射衬度像和相位衬度像时，物镜在聚焦方面有何不同？为什么？答：质厚衬度：入射电子透过非晶样品时，由于样品不同微区间存在原子序数或厚度的差异，导致透过不同区域落在像平面上的电子数不同，对应各个区域的图像的明暗不同，形成的衬度。

2012年材料研究方法考试试题

2012年材料研究方法考试试题
一．简答题（5x8’）
1.Kα射线与Kβ射线
2.热重分析原理与差热分析原理
3.二次电子象与背散射电子象
4.电子显微镜分析中的波长色散与能力散射（WDS与EDX）
5.红光谱分析与拉曼光谱分析
二．论述题。

1.分别解释下列空间点群符号代表的空间格子类型、晶系、各主要方位对称要
素、点群、对称型。

（10’）
举例：F-m3m:棉芯格子、立方晶系、c:4/m,a+b+c:-3,a+b:2/m,点群m3m，对称
型3L44L36L29PC
2.面心格子的晶体，如Fm-3m，在X射线衍射中，（100）、（120）及（111）
面网各能否产生衍射效应？为什么？（15’）
3.试论述连续X射线及特征X射线产生的原理，对Cu靶产生的K系X射线，如
何过滤Kβ射线？（15’）
4.试推导布拉格方程，并讨论方程中的反射级次n。

（10’）
5.试从倒易球理论推导电子衍射方程，并绘制立方晶系的（100）o层倒易面。

（10’）
三、附加题（二选一，全部正确得三分，若做两题，则两题要全部对，得三分）
1.给出下列仪器分析方法缩写符号的英文全称；
XRD XRF EPMA SEM TEM IR AES XPS
2.给出七个晶系的英文全称。

（完整版）XRD复习题

（完整版）XRD复习题第⼀章X射线的物理学基础1.X射线的本质是什么？并请叙述其特征。

答：X射线的本质是电磁波，与可见光完全相同；其波长介于紫外线与γ射线之间，约为0.01—10nm的范围。

X射线的特征：波长短、光⼦能量⼤。

在通常实验条件下，很难观察到X射线的反射；对于所有的介质，X射线的折射率n都很接近于1。

2.X衍射实验中选择X射线管以及滤波⽚的原则是什么？答：滤波⽚的选择: (1)它的吸收限位于辐射源的Kα和K β之间，且尽量靠近K α。

强烈吸收Kβ，K吸收很⼩；(2)滤波⽚的厚度以将Kα强度降低⼀半最佳。

Z靶<40时Z滤⽚=Z靶-1；Z靶>40时Z 滤⽚=Z靶-2；阳极靶的选择:（1）阳极靶K波长稍⼤于试样的K吸收限；（2）试样对X射线的吸收最⼩。

Z靶≤Z试样+1。

（1）X衍射仪常采⽤Cu靶，Cu的特征X射线及其波长为，需要⽤滤波⽚或单⾊器去除，⽤软件去除。

（多选题）aＫα１，1.5406埃；b Ｋα２，1.5444埃； c Ｋβ，1.392埃答案：a, c, b（2）X衍射选⽤Cu靶，相配的滤波⽚为(单选题)a Cub Fec Nid Al答案：c由X射线管发射出来的X射线可以分为两种类型：、。

X衍射物相分析利⽤的是在晶体中的衍射。

a连续X射线b特征X射线答案：a b b 或b a b（3）判断对错。

⽤X衍射仪测⼀个以Fe为主要成分的样品，合适的X射线管和合适的滤波⽚是Cu靶和Ni滤波⽚。

（错）第⼆章X射线的晶体学基础⼀、晶体的定义是什么？请叙述其晶体的特点。

答：晶体的定义：内部质点在三维空间有规则排列的物体。

晶体的最明显特征是内部质点在三维空间作有规律的重复。

晶体的特点是：a 、均⼀性：指在宏观观察中，晶体表现为各部分性状相同的物体b 、各向异性：晶体在不同⽅向上具有不同的物理性质c 、⾃限性：晶体物质在适宜的外界条件下能⾃发的⽣长出晶⾯、晶棱等⼏何元素所组成凸多⾯体外形d 、固定熔点：晶体具有固定的熔点e、对称性：晶体的理想外形、宏观性质以及微观结构都具有⼀定的对称性g、最⼩内能⼆、晶体有四⼤空间格⼦类型、七⼤晶系，请具体说出其名称及其特征。

