材料分析方法考试复习题
材料分析方法考试复习题
1)短波限:
连续X 射线谱的X 射线波长从一最小值向长波方向伸展,该波长最小值称为短波限。P7。
2)质量吸收系数
指X 射线通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量,这样就摆脱了密度的影响,成为反映物质本身对X 射线吸收性质的物质量。P12。
3)吸收限
吸收限是指对一定的吸收体,X 射线的波长越短,穿透能力越强,表现为质量吸收系数的下降,但随着波长的降低,质量吸收系数并非呈连续的变化,而是在某些波长位置上突然升高,出现了吸收限。每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。P12。
4)X 射线标识谱
当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值k U 时,在连续谱的某些特定的波长位置上,会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱,它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值,此波长可作为阳极靶材的标志或特征,故称为X 射线标识谱。P9。
5)连续X 射线谱线
强度随波长连续变化的X 射线谱线称连续X 射线谱线。P7。
6)相干散射
当入射线与原子内受核束缚较紧的电子相遇,光量子不足以使原子电离,但电子可在X 射线交变电场作用下发生受迫振动,这样的电子就成为一个电磁波的发射源,向周围辐射与入射X 射线波长相同的辐射,因为各电子所散射的射线波长相同,有可能相互干涉,故称相干散射。P14。
7)闪烁计数器
闪烁计数器利用X 射线激发磷光体发射可见荧光,并通过光电管进行测量。P54。
8)标准投影图
对具有一定点阵结构的单晶体,选择某一个低指数的重要晶面作为投影面,将各晶面向此面所做的极射赤面投影图称为标准投影图。P99。
材料分析方法试题(1)
《材料科学研究方法》考试试卷(第一套)
一、 1、基态 2、俄歇电子 3、物相分析 4、 色散 5、振动耦合 6、热重分析
一.填空题(每空1分,选做20空,共20分,多答不加分)
1. 对于X 射线管而言,在各种管电压下的连续X 射线谱都存在着一个最短的波长长值
,
称为 ,当管电压增大时,此值 。
2. 由点阵常数测量精确度与θ角的关系可知,在相同条件下,θ角越大,测量的精确
度 。
3. 对称取代的S=S 、C ≡N 、C=S 等基团在红外光谱中只能产生很弱的吸收带(甚至无吸
收带),而在 光谱中往往产生很强的吸收带。
4. 根据底片圆孔位置和开口位置的不同,德拜照相法的底片安装方法可以分
为: 、 、 。
5. 两组相邻的不同基团上的H 核相互影响,使它们的共振峰产生了裂分,这种现象
叫 。
6. 德拜法测定点阵常数,系统误差主要来源于相机的半径误差、底片的伸缩误差、样品的
偏心误差和 。
7. 激发电压是指产生特征X 射线的最 电压。
8. 凡是与反射球面相交的倒易结点都满足衍射条件而产生衍射,这句话是对是
错? 。
9. 对于电子探针,检测特征X 射线的波长和强度是由X 射线谱仪来完成的。常用的X 射
线谱仪有两种:一种 ,另一种是 。
10. 对于红外吸收光谱,可将中红外区光谱大致分为两个区: 和 。 区域的谱带有比较明确的基团和频率对应关系。
11. 衍射仪的测量方法分哪两种: 和 。
12. DTA 曲线描述了样品与参比物之间的 随温度或时间的变化关系。
13. 在几大透镜中,透射电子显微镜分辨本领的高低主要取决于 。 14. 紫外吸收光谱是由分子中 跃迁引起的。红外吸收光谱是由分子中
人教版七年级下册历史材料分析复习题
一、七年级下册历史材料分析复习题
1、材料一:贞观年间天下大捻,流散者咸归乡里,斗米不过三四钱,终岁断死刑二十九人;……东之东海,南极五岭,皆外户不必……——资治通鉴
材料二:忆昔开元全盛日,小邑犹藏万家室;九州道路无豺狼,远行不劳吉日出; ——资治通鉴
