现代测量与分析技术作业

现代测量与分析技术作业
班级：应物1001
姓名：张光宇
学号：1404100202
现代测量与分析技术作业
第一讲
1. {111}：（111）（-111）（1-11）（11-1）（-1-11）（-11-1）（1-1-1）（-1-1-1）{110}：（110）（101）（011）（-110）（1-10）（-101）（10-1）（0-11）（01-1）（-1-10）（-10-1）（0-1-1）
2. 不是因为材料中的晶粒大小并不完全一样，计算所得实为不同晶粒大小的平均值。

而且晶粒不是球形，在不同方向的厚度是不同的，所以由不同的衍射线求得的D是不同的，所得到的是不同方向上的平均值D，即为晶粒大小。

3. 采用粉晶法分析，即使用粉末状多晶体，固定入射的X射线的波长，改变入射角。

第二讲
1. 透射电镜对样品的观测方式：1.明场像，将物镜的像平面与中间镜的物平面重合。

利用透射电子束成像。

观察物体的形貌像。

2.暗场像，将物镜的像平面与中间镜的物平面重合。

利用衍射电子束成像。

观察物体的形貌像。

3. 选区衍射，获得选定区域的形貌像或衍射花样。

将选区光栏置于物镜后焦平面，并使中间镜物平面与物镜后焦平面重合，可获得选区衍射花样。

将选区光栏置于物镜成像平面，并使中间镜物平面与物镜成像平面重合，可获得选区形貌图。

2. 由于电子束的穿透力较弱，难以穿过0.1 μm以上的切片，所以TEM对样品的厚度有极高的要求。

一般情况下在500~2000之间。

第三讲
1. SEM工作原理：利用聚焦电子束与式样物质相互作用产生背散射电子、二次电子、吸收电子、透射电子、特征X射线、俄歇电子等物理信号，分析试样物质的微区形貌、晶体结构和化学组成。

与放大倍数、分辨率、景深等性能参数有关。

不会取决于表面原子的原子系数。

2. 可以分析该材料扫描电子显微镜产生的特征X射线来判断元素组成。

第四讲
1. 区别：1.工作原理不同，STM是利用电子隧道效应，AFM是利用原子间的范德瓦耳斯力。

2.工作方式不同，STM有恒电流模式和恒高度模式，AFM有接触模式、轻敲模式和非接触模式。

3.对样品要求不同，STM的样品只能是金属或半导体，AFM对导电性没有要求。

联系：1.对探针的要求都非常高 2.都能得到高分辨率的形貌图2. 工作模式：接触模式、轻敲模式和非接触模式测量Si表面三种都可以测量聚合物用轻敲模式和非接触模式
第五讲
1. 基团频率会降低，向低波数方向移动因为基团频率与化学键强度和成键原子质量有关，k增大，向高波数方向移动，一般两个原子之间的化学键越多，键越强，所以三键基团频率>双键基团频率>
单键基团频率，另外，频率会随着原子质量的增加而降低，向低波数移动。

2. Stokes线强度较大
正负拉曼位移线的几率是相等的，由于反Stokes起源于受激震动能级，处于这种能级的粒子数很少，所以强度小。

3. 红外活性振动：1.永久偶极矩；极性基团；2.瞬间偶极矩；非对称分子；红外活性振动伴有偶极矩变化的振动可以产生红外吸收谱带；而拉曼活性振动1.诱导偶极矩2.非极性基团，对称分子；伴有极化率变化的振动
第六讲
1. 光电子能谱测试首先得到的是光电子的动能，原理是光电效应，光电子能谱测试首先得到的是光子的能量，因为它的原理是逆光电效应。

2. XPS测试的是芯能级，UPS是样品的价带能级，TPES是样品的导带能级。

样品要求：无磁性、无放射性、无毒性、无挥发性等。

3. LUMO：导带底，定义：绝对零度时，半导体或绝缘体中电子占
据的最高能级，测量XPS和UPS。

HOMO：价带顶，定义：一个电子处于价带顶，当它获得禁带宽度所对应的这么多能量时，它所处的能级就是导带底能级，测量XPS和UPS。

功函数：真空电子能级和费米能级之差。

测量：UPS.
第七讲
1. 采用紫外可见光分光光度计测量。

首先测出该溶液的厚度b，然后
1）=εbc可求得c。

测出透过率T%，和摩尔吸收系数ε，由lg（
T
2.用四探针法测量薄膜的电阻率，用霍尔效应测试仪测出载流子类型与浓度，最后通过测出的两个结果，可以算出迁移率。

3.荧光分光光度计由激发光源、样品池、双单色器系统、检测器四个部分组成，特点是有两个单色器，光源与检测器通常成直角。

紫外可见光分光光度计由光源灯、单色光器、比色皿、光电管、放大器、微安表组成。

荧光分光光度计有两个单色器，而紫外可见光分光光度计只有一个。

荧光光谱测试中，激发光波长改变，荧光光谱的波长分布没有变化，只是强度改变
第八讲
1.光照下，在器件两侧出现电势差的现象叫做光伏效应。

2.性能参数有：单色光量子转换效率、Isc-短路电流密度、Voc开路电压、FF-填充因子、PCE-光电能量转换效率。

3.单色光量子转换效率描述光伏器件在单色光照射情况下，所激发的光生电子的产率，光电能量转换效率等于短路电流密度乘以开路电压再乘以填充因子，然后除以入射光的能量。

两者从不同的侧面描述入射光的转化效率。

第九讲
1.差热分析（DTA）：是在程序控制温度下测定物质和参比物之间的温度差和温度关系的一种技术。

简单地说，就是在这一过程中，参照物的温度按照设定的变化，而测定物在按照程控变化的同时发生物理、化学等变化，导致它的温度偏离了程控温度，这样可以测出物质和参比物之间在各温度及其所对应的温度差。

差示扫描量热分析法（DSC）：通过对试样因热效应而发生的能量变化进行及时补偿，保持试样与参比物之间温度始终保持相同，无温差、无热传递，使热损失小，检测信号大。

所以实际记录的是试样和参比物的两只电热补偿的热功率之差随时间t的变化关系，如果升温速率恒定，记录的也是热功率之差随温度T的变化关系。

由以上分析可以看出，两者的区别在于差示扫描量热分析法有热补偿，而差热分析没有。

2.影响差热分析的因素有：炉子尺寸、坩埚大小和形状、差热电偶性能、热电偶与试样相对位置、记录系统精度、热容量和导电率的变化、式样的颗粒度、式样的结晶度、纯度和离子取代、试样的用量、试样的装填、参比物、加热速度、压力和气氛、热电偶热端位置、走之速度。

3.热重分析的特点：定量性强，采用静态法时准确度高，费时。

影响因素：仪器因素——浮力、试样盘、挥发物的冷凝等；实验条件——升温速率、气氛等；式样的影响——试样质量、粒度、热性质及填充方式；此外还有浮力及对流的影响，挥发物冷凝的影响，温度测试、升温速率、气氛控制等因素影响。