材料研究方法真题集

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材料研究方法复习题

1.根据下图，试推导Bragg方程，并对方程中主要参数范围的确定进行讨论。

答：

1）Bragg方程推导：根据题图，有：

相邻两个原子面上的原子散射波光程差

δ= AE + AF = ABsinθ+ ABsinθ=2 ABsinθ= 2dsinθ

干涉加强条件是，晶体中任意相邻两个原子面上的原子散射波在原子面反射方向的相位差为2π的整数倍，光程差等于波长的整数倍。因此，干涉加强的条件为：

2dsinθ= nλ

即Bragg方程。

2）方程中主要参数范围的讨论：

a. 根据布拉格方程，sinθ不能大于1，因此：

nλ/2d =sinθ< 1，

对衍射而言，n的最小值为1，所以在任何可观测的衍射角下，产生衍射的条件为λ<2d，这也就是说，能够被晶体衍射的电磁波的波长必须小于参加反射的晶面中最大面间距的二倍，否则不能产生衍射现象。

b.当x射线波长一定时,晶体中存在可能参加反射的晶面族也是有限的,它们必须满足

d>λ/2, 即只有那些晶面间距大于入射x射线波长一半的晶面才能发生衍射

2.什么是X射线谱，连续X射线谱的产生机理是什么？

答：

1）X射线谱：x射线的强度随波长而变化的曲线称为X射线谱。

2）具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱，其产生机理为：能量为eV的电子与阳极靶的原子碰撞时，电子失去自己的能量，其中部分以光子的形式辐射，碰撞一次产生一个能量为hv的光子，这样的光子流即为X射线。单位时间内到达阳极靶面的电子数目是极大量的，绝大多数电子要经历多次碰撞，产生能量各不相同的辐射，因此出现连续X射线谱。

同济大学2013材料研究方法真题

2013年同济大学《材料研究方法》真题

一．名词解释

1.特征X射线

2.二次电子

3.质后衬度

4.振转光谱

5.基团频率

二．简答题

1.写出Bragg方程，解释其中个参数的物理意义，并说明该方程在材料研究中的应用。

2.阐述SEM图像的衬度原理。

3.写出四种热分析技术名称，以及它们各自主要的应用领域。

4.写出胡克定律的数学表达式，并根据该表达式举例解释IR基团频率变化规律。

5.请阐述核磁共振谱图中化学位移产生的原因。

6.对未知材料进行剖析的大致步骤。

三．谱图题

1.画出一幅X射线衍射谱示意图，指出峰位表示方法，并说明通过该谱图可以得到材料哪些信息。

2.画出某一元素的波成色散示意图，并说明该图中各峰的物理意义。

3.画出某一材料的DTA曲线，并指出曲线中各个峰或台阶代表的物理意义。

4.画出一幅核磁共振示意谱图，并指出从中能获得哪些材料的信息。

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.

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。

材料研究方法思考题答案重点及真题汇编

第1章

1、材料是如何分类的？材料的结构层次有哪些？

答：材料按化学组成和结构分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料；

按性能特征分为：结构材料、功能材料；

按用途分为：建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、生物材料、医用材料。

材料的结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。

2、材料研究的主要任务和对象是什么，有哪些相应的研究方法？

答：任务：材料研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律，也就是在此基础上探明材料的组成(结构)、合成(工艺过程)、性能和效能及其之间的相互关系，或者说找出经一定工艺流程获得的材料的组成(结构)对于材料性能与用途的影响规律，以达到对材料优化设计的目的，从而将经验性工艺逐步纳入材料科学与工程的轨道.

研究对象和相应方法见书第三页表格。

3、材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？

答：按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图像分析法；按工作原理，前者为显微术，后者为衍射法和成分谱分析。

第2章

1、简述现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中有那些主要应用？

答：现代材料研究的主X射线实验方法在材料研究中主要有以下几种应用：

（1）X射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成

（2）X射线物相定量分析：用于测定某物相在物质中的含量

（3）X射线晶体结构分析：用于推断测定晶体的结构

2、试推导Bragg方程, 并对方程中的主要参数的范围确定进行讨论.