请回答:⑴材料一和二描述分别是谁统治时期的景象答:唐太宗唐玄宗
⑵历史上把他们的统治时期分别称为什么答:贞观之治开元盛世
⑶他们统治时期为对外交往做出贡献的是哪两位僧人,分别去了哪两个国家答:鉴真玄奘日本、印度
2、材料一:尽道隋亡为此河,至今千里赖通波;
材料二:北通涿郡之渔商,南达江都之传输,其利也博哉;
请回答:⑴材料一中的“河”是指什么河此河是谁在位时开通的答:大运河隋炀帝
⑵为什么要开通此河它的开通有什么历史作用
答:为了巩固隋朝的统治;它的开通促进了南北经济交流
⑶此河自北向南分别是哪四段
⑷材料二中的涿郡、江都、余杭各指现在的什么地方这条河的中心点在哪里
3现在各国的考试制度,差不多都是学英国的;穷流溯源,英国的考试制度,原来都是从我们国家学过去的;——孙中山
请回答:⑴孙中山所说的“考试制度”是指什么制度诞生于哪个朝代
⑵此制度正式诞生于哪个皇帝统治时期它诞生的标志是什么
⑶此制度完善于哪个朝代为此做出贡献的是哪几个关键人物
⑷在这种制度的完善过程中,首创的有哪两项考试
⑸此制度在我国历史上有什么重要影响
4、材料一:鉴真盲目航东海,一片精诚照太清;舍己为人传道艺,唐风洋溢奈良城;
材料二:颜公变法出新意,细劲入骨如秋鹰;——苏轼
请回答:⑴材料一中“鉴真盲目航东海”的最终目的地是哪里当时的帝王是谁
材料现代分析方法试题2(参考答案)
材料现代分析方法试题4(参考答案)
一、基本概念题(共10题,每题5分)
1.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
答:实验中选择X射线管的原则是为避免或减少产生荧光辐射,应当避免使用比样品中主元素的原子序数大2~6(尤其是2)的材料作靶材的X射线管。
选择滤波片的原则是X射线分析中,在X射线管与样品之间一个滤波片,
以滤掉K
β线。滤波片的材料依靶的材料而定,一般采用比靶材的原子序数小1或2的材料。
以分析以铁为主的样品,应该选用Co或Fe靶的X射线管,同时选用Fe和Mn 为滤波片。
2.试述获取衍射花样的三种基本方法及其用途?
答:获取衍射花样的三种基本方法是劳埃法、旋转晶体法和粉末法。劳埃法主要用于分析晶体的对称性和进行晶体定向;旋转晶体法主要用于研究晶体结构;粉末法主要用于物相分析。
3.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?
答:原子散射因数f 是以一个电子散射波的振幅为度量单位的一个原子散射波的振幅。也称原子散射波振幅。它表示一个原子在某一方向上散射波的振幅是一个电子在相同条件下散射波振幅的f倍。它反映了原子将X射线向某一个方向散射时的散射效率。
原子散射因数与其原子序数有何关系,Z越大,f 越大。因此,重原子对X射线散射的能力比轻原子要强。
4.用单色X射线照射圆柱多晶体试样,其衍射线在空间将形成什么图案?为摄取德拜图相,应当采用什么样的底片去记录?
答:用单色X射线照射圆柱多晶体试样,其衍射线在空间将形成一组锥心角不等的圆锥组成的图案;为摄取德拜图相,应当采用带状的照相底片去记录。
材料现代分析方法(复习题及答案)
1、埃利斑由于光的波动性,光通过小孔发生衍射,明暗相间的条纹衍射的图样,条纹间距随小孔尺寸的变大,衍射的图样的中心有最大的亮斑,称为埃利斑。
2、差热分析是在程序的控制条件下,测量在升温、降温或恒温过程中样品和参比物之间的温差。
3、差示扫描量热法(DSC)是在程序控制条件下,直接测量样品在升温、降温或恒温过程中所吸收的或放出的热量。
4、倒易点阵是由晶体点阵按照一定的对应关系建立的空间点阵,此对应关系可称为倒易变换。
5、干涉指数在(hkl)晶面组(其晶面间距记为dhkl)同一空间方位,设若有晶面间距为dhkl/n(n 为任意整数)的晶面组(nh,nk,nl)即(H,K,L)记为干涉指数.
6、干涉面简化布拉格方程所引入的反射面(不需加工且要参与计算的面)。
7、景深当像平面固定时(像距不变)能在像清晰地范围内,允许物体平面沿透镜轴移动的最大距离。
8、焦长固定样品的条件下,像平面沿透镜主轴移动时能保持物象清晰的距离范围.