现代材料分析测试方法：期末考试卷和答案

现代材料分析测试方法：期末考试卷和答案第一部分：选择题1. 以下哪项不是常用的材料分析测试方法？- A. 扫描电子显微镜（SEM）- B. 红外光谱（IR）- C. 傅里叶变换红外光谱（FTIR）- D. 核磁共振（NMR）答案：D2. 扫描电子显微镜（SEM）主要用于：- A. 表面形貌观察- B. 元素成分分析- C. 分子结构分析- D. 力学性能测试答案：A3. X射线衍射（XRD）常用于：- A. 表面形貌观察- B. 元素成分分析- C. 分子结构分析- D. 晶体结构分析答案：D4. 热重分析（TGA）主要用于：- A. 表面形貌观察- B. 元素成分分析- C. 分子结构分析- D. 热稳定性分析答案：D5. 扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的区别在于：- A. SEM可以观察表面形貌，TEM可以观察内部结构- B. SEM可以观察内部结构，TEM可以观察表面形貌- C. SEM只能观察金属材料，TEM只能观察非金属材料- D. SEM只能观察非金属材料，TEM只能观察金属材料答案：A第二部分：简答题1. 简述红外光谱（IR）的原理和应用领域。

红外光谱是一种基于物质吸收、散射和透射红外光的测试方法。

它利用物质分子的特定振动模式与入射红外光发生相互作用，从而获得物质的结构信息和化学成分。

红外光谱广泛应用于有机物的鉴定、无机物的分析、聚合物材料的检测以及药物和食品的质量控制等领域。

2. 简述傅里叶变换红外光谱（FTIR）的原理和优势。

傅里叶变换红外光谱是一种红外光谱的分析技术，它通过对红外光信号进行傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号，从而获得高分辨率和高灵敏度的红外光谱图谱。

相比传统的红外光谱，FTIR 具有快速测量速度、高信噪比、宽波数范围和高分辨率等优势。

它广泛应用于材料分析、有机合成、生物医学和环境监测等领域。

3. 简述热重分析（TGA）的原理和应用领域。

热重分析是一种测量物质在升温过程中质量变化的测试方法。

材料分析方法期末考试试题

材料分析方法期末考试试题# 材料分析方法期末考试试题## 一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料分析中，X射线衍射（XRD）技术主要用于分析材料的哪种特性？A. 化学成分B. 晶体结构C. 表面形貌D. 机械性能2. 扫描电子显微镜（SEM）的主要优点是什么？A. 高分辨率B. 快速分析C. 无需样品制备D. 无损检测3. 透射电子显微镜（TEM）与SEM的主要区别在于：A. 分辨率B. 样品制备C. 操作成本D. 样品厚度4. 原子力显微镜（AFM）能够提供以下哪种信息？A. 材料的化学组成B. 材料的表面形貌C. 材料的内部结构D. 材料的热稳定性5. 热重分析（TGA）通常用于测量材料的：A. 热导率B. 热膨胀系数C. 热稳定性D. 热容## 二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述红外光谱（IR）分析在材料科学中的应用及其优势。

2. 描述差示扫描量热法（DSC）的工作原理，并举例说明其在材料分析中的一个应用。

3. 说明X射线光电子能谱（XPS）分析在表面分析中的重要性。

## 三、计算题（每题25分，共50分）1. 假设你正在使用XRD分析一种未知材料的晶体结构。

给出了以下衍射峰的位置（2θ）：20°、30°、40°、50°、60°。

请根据布拉格定律计算对应的晶面间距（d-spacing）。

2. 假设你通过TGA测试得到了一个材料的热重曲线，该曲线显示在300°C时材料的质量减少了10%。

如果已知该材料的初始质量为100g，请计算在300°C时材料的质量损失量，并解释可能的化学或物理变化。

## 四、论述题（共30分）1. 论述材料表征技术在新材料开发中的作用，并举例说明至少两种材料表征技术如何帮助科学家理解材料的微观结构和宏观性能。

2. 材料分析方法在环境科学中的应用越来越广泛。

请讨论材料分析技术如何帮助监测和评估环境污染，并提出至少两种具体的应用案例。

XRD复习题(打印)第一个老师的作业.doc

X射线衍射复习题习题1.名词解释：相干散射（汤姆逊散射）：散射波的波长和频率与入射波完全相同，新的散射波之间将可以发生相互干涉——相干散射不相干散射（康普顿散射）：散射辐射的波长A 2应耍比入射光束的波长A，长，波长的增量A X取决于散射角ci，散射位相与入射波位相之间不存在固定关系，故这种散射是不相干的，称之为非相干散射。