答：见书第97页。

3、X射线衍射试验主要有那些方法, 他们各有哪些应用，方法及研究对象.

材料研究方法试卷A答案

材料研究方法试卷A答

案

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一、名词解释（每题5分，共20分）

1、短波限

各种管电压下的连续X射线谱都具有一个最短的波长值，该波长值称为短波限。

2、光电效应

光电效应是入射X射线的光量子与物质原子中电子相互碰撞时产生的物理效应。当入射光量子的能量足够大时，可以从被照射物质的原子内部（例如K壳层）击出一个电子，同时外层高能态电子要向内层的K空位跃迁，辐射出波长一定的特征X射线。这种以光子激发原子所发生的激发和辐射过程称为光电效应。

3、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，向周围辐射电磁波，这些散射波之间符合波长相等、频率相同、位相差相同的光的干涉条件，故称相干散射。

4、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。

二、简答题（每题10分，共40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Kβ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。

分析以铁为主的样品，应该选用Co或Fe靶的X射线管，它们的分别相应选择Fe和Mn为滤波片。

材料研究方法复习题

1.Ｘ射线的波长范围大致为多少？Ｘ射线产生的基本原理及X射线管的基本结构

（1）0。0１-1０ｎm(２）高速运动的自由电子被突然减速便产生X射线；(3)X射线管的基本结构：使用最广泛的是封闭式热阴极X 射线管，包括一个热阴极(绕成螺线形的钨丝）和一个阳极(靶），窗口，管内高真空（１０—7Ｔorr）

2.X射线谱的基本类型及其特点

X射线强度 I 随波长λ的变化曲线称为X射线谱，可分为连续X射线(由连续的各种波长组成,其波长与工作条件V、I有关）和特征X射线（又称标识X射线,不随工作条件而变，只取决于阳极靶的物质）。

3.描述X射线于物质的相互作用（俄歇效应和光电效应）课本图3.8

补充俄歇效应：当较外层的电子跃迁到空穴时，所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，此称为俄歇效应,所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是特征的，与入射辐射的能量无关。

4.X射线衍射的几何条件(布拉格方程或定律)

Ｘ射线通过物质（晶体)后衍射线特征包括方向和强度，其中衍射线的方向与晶体的点阵参数（晶胞大小和形状）、入射线的方位及X 射线波长有关,具体表现为:劳厄方程式、布拉格定律和倒易空间衍射公式.

5.X射线衍射分析的方法主要有哪些？各自的特点是什么？(注意λ和Θ的变化）

单晶：劳厄法（λ变，θ不变)；转晶法（λ不变，θ部分变化）

粉末：粉末照相法（粉末法或粉晶法) (λ不变,θ变)；粉末衍射仪法(λ不变，θ变化）

6.Ｘ射线衍射物相分析的基本原理（Ｉ/Ｉ0、2Θ)