9、晶带晶体中,与某一晶向【uvw】平行的所有(HKL)晶面属于同一晶带,称为晶带
射线若K层产生空位,其外层电子向K层跃迁产生的X射线统称为K系特征辐射,其中有L 10、
α
层电子跃迁产生的K系特征辐射称为Ka。
11、数值孔径子午光线能进入或离开纤芯(光学系统或挂光学器件)的最大圆锥的半顶角之余弦,乘以圆锥顶所在介质的折射率。
12、透镜分辨率用物理学方法(如光学仪器)能分清两个密切相邻物体的程度
13 衍射衬度由样品各处衍射束强度的差异形成的衬度成为衍射衬度。
射线若K层产生空位,其外层电子向K层跃迁产生的X射线统称为K系特征辐射,其中有L 14
材料分析方法考试试题(精华)大全(精华版)
材料结构分析试题1(参考答案)
一,基本概念题(共8 题,每题7 分)
1.X 射线的本质是什么?是谁第一发觉了X射线,谁揭示了X射线的本
质?
答:X 射线的本质是一种横电磁波?伦琴第一发觉了
X 射线,劳厄揭示了X 射线的本质?
2.以下哪些晶面属于[ 1 11]晶带?
(111),(231),(231),(211),(101),(101),(133),(110),(112),(132),(011),(212),为什么?
答:(110)(231),(211),(112),(101),(011)晶面属于[ 1 11]晶带,由于它们符合晶带定律:hu+kv+lw=0 ;
3.多重性因子的物理意义是什么?某立方晶系晶体,其{100} 的多重性因子
是多少?如该晶体转变为四方晶系,这个晶面族的多重性因子会发生什么变
化?为什么?
答:多重性因子的物理意义是等同晶面个数对衍射强度的影响因数叫作多重性
因子;某立方晶系晶体,其{100} 的多重性因子是6?如该晶体转变为四方晶系多重性因子是4;这个晶面族的多重性因子会随对称性不同而转变;
4.在一块冷轧钢板中可能存在哪几种内应力?它们的衍射谱有什么特点?
答:在一块冷轧钢板中可能存在三种内应力,它们是:第一类内应力是在物
体较大范畴内或很多晶粒范畴内存在并保持平稳的应力;称之为宏观应力;它能使衍射线产生位移;其次类应力是在一个或少数晶粒范畴内存在并保持平稳的内
应力;它一般能使衍射峰宽化;第三类应力是在如干原子范畴存在并保持平稳的
内应力;它能使衍射线减弱;
5.透射电镜主要由几大系统构成. 各系统之间关系如何.
材料现代测试分析方法期末考试卷加答案
江西理工大学材料分析测试题(可供参考)
一、名词解释(共20分,每小题2分.)
1.辐射的发射:指物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。
2.俄歇电子:X射线或电子束激发固体中原子内层电子使原子电离,此时原子(实际是离子)处于激
发态,将发生较外层电子向空位跃迁以降低原子能量的过程,此过程发射的电子。
3.背散射电子:入射电子与固体作用后又离开固体的电子.
4.溅射:入射离子轰击固体时,当表面原子获得足够的动量和能量背离表面运动时,就引起表面粒子
(原子、离子、原子团等)的发射,这种现象称为溅射。
5.物相鉴定:指确定材料(样品)由哪些相组成。
6.电子透镜:能使电子束聚焦的装置。
7.质厚衬度:样品上的不同微区无论是质量还是厚度的差别,均可引起相应区域透射电子强度的改
变,从而在图像上形成亮暗不同的区域,这一现象称为质厚衬度。
8.蓝移:当有机化合物的结构发生变化时,其吸收带的最大吸收峰波长或位置(λ最大)向短波方向
移动,这种现象称为蓝移(或紫移,或“向蓝")。
9.伸缩振动:键长变化而键角不变的振动,可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动。
10.差热分析:指在程序控制温度条件下,测量样品与参比物的温度差随温度或时间变化的函数关系
的技术.
二、填空题(共20分,每小题2分。)
1.电磁波谱可分为三个部分,即长波部分、中间部分和短波部分,其中中间部分包括( 红外线)、
(可见光)和(紫外线),统称为光学光谱。
2.光谱分析方法是基于电磁辐射与材料相互作用产生的特征光谱波长与强度进行材料分析的方法。
光谱按强度对波长的分布(曲线)特点(或按胶片记录的光谱表观形态)可分为(连续 )光谱、(带状 )光谱和(线状)光谱3类。
材料分析技术复习题
1 分析下列荧光辐射产生的可能性,为什么?