荧光辐射：能量较高的光子和原子作用后,转变为较低能量的光子时所发生的辐射。

俄歇效应：原子发射的一个电子导致另一个或多个电子（俄歇电子）被发射出来而非辐射X射线（不能用光电效应解释），使原子、分子成为高阶离子的物理现象，是伴随一个电子能量降低的同时，另一个（或多个）电子能量增高的跃迁过程置］物质对电磁辐射的吸收随辐射频率的增大而增加至某一限度即骤然增大。

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；答：入k吸收〈Akf3发則‘〈入ka发射2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。

答：入k P发射（靶）＜Xk吸收（滤波片）＜入k a发射（靶）Q任何材料对X 射线的吸收都有一个Ka线和KP线。

如Ni的吸收限为0. 14869 nm。

也就是说它对0. 14869™波长及稍短波长的X射线冇强烈的吸收。

而对比0. 14869稍长的X 射线吸收很小。

Cu 靶X 射线:Ka=0. 15418nm K P =0. 13922nm。

5.为使Cti靶的K。

线透射系数是K…线透射系数的1/6,求滤波片的厚度。

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？答：欲使Cu样品产生荧光X射线辐射，=1240/入Cu=1240/0.15418=8042,V =1240/入Cu=1240/0. 1392218=8907激发出荧光辐射的波长是0. 15418nm 8. X射线的本质是什么？10. 实验屮选择X 射线管以及滤波片的原则是什么？己知一个以Fc 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。

2011-XRD 实验考试题

1. 通常产生Ｘ射线的光耙有铜耙、铁耙、钼耙和（钴耙）。

2. 布拉格公式：（d = n λ / 2 Sin θ）3. X射线的波长非常短，与晶体的（晶面间距）基本上在同一数量级。

因此，若把晶体的晶面间距作为光栅，用X射线照射晶体，就有可能产生衍射现象。

4.解析ＸＲＤ图谱时，最常用的（ＰＤＦ卡片）法。

5.下列有关ＸＲＤ仪器使用方法严重错误的是（C）Ａ. 开机时，先打开ＸＲＤ仪器的电源开关，后启动循环冷却水箱；Ｂ.开机时，先启动循环冷却水箱，后打开ＸＲＤ仪器的电源开关；Ｃ.关机时，先关闭ＸＲＤ仪器的电源开关，然后立即关闭循环冷却水箱；Ｄ. 关机时，先关闭ＸＲＤ仪器的电源开关，然后待循环冷却水箱继续运行20－30分钟后关闭循环冷却水箱。

6.下列有关XRD仪器工作时更换检测样品的操作正确的是（D）A. 只要样品检测完毕，即可立即更换样品，而仪器的工作状态无关；Ｂ. 考虑安全因素，每次样品没完后，均必须关闭XRD仪器的电源开关，退出所有工作程序后，才能更换样品。

Ｃ.只要控制光闸的指示灯熄灭，即可更换样品，而与仪器的其他构件无关。

Ｄ. 更换样品时，首先必须待控制光闸的指示灯熄灭，其次是ＸＲＤ仪器的测角仪中带有电缆的Ｘ射线控测器应该回到起始角位置（一般小于20度）后，才能打开铅玻璃门与样品室井盖更拘样品。

7. 粉末Ｘ射线衍射法可以用于分析下列什么物质？（A）A. 单斜晶系的CuO;B. O2气C. O元素；D.CuO中的Cu-O离子键的强度8.XRD图谱中的特征衍射峰的描述错误的是（D）Ａ.特征衍射峰对应特定的平行晶面；B.特征衍射峰的高度和半峰宽值与晶粒尺寸的大小有关；C.非晶态结构材料的衍射峰与其晶态结构材料的衍射峰比较，有明显的宽化现象；D.同种晶体结构的材料，虽然制备条件不同，但其ＸＲＤ图谱一定是完全相同的，包括衍射峰的数理、衍射峰的位置和衍射峰的强度。