X射线衍射线的位置决定于晶胞的形状和大小，即决定于各晶面

材料研究方法历年真题

2010年同济大学材料学材料研究方法考研试题

1.简述高级晶族、中级晶族、低级晶族中光的传播特点，在光学显微镜下如何区分晶体与非晶质体。

2.特征X射线的产生，性质和应用。【不知此处特征两字是否为误】

3.电子照射在物体表面产生哪些物理信号，并说明其在分析方法中的应用（至少三种）。

4.试推到BRAGG方程，说明其中各字母的意义并讨论其取值范围。【题目中已给图】

5.电子显微分析方法主要有哪些，SEM、TEM的衬度原理并扼要说明其应用。

{选做题}

6.X射线粉末衍射仪的定性分析步骤，并说明其结果影响因素。

7.光谱分析的物理学基础是什么，说明不同频率光与分子的作用及相应分析方法。

8.典型高分子材料的DTA,DSC曲线并解释各个峰的含义。

9.乙醇的NMR图谱并说明表现了什么信息，说明NMR分析的步骤。

10.透射电镜制样的方法及特点。

2009年同济大学材料学材料研究方法考研试题

共出了15道题，让任选10道答题，总分150分

1、简述什么是非均质体光率体，哪些晶系体现了非晶系光率体，光在这些光率体中传播情况如何？

2、简述特征X射线是如何产生的，以及X射线衍射实验影响因素？

3、简述扫描电镜工作原理，以及举例说明在材料研究中的应用；

4、写出乙醇的NMR谱图，并说明图谱显示信息，并简述影响核磁共振化学位移的主要因素；

晕了，都想不起来了，一片空白，好好想想。。。。

5、结合自己所学专业已经了解的研究方法和手段，举例说明如何使用此分析方法揭示物质的结构特征（起码要用两种研究手段）

6、简述透射电镜在材料研究中的应用；

同济大学-材料学专业-《材料研究方法》考研真题(1)

06部分

二、解析

1.试阐述红外光谱分析的基础以及应用。

参考答案：

红外光谱是由于分子振动能级的跃迁（同时伴随转动能级跃迁）而产生的

物质能吸收红外光谱应满足两个条件：1.辐射应具有刚好恩那个满足物质跃迁时所需的能量；2.辐射与物质之间有相互作用

（2）辐射与物质之间有相互作用，分子的偶极距必须发生变化的振动，

分子振动的形式：

1．伸缩振动

ａ．对称伸缩振动

ｂ．反对称伸缩振动

2．变形和弯曲伸缩振动

ａ．面内变形

剪式振动

面内摇摆振动

ｂ．面外变形

面外摇摆振动

扭曲变形掘动

红外光谱振动吸收带的类型：

（１）Ｘ－Ｈ伸缩振动区

（２）叁键和累积双键区

（３）双键伸缩振动区

（４）Ｘ－Ｙ伸缩振动区和Ｘ－Ｈ变形振动区

红外光谱的应用：

定性分析 1 试样的分离与精制 2. 了解与试样性质有关的其他方面的因素 3. 图谱的解析定量分析

试题解析：

1）知识点：红外光谱的基础与应用

2）答题思路：综合两方面信息进行解答

3）历年考频：此考点在近五年中共出现3次，分别为：04.06，07年.

2.什么是斯托克斯线、反斯托克斯线，试说明拉曼光谱与红外光谱是互补的。

参考答案：

在拉曼散射中，若光子把一部分能量传递给样品分子，得到的散射光能量减少，在垂直方向测量到的散射光中，可检测一定频率的线，称为斯托克斯线。反之，如果分子处于激发态，与光子发生非弹性碰撞就会释放能量而回到基态，得到反斯托克斯线。

1.拉曼光谱是一个散射过程，因此任何尺寸、形状、透明度的样品，只要能被激光照到，就可以直接进行测量，极微量的样品都可以照射到。

2. 水是极性很强的分子，因而其红外吸收非常强烈。但水的拉曼反射却极微弱。

材料研究方法知识题库及答案

1、【单选题】由于近轴光线和远轴光线的折射程度不同,导致平面物体经透镜后形成曲面状的像称为( )

A、像差

B、球差

C、像场弯曲

D、色差

答案：像场弯曲

--------------------------------

2、【单选题】由于透镜的中心区域和边缘区域对光的折射能力不符合预定规律而造成的图像模糊现象称为( )。

A、像差

B、球差

C、像散

D、色差

答案：球差

--------------------------------

3、【单选题】因光源的( )而导致图像模糊不清的现象称为色差。

A、波长长

B、波长短

C、波长有差异

答案：波长有差异

--------------------------------

4、【单选题】光学显微镜具有( )放大功能。

A、一级

B、二级

C、三级

答案：二级

--------------------------------

5、【单选题】成像物体上能分辨出来的两物点间的最小距离称为( )

A、分辨率

B、有效放大倍数

C、景深

答案：分辨率

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6、【单选题】光学显微镜的极限分辨能力为( )。

A.400nm

B.400μm

C.200nm

D.200μm

答案：C

--------------------------------

7、【单选题】金相显微镜的物镜放大倍数为100倍时,其景深有可能是( )