(1)用CuK αX 射线激发CuK α荧光辐射;
(2)用CuK βX 射线激发CuK α荧光辐射;
(3)用CuK αX 射线激发CuL α荧光辐射。
2 什么是吸收限,为什么会出现吸收限?吸收限的公式如何表达,从物理上分析它和短波限的公式有什么区别?
3解释KL 1L 2
4从产生机理上分析连续X 射线和特征X 射线的区别以及特征X 射线和荧光X 射线的区别 5 为使Cuk α线的强度衰减1/2,需要多厚的Ni 滤波片?(Ni 的μm=49.2/cm 2g -1 ,ρ=8.9/gcm -3)。
6 按照量子力学原理,受原子束缚的电子具有一定的能量,为何能被任意电场加速并瞬间吸收能量?
7 请从入射角,入射波长和样品对转晶法,劳厄法,德拜法和XRD 方法进行比较? 8 衍射分析的五个要素及其对结果的影响?
9 为什么转晶法得到的底片中图像呈现的是直线?
10 如何利用XRD 方法对物质进行定性分析?
11 证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价
12 XRD 工作方式中连续扫描就是让试样和探测器以什么样的角速度做匀速圆周运动,为什么?
13 为什么X 射线衍射实验可以对混合物的各个相进行鉴别?
14 为什么在XRD 中d 总是可靠的依据,而I 只是参考?
15计算二氧化硅对于CuK α(波长为1.5418埃)的质量吸收系数
(已知硅原子量为28.09,氧为16.0,对于CuK α辐射,硅的质量吸收系数为60.6,而氧的为11.5)
16如果在短波限公式中不是利用V
材料现代分析方法考试试卷
班级学号姓名考试科目现代材料测试技术A卷开卷一、填空题(每空 1 分,共计20 分;答案写在下面对应的空格处,否则不得分)
1. 原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为_辐射跃迁__跃迁或_无辐射跃迁__跃迁。
2. 多原子分子振动可分为__伸缩振动_振动与_变形振动__振动两类。
3. 晶体中的电子散射包括_弹性、__与非弹性___两种。
4. 电磁辐射与物质(材料)相互作用,产生辐射的_吸收_、_发射__、_散射/光电离__等,是光谱分析方法的主要技术基础。
5. 常见的三种电子显微分析是_透射电子显微分析、扫描电子显微分析___和_电子探针__。
6. 透射电子显微镜(TEM)由_照明__系统、_成像__系统、_记录__系统、_真空__系统和__电器系统_系统组成。
7. 电子探针分析主要有三种工作方式,分别是_定点_分析、_线扫描_分析和__面扫描_分析。
二、名词解释(每小题 3 分,共计15 分;答案写在下面对应的空格处,否则不得分)
1. 二次电子二次电子:在单电子激发过程中被入射电子轰击出来的核外电子.
2. 电磁辐射:在空间传播的交变电磁场。在空间的传播遵循波动方程,其波动性表现为反射、折射、干涉、衍射、偏振等。
3. 干涉指数:对晶面空间方位与晶面间距的标识。
4. 主共振线:电子在基态与最低激发态之间跃迁所产生的谱线则称为主共振线
5. 特征X射线:迭加于连续谱上,具有特定波长的X射线谱,又称单色X射线谱。
三、判断题(每小题 2 分,共计20 分;对的用“√”标识,错的用“×”标识)
材料分析方法考试复习题
一、名词解释(30分,每题3分) 1)短波限:
连续X 射线谱的X 射线波长从一最小值向长波方向伸展,该波长最小值称为短波限。P7。 2)质量吸收系数
指X 射线通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量,这样就摆脱了密度的影响,成为反映物质本身对X 射线吸收性质的物质量。P12。 3)吸收限
吸收限是指对一定的吸收体,X 射线的波长越短,穿透能力越强,表现为质量吸收系数的下降,但随着波长的降低,质量吸收系数并非呈连续的变化,而是在某些波长位置上突然升高,出现了吸收限。每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。P12。 4)X 射线标识谱
当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值k U 时,在连续谱的某些特定的波长位置上,会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱,它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值,此波长可作为阳极靶材的标志或特征,故称为X 射线标识谱。P9。
5)连续X 射线谱线
强度随波长连续变化的X 射线谱线称连续X 射线谱线。P7。 6)相干散射