9. 将少量的某种材料的粉末（或一小块平板）制成试样，在多晶X射线衍射仪上进行测试，得到X射线衍射图谱。

xrd复习题

xrd复习题X射线衍射（XRD）是一种常用的材料结构表征技术，广泛应用于材料科学、物理学和化学等领域。

在进行XRD实验前，复习相关的知识点是非常重要的。

本文将回顾一些常见的XRD复习题，帮助读者巩固相关概念和理论。

1. X射线衍射的基本原理是什么？X射线衍射是一种通过材料晶体中的原子排列对入射X射线进行散射的现象。

根据布拉格方程，当入射X射线的波长与晶格间距的关系满足条件时，会出现衍射峰。

通过测量衍射峰的位置和强度，可以确定材料的晶体结构和晶格参数。

2. 什么是布拉格方程？它的数学表达式是什么？布拉格方程描述了X射线衍射的条件。

它可以用数学表达式表示为：nλ =2dsinθ，其中n是整数，λ是入射X射线的波长，d是晶格间距，θ是入射角。

3. 如何确定材料的晶体结构？通过X射线衍射实验，可以得到一系列的衍射峰。

根据布拉格方程，可以计算出每个衍射峰对应的d值。

然后，结合其他实验数据和理论模型，可以利用计算方法进行晶体结构的确定。

4. 什么是衍射峰的半高宽？它与晶体的结晶质量有什么关系？衍射峰的半高宽是衡量衍射峰形状的一个参数。

它反映了晶体的结晶质量和缺陷情况。

晶体结晶质量越好，衍射峰的半高宽越窄；晶体中存在缺陷或晶格畸变时，衍射峰的半高宽会增大。

5. X射线衍射实验中的仪器有哪些？常见的X射线衍射实验仪器包括X射线发生器、样品支架、衍射仪和探测器等。

X射线发生器用于产生入射X射线，样品支架用于固定待测样品，衍射仪用于接收和测量散射X射线，探测器用于转换X射线信号为电信号。

6. 在X射线衍射实验中，为什么要使用单晶样品？单晶样品具有高度有序的晶体结构，能够产生清晰的衍射峰。

通过测量单晶样品的衍射峰，可以得到更准确的晶格参数和晶体结构信息。

7. 什么是多晶样品？如何处理多晶样品的衍射数据？多晶样品由许多微小晶体组成，其衍射峰会出现在不同的位置和强度上。

为了处理多晶样品的衍射数据，可以使用Rietveld法进行全谱拟合，从而得到样品的晶体结构和相对含量。

xrd考试试题

1．用Ewald图解解释德拜法成像原理（116页）。

2．衍射仪的构成简图，简要说明各部分的作用（131页）。

3．用衍射仪法精确测定点阵常数的主要误差来源（206－201页）。

4．用衍射仪法测定粉末样品时的衍射线的理论强度值的公式及各符号的物理含义（163页）。

5．外推法的原理（211页）。

6．X光测定宏观应力的特点（220页），原理（219页），方法（225－226页）。

7．宏观应力，微观应力，微晶尺寸对X射线衍射峰的影响，如何区分这些影响？8．物相定性分析的实验过程。

9．X射线衍射获得材料结构信息的基础。

答：峰位――定性分析，宏观应力，点阵参数峰高――织构，定量分析峰宽――微观应力，微晶尺寸10．用倒易点阵证明立方晶系的面间距公式。

11．双面法测晶体滑移面指数的原理和过程（111页）。

12．织构，正极图，反极图，三维取向分布函数的概念。

答：织构――多晶材料中，某些晶体学方向往材料外形的某些特定方向集中，或某些晶体学面往材料外形的某些特定面的集中，所形成的择优取向。

正极图――试样某特定晶体学面族法线在试样外形坐标中分布的极射投影图。

反极图――试样某外形方向在晶粒的晶体学坐标中分布的极射投影图。

三维取向分布函数――在试样上取一外形直角坐标，同时在各个晶粒上都取一晶体学直角坐标，考查两类坐标之间的角分布。