A、1nm

B、1μm

C、1cm

D、1dm

答案：1μm

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8、【单选题】硬度最高的磨料是( )。

材料研究方法作业题目及答案(全)-polymer-xiaoyi

材料研究方法作业题目及答案（全）

此版本为老师布置的所有题目及答案。答案内容参考了PPT、书以及其他版本的答案，并对某些部分做出了较大改动。仅作复习参考！

刘学良老师部分

第3章X射线衍射分析

1、X射线的波长范围大致为多少？X射线产生的基本原理及X射线管的基本结构。

1】X射线的波长范围：X射线是一种波长为10-2~102Å的电磁波，介于紫外线和γ射线之间。

2】X射线产生的基本原理：凡是高速运动的电子流或其他高能辐射流（γ射线、X射线、中子流等）被突然减速时均能产生X射线。

3】X射线管的基本结构：X射线管的本质是一个真空二极管，基本结构包括：

①一个热阴极——绕成螺线形钨丝

②一个阳极——铜质底座上镶以阳极靶材料，如W、Ag、Mo、Cu、Ni、Co、Fe、Cr等，产生不同特征的X射线

③窗口——用对X射线吸收极少的材料，如Be、Al、轻质玻璃等制成。

④管内高真空10-7Toor

2、X射线谱的基本类型及其特点。

X射线强度I随波长λ的变化曲线称为X射线谱，其基本类型有：

①连续X射线（白色X射线）——特点：1】由连续的各种波长组成；2】强度

随波长连续变化

②特征X射线（标识X射线）——特点：1】波长一定、强度很大2】只有当管

电压超过V k（激发电压）时才会产生3】与X射线管的工作条件无关，只取决于光管阳极靶材料，不同的阳极靶材料具有特定的特征谱线

3、描述X射线与物质的相互作用（俄歇效应与光电效应等）

X射线透过物质后会变弱，这是由于入射X射线与物质相互作用的结果，作用过程会产生物理（如X射线的散射和吸收）、化学（破坏物质的化学键、促使新键形成）和生化过程（促进物质合成，导致新陈代谢发生变化）。

材料研究方法复习题2011

一、名词解释：

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 射线吸收性质的物理量。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？

材料研究方法

一、选择题

1.有一倒易矢量为*+*+*=*c b a g 22，与它对应的正空间晶面是（）。

A. （210）；

B. （220）；

C. （221）；

D. （110）；。

2.有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm ，用铁靶K α（λK α=0.194nm ）照射该晶体能产生