当入射线与原子内受核束缚较紧的电子相遇,光量子不足以使原子电离,但电子可在X 射线交变电场作用下发生受迫振动,这样的电子就成为一个电磁波的发射源,向周围辐射与入射X 射线波长相同的辐射,因为各电子所散射的射线波长相同,有可能相互干涉,故称相干散射。P14。 7)闪烁计数器
闪烁计数器利用X 射线激发磷光体发射可见荧光,并通过光电管进行测量。P54。 8)标准投影图
对具有一定点阵结构的单晶体,选择某一个低指数的重要晶面作为投影面,将各晶面向此面所做的极射赤面投影图称为标准投影图。P99。 9)结构因数
材料分析复习题
第一章
1.短波长的X射线称(硬X射线),常用于(较深组织治疗);长波长的X射线称(软X射线),常用于(透视与摄像)。
2解释X射线相干散射与非相干散射。
⑴当χ射线通过物质时,物质原子的电子在电磁场的作用下将产生受迫振动,受迫振动产生交变电磁场,其频率与入射线的频率相同,这种由于散射线与入射线的波长和频率一致,位相固定,在相同方向上各散射波符合相干条件,故称为相干散射。
⑵当χ射线经束缚力不大的电子或自由电子散射后,可以得到波长比入射χ射线长的χ射线,且波长随散射方向不同而改变,这种散射现象称为非相干散射。
3.M层电子回迁到K层后,多余的能量放出的特征X射线称(B)
A.Kα;
B.Kβ;
C.Kγ;
D.Lα。
4.当电子把所有能量都转换为X射线时,该X射线波长称(A)
A.短波限λ0;
B.激发限λk;
C.吸收限;
D.特征X射线
5.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后,L层电子回迁K层,多余能量将另一个L层电子打出核外,这整个过程将产生(D)。A.光电子;B.二次荧光;C.俄歇电子;D.(A+C)
6X射线管的工作原理是什么?
答:在阴极和阳极加高压直流电场,灯丝端加交流低压产生电子,直流电场会将阴极产生的电子加速并轰击阳极靶,阳极靶电子产生跃迁的同时产生X射线,电子的方向是从阴极到阳极,所以电流的方向是从阳极到阴极。
7写出并解释莫塞莱定律。
随着元素的原子序数的增加,特征X射线的波长有规律的变短,用式子表示为
8滤波片的工作原理是什么?
第二章
1.有一倒易矢量为*
a
b
2,与它对应的正空间晶面是(C)。
*c
材料分析测试复习题及答案
材料分析测试复习题及答案
材料分析测试复习题
第⼀部分
简答题:
1. X 射线产⽣的基本条件
答:①产⽣⾃由电⼦;
②使电⼦做定向⾼速运动;
③在电⼦运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。
2. 连续X 射线产⽣实质
答:假设管电流为10mA ,则每秒到达阳极靶上的电⼦数可达6.25x10(16)个,如此之多的电⼦到达靶上的时间和条件不会相同,并且绝⼤多数达到靶上的电⼦要经过多次碰撞,逐步把能量释放到零,同时产⽣⼀系列能量为hv (i )的光⼦序列,这样就形成了连续X 射线。
3. 特征X 射线产⽣的物理机制
答:原⼦系统中的电⼦遵从刨利不相容原理不连续的分布在K 、L 、M 、N 等
不同能级的壳层上,⽽且按能量最低原理从⾥到外逐层填充。当外来的⾼速度的粒⼦动能⾜够⼤时,可以将壳层中某个电⼦击出去,于是在原来的位置出现空位,原⼦系统的能量升⾼,处于激发态,这时原⼦系统就要向低能态转化,即向低能级上的空位跃迁,在跃迁时会有⼀能量产⽣,这⼀能量以光⼦的形式辐射出来,即特征X 射线。
4. 短波限、吸收限
答:短波限:X 射线管不同管电压下的连续谱存在的⼀个最短波长值。
吸收限:把⼀特定壳层的电⼦击出所需要的⼊射光最长波长。
5. X 射线相⼲散射与⾮相⼲散射现象
答:相⼲散射:当X 射线与原⼦中束缚较紧的内层电⼦相撞时,电⼦振动时向四周发射电磁波的散射过程。
⾮相⼲散射:当X 射线光⼦与束缚不⼤的外层电⼦或价电⼦或⾦属晶体中的⾃由电⼦相撞时的散射过程。
6. 光电⼦、俄歇电⼦的含义
答:光电⼦:光电效应中由光⼦激发所产⽣的电⼦(或⼊射光量⼦与物质原⼦中电⼦相互碰撞时被激发的电⼦)。
材料分析方法习题答案
第一章
一、选择题
1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是( )
A.X射线透射学;
B.X射线衍射学;
C.X射线光谱学;
D.其它
2. M层电子回迁到K层后,多余的能量放出的特征X射线称()
A.Kα;
B. Kβ;
C. Kγ;
D. Lα。
3. 当X射线发生装置是Cu靶,滤波片应选()
A.Cu;B. Fe;C. Ni;D. Mo。
4. 当电子把所有能量都转换为X射线时,该X射线波长称()