13．假设一种面心立方结构的材料具有<111>和<110>丝织构，两种织构各占50％，请给出其轴向反极图，{001}正极图，{011}正极图。

14．某合金具有(100)[001]理想板织构，即(100)面平行于轧面，[001]晶向平行于轧向，请绘制{110}正极图。

15．利用衍射仪测Fe粉（BCC，a=0.2866nm）的衍射谱。

（1）有Co（λ=0.17902nm），Ni（λ=0.16951nm），Cu（λ=0.15418nm）三种靶材，选哪种较合适？（2）用什么金属做滤波片材料比较好？（Fe）（3）如果希望获得Fe的前4条衍射线，请选择2θ的角度范围，并计算各线的理想峰位。

XRD复习题

X射线衍射复习题习题一1．名词解释：之间将可以发生相互干涉-----相干散射波长的增量Δλ取决于散射角α，散射位相与入射波位相之间不存在固定关系，故这种散射是不相干的，称之为非相干散射。

射。

而非辐射X射线（不能用光电效应解释），使原子、分子成为高阶离子的物理现象，是伴随一个电子能量降低的同时，另一个（或多个）电子能量增高的跃迁过程大。

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；答：λk吸收〈λkβ发射〈λkα发射2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。

答：λkβ发射（靶）〈λk吸收(滤波片)〈λkα发射（靶）。

任何材料对X 射线的吸收都有一个Kα线和Kβ线。

如 Ni 的吸收限为0.14869 nm。

也就是说它对0.14869nm波长及稍短波长的X射线有强烈的吸收。

而对比0.14869稍长的X射线吸收很小。

Cu靶X射线:Kα=0.15418nm Kβ=0.13922nm。

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。

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？答：欲使Cu样品产生荧光X射线辐射，V =1240/λCu=1240/0.15418=8042，V =1240/λCu=1240/0.1392218=8907激发出荧光辐射的波长是0.15418nm8．X射线的本质是什么？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CuK α的强度衰减1/2，需要多厚的Ni 滤波片？（Ni 的密度为8.90）。

15．X 射线实验室用防护铅屏，若其厚度为1mm ，试计算其对CuK α、MoK α辐射的透射因子（I 透射/I 入射）各为多少？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：当X 射线照射到试样上时，如果试样内部存在纳米尺度的电子密度不均匀区，则会在入射光束周围的小角度范围内（一般2=<6º）出现散射X 射线、衍射：当一束单色X 射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X 射线波长有X 射线衍射分析相同数量级，故由不同原子散射的X 射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X 射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关反射：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）。