（）衍射线。

A. 三条； B .四条； C. 五条；D. 六条。

3.一束X 射线照射到晶体上能否产生衍射取决于（）。

A ．是否满足布拉格条件；

B ．是否衍射强度I ≠0；

C ．A+B ；

D ．晶体形状。

4.面心立方晶体（111）晶面族的多重性因素是（）。

A ．4；

B ．8；

C ．6；

D ．12。

二、正误题

1.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。（）

2.X射线衍射与光的反射一样，只要满足入射角

等于反射角就行。（）

3.干涉晶面与实际晶面的区别在于：干涉晶面是

虚拟的，指数间存在公约数n。（）

4.布拉格方程只涉及X射线衍射方向，不能反映

衍射强度。（）

5.结构因子F与形状因子G都是晶体结构对衍射

强度的影响因素。（）

三、填空题

1.倒易矢量的方向是对应正空间晶面的法线；倒

易矢量的长度等于对应晶面间距的倒数。2.只要倒易阵点落在厄瓦尔德球面上，就表示该

晶面满足布拉格条件，能产生衍射。

3.影响衍射强度的因素除结构因素、晶体形状外

还有角因素，多重性因素，温度因素，吸收因素。

4.考虑所有因素后的衍射强度公式

为，对于粉末多晶的相对强度为。

5.结构振幅用表示，结构因素用表示，

结构因素=0时没有衍射我们称结构消光或系统消光。对于有序固溶体，原本消光的地方会出现弱衍射。

材料研究方法考题-2014

2014-2015学年秋季

现代材料研究方法课程期终考试题

姓名：学号：

一、名词解释（每小题2分，共10分）

1. 特征X射线：当原子内层电子打到外层或者使原子电离，外层电子落

到内层发生跃迁，使原子多余能量作为x射线发射出来的叫做特征x射线。

2. 电子衍射：当电子波（具有一定能量的电子）落到晶体上时，被晶体

中原子散射，各散射电子波之间产生互相干涉现象。

3. 二次电子：在入射电子束作用下被轰击出来并离开样品表面的样品原

子的核外电子叫做二次电子。

4. DSC热分析：在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的功率差

与温度的关系。

5. 吸收光谱：材料在某一些频率上对电磁辐射的吸收所呈现的比率，与

发射光谱相对。

二、分析题（每小题6分，共30分）

1. 试分析X射线衍射与电子衍射的异同点，各自适用的范围。

2. 简述X射线衍射仪的主要结构，分析其衍射几何的特点。

3. 分析透射电镜与扫描电镜的异同点（工作原理，衬度来源，分辨率，

试样要求，适用的工作等方面）。

4. 质厚衬度、衍射衬度和相位衬度是透射电子显微镜图像常见的三种衬

度方式。请具体分析这三种衬度的来源以及电镜的工作模式和试样要求等方面的异同。

5. 能谱仪和波谱仪都能做微区成分分析，试分析两种的工作原理上的区

别和适用范围。

三、应用题（每小题30分，共60分）

1. 结合自己的课题工作，设计一个如何利用现代物理测试方法开展自己

有关材料科研工作的详细方案。

2. 在材料研究中可以采用的分析测试方法是多种多样的。自己拟定一个

材料测试问题，设计一个多途径（不少于两种手段）的测试方案，分析各测试方法的优缺点，并指出自己的优选方案，并给出理由。

【材料研究方法】作业集合及复习思考题

【材料研究⽅法】作业集合及复习思考题

第五章：热分析作业：

1、功率补偿型DSC和DTA的区别?

答：功率补偿型DSC分别有两个⼩加热器和传感器对试样和参⽐物加热和监控，从⽽消除试样和参⽐物的温度差，⽽DTA则没有这⼀功能。

2、热流型DSC和DTA的异同点?

答：热流型DSC与DTA仪器⼗分相似，不同之处在于试样与参⽐物托架下，置⼀电热⽚（通常是康铜），加热器在程序控制下对加热块加热，其热量通过电热⽚同时对试样和参⽐物加热，使之受热均匀。仪器所测量的是通过电热⽚流向试样和参⽐物的热流之差。

3、功率补偿型DSC和热流型DSC的异同点?

答：功率补偿型DSC采⽤零点平衡原理，通过两个⼩加热器和传感器对试样和参⽐物加热和监控，从⽽使两者温度恒定相等；热流型DSC主要通过加热过程中试样吸收/放出热量的流量来达到DSC分析的⽬的。

4、简述热分析的原理

答：在程序控制温度下，测量物质的物理性质随温度变化的⼀类技术称之为热分析。差热分析的原理：是在程序温度控制（升温或降温）下，测量试样与参⽐物（热惰性物质）之间的温度差与温度关系的⼀种技术。差⽰扫描量热分析原理：是在程序温度控制下，测量输⼊到物质和参⽐物之间的功率差与温度的关系的⼀种技术。

5、影响热分析的仪器、试样、操作因素有哪些？

答：

1.仪器⽅⾯：

（1）炉⼦的结构和尺⼨：炉膛直径↓长度↑均温区↑，均温区温度梯度↓

（2）坩埚材料和形状：

⾦属热导性能好，基线偏离⼩，但灵敏度较低，峰⾕较⼩。

⾮⾦属热导性能差，容易引起基线偏离。但灵敏度⾼，少样品⼤峰⾕。

坩埚直径⼤，⾼度⼩，试样容易反应，灵敏度⾼，峰形也尖锐。