A.短波限λ0;
B. 激发限λk;
C. 吸收限;
D. 特征X射线
5.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后,L层电子回迁K层,多余能量将另一个L层电子打出核外,这整个过程将产生()(多选题)
A.光电子;
B. 二次荧光;
C. 俄歇电子;
D. (A+C)
二、正误题
1. 随X射线管的电压升高,λ0和λk都随之减小。()
2. 激发限与吸收限是一回事,只是从不同角度看问题。()
3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。()
4. 产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外,原子处于激发状态。()
5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料,而不需要考虑厚度。()
三、填空题
1. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生X射线和X射线。
2. X射线与物质相互作用可以产生、、、、
、、、。
3. 经过厚度为H的物质后,X射线的强度为。
4. X射线的本质既是也是,具有性。
5. 短波长的X射线称,常用于;长波长的X射线称
,常用于。
习题
1.X射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么?
2.分析下列荧光辐射产生的可能性,为什么?
(1)用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射;
《材料现代分析测试方法》复习题
《近代材料测试方法》复习题
1.材料微观结构和成分分析可以分为哪几个层次?分别可以用什么方法分析?
答:化学成分分析、晶体结构分析和显微结构分析
化学成分分析——常规方法(平均成分):湿化学法、光谱分析法
——先进方法(种类、浓度、价态、分布):X射线荧光光谱、电子探针、
光电子能谱、俄歇电子能谱
晶体结构分析:X射线衍射、电子衍射
显微结构分析:光学显微镜、透射电子显微镜、扫面电子显微镜、扫面隧道显微镜、原子力显微镜、场离子显微镜
2.X射线与物质相互作用有哪些现象和规律?利用这些现象和规律可以进行哪些科学研究工作,有哪些实际应用?
答:除贯穿部分的光束外,射线能量损失在与物质作用过程之中,基本上可以归为两大类:一部分可能变成次级或更高次的X射线,即所谓荧光X射线,同时,激发出光电子或俄歇电子。另一部分消耗在X 射线的散射之中,包括相干散射和非相干散射。此外,它还能变成热量逸出。
(1)现象/现象:散射X射线(想干、非相干)、荧光X射线、透射X射线、俄歇效
应、光电子、热能
(2)①光电效应:当入射X射线光子能量等于某一阈值,可击出原子内层电子,产生光电效应。
应用:光电效应产生光电子,是X射线光电子能谱分析的技术基础。光电效应
使原子产生空位后的退激发过程产生俄歇电子或X射线荧光辐射是
X射线激发俄歇能谱分析和X射线荧光分析方法的技术基础。
②二次特征辐射(X射线荧光辐射):当高能X射线光子击出被照射物质原子的
内层电子后,较外层电子填其空位而产生了次生特征X射线(称二次特征辐射)。
应用:X射线被物质散射时,产生两种现象:相干散射和非相干散射。相干散射
(完整版)材料分析方法复习题
材料分析方法复习题
名词解释
分辨率:两物点间距(Δr0)定义为透镜能分辨的最小间距,即透镜分辨率(也称分辨本领)。
明场像:在电子显微镜中,用透明样品的非散射电子以及在物镜孔径角区域内的散射电子的 电子束对样品所形成的像。为直射束成像。
暗场像:在电子显微镜中,仅利用透过样品的散射电子束对样品所形成的像。
景深:景深是指当成像时,像平面不动,在满足成像清晰的前提下,物平面沿轴线前后可移
动的距离 。
焦长:焦长是指物点固定不变(物距不变),在保持成像清晰的条件下,像平面沿透镜轴线
可移动的距离。
像差:在光学系统中,由透镜材料的特性、折射或反射表面的几何形状引起实际像与理想像
的偏差。包括球差、像散、色差。
等厚条纹:在衍称图像上楔形边缘上得到几列明暗相间的条纹,同一条纹上晶体厚道相同,
所以称等厚条纹。
等倾条纹 :由于样品弹性弯曲变形引起的,在衍称图像上出现的弯曲消光条纹称等倾条纹。
衬度:人眼观察物体感受到的光强度的差异。
质厚衬度: 由于样品质子数不同,所以在荧光屏上明或暗的区域形成质量衬度,而厚度t
不同所以在荧光屏上明或暗的区域形成厚度衬度,统称为质厚衬度。
衍射衬度:由于样品中不同晶体(或同一晶体不同位向)衍射条件不同而造成的衬度差.