期末考试：材料现代测试分析法及答案

期末考试：材料现代测试分析法及答案一、考试说明本次期末考试主要考察学生对材料现代测试分析法的理解和掌握程度。

考试内容涵盖各种现代测试分析方法的基本原理、测试步骤、数据处理及结果分析等方面。

二、考试内容1. X射线衍射分析法（XRD）基本原理： XRD是一种利用X射线在晶体中的衍射效应来分析晶体结构的方法。

测试步骤：样品准备、X射线发生与检测、数据收集与处理。

答案： XRD主要用于分析材料的晶体结构、相组成、晶粒大小等。

2. 扫描电子显微镜（SEM）基本原理： SEM利用电子束扫描样品表面，通过探测器收集信号，从而获得样品的形貌和成分信息。

测试步骤：样品制备、电子束聚焦与扫描、信号采集与处理。

答案： SEM适用于观察材料的微观形貌、表面成分和晶体结构等。

3. 透射电子显微镜（TEM）基本原理： TEM利用电子束透过样品，通过电磁透镜聚焦和放大，观察样品内部的微观结构。

测试步骤：样品制备、电子束聚焦与传输、图像采集与处理。

答案：TEM适用于研究材料内部的晶体结构、界面、缺陷等。

4. 能谱分析法（EDS）基本原理： EDS利用高能电子束激发样品，产生二次电子、特征X射线等，通过能量色散分析这些信号，获取样品成分信息。

测试步骤：样品制备、电子束激发、信号检测与分析。

答案： EDS用于分析材料的元素组成和化学成分。

5. 原子力显微镜（AFM）基本原理： AFM利用原子力探针扫描样品表面，通过检测探针与样品间的相互作用力，获得样品表面的形貌和力学信息。

测试步骤：样品准备、原子力探针扫描、信号采集与处理。

答案： AFM适用于观察材料表面的形貌、粗糙度、力学性质等。

三、考试要求1. 掌握各种现代测试分析方法的基本原理。

2. 熟悉相关测试设备的操作步骤和注意事项。

3. 能够对测试数据进行处理和结果分析。

四、考试形式本次考试采用闭卷形式，包括选择题、填空题、简答题和计算题。

五、考试时间120分钟。

六、答案解析1. XRD主要用于分析材料的晶体结构、相组成、晶粒大小等。

xrd-sem等材料分析方法试题库

xrd-sem等材料分析⽅法试题库材料现代分析⽅法试题库⼀、填空1、第⼀个发现X射线的科学家是，第⼀个进⾏X射线衍射实验的科学家是。

2、X射线的本质是，其波长为。

3、X射线本质上是⼀种______________，它既具有_____________性，⼜具有____________性，X射线衍射分析是利⽤了它的__ ____________。

4、特征X射线的波长与和⽆关。

⽽与有关。

5、X射线⼀⽅⾯具有波动性，表现为具有⼀定的，另⼀⽅⾯⼜具有粒⼦性，体现为具有⼀定的，⼆者之间的关系为。

6、莫塞来定律反映了材料产⽣的与其的关系。

7、从X射线管射出的X射线谱通常包括和。

8、当⾼速的电⼦束轰击⾦属靶会产⽣两类X射线，它们是_____________和_____________，其中在X射线粉末衍射中采⽤的是____ _______ 。

9、特征X射线是由元素原⼦中___________引起的，因此各元素都有特定的___________和___________电压，特征谱与原⼦序数之间服从_____ ______定律。

10、同⼀元素的⼊Kα1、⼊Kα2、⼊Kβ的相对⼤⼩依次为___________；能量从⼩到⼤的顺序是_______________。

(注：⽤不等式标出)11、X射线通过物质时，部分X射线将改变它们前进的⽅向，即发⽣散射现象。

X射线的散射包括两种：和。

12、hu+kv+lw=0关系式称为______________ ,若晶⾯(hkl)和晶向[uvw]满⾜该关系式，表明__________________________________ 。

15、倒易点阵是由晶体点阵按照式中，为倒易点阵基⽮，为正点阵基⽮的对应关系建⽴的空间点阵。

在这个倒易点阵中，倒易⽮量的坐标表达式为，其基本性质为。

14、X射线在晶体中产⽣衍射时，其衍射⽅向与晶体结构、⼊射线波长和⼊射线⽅位间的关系可⽤_ _____ ______、_______________、________________和____________________四种⽅法来表达。

XRD复习题(部分答案)

X射线衍射复习题习题一1．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。

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；答：λk吸收〈λkβ发射〈λkα发射2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。

答：λkβ发射（靶）〈λk吸收(滤波片)〈λkα发射（靶）。

任何材料对X 射线的吸收都有一个Kα线和Kβ线。

如 Ni 的吸收限为0.14869 nm。

也就是说它对0.14869nm波长及稍短波长的X射线有强烈的吸收。

而对比0.14869稍长的X射线吸收很小。

Cu靶X射线:Kα=0.15418nm Kβ=0.13922nm。

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。

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？答：欲使Cu样品产生荧光X射线辐射，V =1240/λCu=1240/0.15418=8042，V =1240/λCu=1240/0.1392218=8907激发出荧光辐射的波长是0.15418nm8．X射线的本质是什么？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）。

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？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）。

核磁波谱2012期末考题(含答案)

一、1.什么是化学位移？写出产生化学位移的3个因素?为什么不用核的共振频率（HZ）表示化学位移？答：分子或原子中的磁性核由于受到屏蔽作用，NMR频率偏离于裸体核的NMR频率的现象称为化学位移。

产生化学位移的原因是抗磁屏蔽，影响抗磁屏蔽的因素有：局部顺磁屏蔽项；局部逆磁屏蔽项；各向异性分子内磁场的影响；环流的影响；邻近基团电偶极子的影响；氢键的影响。

影响化学位移的因素有：共轭效应，诱导效应，溶剂效应，磁各向异性，氢键等由于自然界没有纯粹的裸核，故化学位移没有绝对的标准，故需有参考物质，为了使不同磁场下NMR谱仪上获得的同一样品的图谱有相同的描述，采用与磁场强度无关的相对频率表示。

2.提高磁场强度的好处答：提高磁场强度，磁场提高，根据w=rB,则拉莫尔频率增加，测定信号时相同时间内测到的高强度信号增加，信噪比增大，灵敏度增加，分辨率增加。

对于谱图，磁场增加，化学位移对应频率间距增加，而耦合常数不变，使得不同化学位移处的耦合峰重叠减少，便于分析。

3.相位循环的目的答：消除由于发射峰、市电干扰峰、镜像峰、白噪声等引起的伪峰；在复杂二维核磁共振实验中，相位循环起到选择相干转移路径的目的。

4.窗函数e-LBt当LB为正值或为负值时分辨率和信噪比的变化答：由于FID信号随时间而减弱，但噪声并不减弱，故FID尾部噪声含量比例增加，影响波谱的信噪比，故我们使用H(t)=exp （-LB*t）与原信号相乘。

设原信号为S(t)=S(0)*exp（i*ou*t）*exp(-t/T2)则相乘后S(t)= S(0)*exp（i*ou*t）*exp(-t/T2’); 1/T2’=1/T2+LB;故当LB为正时，信号衰减增加，尾部信号比重降低，信噪比增加，但信号强度减弱，降低分辨率。

相反，当LB为负时，信号衰减降低，尾部信号比重增加，信噪比增加，提高分辨率。

5.A2B3、A2X3、AA’BB’、AA’XX’中数字和字母的含义和差别答：化学位移相同的核构成一个核组，A,B，X,M;但化学位移相差不大时（△v/J<10），用临近的字母表示，如A,B;X,Y;M,N;化学位移相差较大时(△v/J>10)用相距较远的字母表示，如A,X;化学位移相同但磁不等价的核用相同字母表示，但在字母右上角加“’”以区分，如A,A’;字母后面的数字表示此核组内磁等价核的数目，如A2，B2。

X光衍射考试题

图11-3中为熔区中一点的时间分辨XPD图。

采样点在熔焊中心3mm处，衍射图的时间分辨为50ms，为清晰起见，在图11-3（a）中是每隔15帧画1帧，可明显看出相变情况。

图11-3（b）是一张与图11-3（a）对应的相变图。

t=0处为开始作衍射记录的那一点，此时为α相，1.2s时接通电弧开始加热，在1.30s的时间内α相退火，至2.5s时开始出现γ相，也即出现了γ→α的相变，历时约1.1s完成这一相变，在t=3.60s处只有γ-Fe存在，至t=14.10s时，γ相消失，谱上无任何衍射峰，完全熔化了，是液态，在t＝17.35s处切断电源、开始降温，开始出现γ相，在t=18.65s时，γ-Fe全部消失，完全转变为α相。

(二)机械合金化钛铜非晶合金的生成机理对以上各谱进行分析：(1)从图11-4(a)虽然可说明两者均为非晶态，但在MA-谱中，在2θ约为35º处有一小峰，在2θ约为43º处的峰也比较尖锐，说明两者结构有不同。

(2)从图11-4(b)中可看到，Ti(010)和(011)衍射有相近的峰高，但在钛的PDF参比谱中I(010)约为I(011)的三分之一，这说明金属钛粉中的粉粒可能为片状，片面为(010)晶面，做试样时形成择优取向，故增加了(010)的衍射强度。

(3)MA合金中的衍射峰一般底部平坦，中央突起，疑为两个峰的叠加，如图11-5所示。

平坦部为非晶峰，而突起部可能与某个结晶峰相对应。

比较图11-4(b)中各谱可得：约35º(2θ)处的峰是与Ti(010)衍射在相同位置，而约43º(2θ)处的峰与Cu(111)衍射在相同位置。

再比较图11-4(c)中各谱，可见此两处的峰高是与Ti、Cu 的含量成正比的，故推测这两个峰为Ti(010)和Cu(111)的残留。

按机械合金化理论，球磨时，在硬球撞击下，金属会发生延展，冷焊及破碎，并反复这一过程，两种金属在界面上相互扩散而形成合金。

大连理工大学材料分析方法2012考试题答案

姓名：__________大连理工大学学号：__________课程名称：材料分析方法试卷：A考试形式：闭卷院系：_材料____授课院（系）：_材料考试日期：2012年05月14日试卷共5页_____级_____班一二三四总分标准分151********得分订线姓名：__________学号：__________院系：__________ _____级_____班装订线二、判断题（每题3分，共15分，正确的打（√）号，错误的打(×)号）1.光电效应是荧光X射线发生的前提与基础。