双束近似 :电子束穿过样品时,除透射束以外,只存在一束较强的衍射束(此衍射束的反
射晶面接近布拉格条件,存在偏离矢量 ) 故
柱体近似:所谓柱体近似就是把成像单元缩小到和一个晶胞相当的尺度。
消光距离:ξg 是衍衬理论中一个重要的参数,表示在精确符合布拉格条件时透射波与衍射
波之间能量交换或强度振荡的深度周期。
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材料分析方法习题
1、 选择题
1. M层电子回迁到K层后,多余的能量放出的特征X射线称( B )
A. Kα;
B. Kβ;
C. Kγ;
D. Lα。
2. 当X射线发生装置是Cu靶,滤波片应选( C )
A. Cu;B. Fe;C. Ni;D. Mo。
3. 当电子把所有能量都转换为X射线时,该X射线波长称( A )
A. 短波限λ0;
B. 激发限λk;
C. 吸收限;
D. 特征X射线
4.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后,L层电子回迁K层,多余能量将另一个L层电子打出核外,这整个过程将产生( D )
A. 光电子;
B. 二次荧光;
C. 俄歇电子;
D. (A+C)
5.最常用的X射线衍射方法是( B )。
A. 劳厄法;
B. 粉末法;
C. 周转晶体法;
D. 德拜法。
6.射线衍射方法中,试样为单晶体的是(D )
A、劳埃法
B、周转晶体法
C、平面底片照相法
D、 A和B
7.晶体属于立方晶系,一晶面截x轴于a/2、y轴于b/3、z轴于c/4,则该晶面的指标为( B)
A、(364)
B、(234)
C、(213)
D、(468)
8.立方晶系中,指数相同的晶面和晶向(B )
A、相互平行
B、相互垂直
C、成一定角度范围
D、无必然联系
9.晶面指数(111)与晶向指数(111)的关系是( C )。
A. 垂直;
B. 平行;
C. 不一定。
10.在正方晶系中,晶面指数{100}包括几个晶面( B )。
A. 6;
B. 4;
C. 2
D. 1;。
11.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是( B )
A.X射线透射学;
B.X射线衍射学;
C.X射线光谱学;
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一、名词解释(30分,每题3分)
1)短波限:
连续X 射线谱的X 射线波长从一最小值向长波方向伸展,该波长最小值称为短波限。P7。
2)质量吸收系数
指X 射线通过单位面积上单位质量物质后强度的相对衰减量,这样就摆脱了密度的影响,成为反映物质本身对X 射线吸收性质的物质量。P12。
3)吸收限
吸收限是指对一定的吸收体,X 射线的波长越短,穿透能力越强,表现为质量吸收系数的下降,但随着波长的降低,质量吸收系数并非呈连续的变化,而是在某些波长位置上突然升高,出现了吸收限。每种物质都有它本身确定的一系列吸收限。P12。
4)X 射线标识谱
当加于X 射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值k U 时,在连续谱的某些特定的波长位置上,会出现一系列强度很高、波长围很窄的线状光谱,它们的波长对一定材料的阳极靶有严格恒定的数值,此波长可作为阳极靶材的标志或特征,故称为X 射线标识谱。P9。
5)连续X 射线谱线
强度随波长连续变化的X 射线谱线称连续X 射线谱线。P7。
6)相干散射
当入射线与原子受核束缚较紧的电子相遇,光量子不足以使原子电离,但电子可在X 射线交变电场作用下发生受迫振动,这样的电子就成为一个电磁波的发射源,向周围辐射与入射X 射线波长相同的辐射,因为各电子所散射的射线波长相同,有可能相互干涉,故称相干散射。P14。
7)闪烁计数器
闪烁计数器利用X 射线激发磷光体发射可见荧光,并通过光电管进行测量。P54。
8)标准投影图
对具有一定点阵结构的单晶体,选择某一个低指数的重要晶面作为投影面,将各晶面向此面所做的极射赤面投影图称为标准投影图。P99。