（√）2，在CsCl晶体的单胞中，Cs和Cl分别占据体心立方点阵的顶角和心部位置，因此，CsCl晶体发生衍射时遵循体心立方点阵的消光规律。

（×）3，扫描电镜二次电子像的分辨率高于背散射电子像。

（√）4，利用对称衍射情况下的单晶电子衍射谱，结合电子衍射方程，可以计算晶体的衍射晶面间距与点阵参数，其精度可与X射线媲美。

（×）5，透射电镜是一类微结构分析设备，透射电子显微术是固态相变研究中解析母相与新相结构与取向关系的强有力手段。

（√）三、简答题（每题10分，共30分）1.何为系统消光，简述立方系晶体的系统消光规律？姓名：__________学号：__________院系：__________ _____级_____班装订线2.简述X射线衍射与电子衍射的区别？为何对称入射时，即只有倒易点阵原点在爱瓦尔德球面上时，也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点？3.简述电子探针的三种工作方式及其应用目的？姓名：__________学号：__________院系：__________ _____级_____班装订线四、综合题（40分）上图为一种合金的形貌像（左上图）、电子衍射谱（右上图，相机常数Lλ=2.403nm.mm）和X射线衍射谱（下图，入射波长λ=0.154056nm），现已知基体为立方点阵，1）左上图成像主要利用何种电子成像；说明图像衬度的来源；2）请标定上述电子衍射谱和X射线衍射谱，写出标定过程。

材料分析测试技术2012试题

1.请从晶体物相、材料组织形貌、成分和价键结构、分子结构四个材料研究角度说明材料测试分析平台（方法）。

10’2.在PDF卡片中，Ca(OH)2晶相(001)、(101)晶面的衍射强度基本相等，但在聚四氟乙烯表面Ca(OH)2晶相XRD图谱如下；分析图1，同时回答对于这类图谱在研究只哦那个为什么经常对强度去logI值？10’4.(1)在用扫描电镜观察陶瓷样品时，可以采取哪些措施避免放电对图像清晰度的影响？5’(2) 电子探针可以检测的最小尺寸范围（即空间分辨率）的主要影响因素用那些?5’(3) 为什么目前使用的透射电镜的成像过程不能用于线性函数描绘？5’(4) 高分辨电镜分析时如何控制用于成像的衍射束？如何得到一维晶格像？二维晶格像至少需要几个电子束参与成像？如何控制？5’5. 计算分析(1)用电子衍射分析铜合金时得到多晶衍射环，测量的半径分别为5.4、6.25、8.85、10.35、10.81、12.57（mm）。

请标定每个衍射环晶面指数；计算相机常数（mm、nm）。

请判断该合金是铜还是铝，已知铜的晶格常数是0.36150nm。

7’(2) 已知R1的衍射晶面是(022), a.请写出其它斑点的晶面指数。

B. 衍射是由fcc还是bcc结构得到？c. 确定衍射的方向（即晶带轴指数）8’R1=R2=R3=10mm。

R1与R2夹角60度。

7.问答题(1)比较红外与拉曼光谱的特点。

什么样的分子的振动具有红外或拉曼活性？4’(2) 请叙述CS2的拉曼和红外活性的振动模式？3’(3) 试说明(CH3)2c=c(CH3)2在红外光谱的官能团区有哪些吸收峰？3’(4) 下列的IR谱表示一分子式为Ｃ８Ｈ９ＮＯ２的化合物，该分子式有如下五种结构，问IR 谱表示的是哪一种？为什么？4’(5)某化合物的IR谱如下，它的分子式为C8H7N，根据IR谱推断其结构并说明理由（对各个峰位进行分析）。

4’(6) 请叙述碳纳米管拉曼光谱中三个不同拉曼位移的物理意义。