9)结构因数
在X 射线衍射工作中可测量到的衍射强度HKL I 与结构振幅2
HKL F 的平方成正比,结构振幅
的平方2
HKL F 称为结构因数。P34。
10)晶带面(共带面)晶带轴
我们说这些相交于平行直线的一组晶面属于同一晶带,称晶带面或共带面,其交线即为晶带轴。P99。
11)选择反射
镜面可以任意角度反射可见光,但X 射线只有在满足布拉格方程的θ角上才能发生反射,因此,这种反射亦称选择反射。P27。
12)倒易点阵
倒易点阵是在晶体点阵的基础上按照一定的对应关系建立起来的空间几何图形,是晶体点阵的另一种表达形式。P144。
13)极图
多晶体中某{}hkl 晶面族的导易矢量(或晶面法线)在空间分布的极射赤面投影图。P101。
14)球差
球差即球面像差,是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律而造成的像差。P124。
15)衍射衬度
这种由于样品中不同位向的晶体的衍射条件(位向)不同而造成的衬度差别叫衍射衬度。P170。
16)、结构消光
当0=hkl F 时,即使满足布拉格定律,也没有衍射束产生,因为每个晶胞原子散射波的合成振幅为零,这叫做结构消光。P149。
二、填空题:(20分,每空1分)
1、X 射线光电子能谱仪、俄歇谱仪和二次离子质谱仪是三种重要的表面成分分析仪器。
2、电子探针的功能主要是进行微区成分分析,根据检测信号的不同分为波谱仪和能谱仪。
3、正点阵和倒易点阵互为倒易。
4、标准电子衍射花样是标准零层倒易截面的比例图像,倒易阵点的指数就是衍射斑点的指数。
5、电子束的束斑大小、检测信号的类型以及检测部位的原子序数是影响扫描电子显微镜分辨率的三大因素。
6、X 射线衍射仪的试样一般是将多晶粉末压在样品框制成,粉末微粒线度约为微米至几十微米。
7、透射电子显微镜的试样必须导电,一般采用粉末样品和薄膜样品,薄膜样品的厚度都在500nm 以下。
8、扫描电子显微镜的试样必须导电,一般采用粉末样品或块体样品。
9、透射电子显微镜一般是利用透射电子成像,扫描电子显微镜一般是利用二次电子或背散射电子成像。
10、电子探针一般可通过定点分析、线分析和面分析三种分析方法进行成分分析。
三、简答题(20分,每题10分)
1、X 射线衍射定性分析、定量相分析的基本原理各是什么?简述X 射线衍射定性分析的基本步骤,结合K 值法简述X 射线衍射定量相分析的主要过程。P59-67。
答:X 射线衍射定性分析的基本原理是:任何一种结晶物质都具有特定的晶体结构。在一定波长的X 射线照射下,每种晶体物质都给出自己特有的衍射花样。每一种晶体物质和它的衍射花样都是一一对应的。多相试样的衍射花样是由它和所含物质的衍射花样机械叠加而成。通常用d (晶面间距d 表征衍射线位置)和I (衍射线相对强度)的数据代表衍射花样。用d-I 数据作为定性相分析的基本判据。定性相分析方法是将由试样测得的d-I 数据组与已知结构物质的标准d-I 数据组(PDF 卡片)进行对比,以鉴定出试样中存在的物相。
X 射线衍射定量相分析的基本原理是:物质的衍射强度与该物质参加衍射的体积成正比,其衍射强度公式是μθ
θθλπ21cos sin )2(cos 1132222
2203424
0M HKL j e P F V V c m e R I I -+⋅⋅⋅⋅⋅=。这个强度公式是对单相而言的。对多项物质,参加衍射物质中的各个相对X 射线的吸收各不相同。每个相的含量发生变化时,都会改变总体吸收系数值。因此,在多项物质衍射花样中,某一组分相的衍射强度与该相参加衍射的体积,由于吸收的影响,并不呈现线性关系。所以,在多相物质定量相分析方法中,要想从衍射强度求得各相的含量,必须处理吸收的影响。这是定量相分析方法中要处理的主要问题。
X 射线衍射定性分析的基本步骤:
(1)获得衍射花样:可以用德拜照相法,透射聚焦照相法和衍射仪法。
(2)计算南间距d 值和测定相对强度I/I 1值( I 1为最强线的强度):定性相分析以2θ<90°的衍射线为主要依据。
(3)检索PDF 卡片:人工检索或计算机检索。