材料分析测试技术》试卷(答案)
【可编辑全文】湖南大学材料分析测试技术试卷答案
可编辑修改精选全文完整版湖南大学课程考试试卷课程名称： ；试卷编号：；考试时间：120分钟 一、填空题（每空1分，共20分） 1．X 射线的本质是一种 电磁辐射，同时具有 波动 性和 粒子 性的特征。
2．连续X 射线的短波限取决于 管电压 。
3．晶体点阵中的一个二维阵点平面在倒易点阵中表示为 一个倒易阵点 。
4．X 射线衍射仪测定宏观应力是根据它使衍射峰 发生位移 的原理进行的。
5．劳厄法是采用 连续 X 射线照射 单晶 体。
6．透射电镜中的电磁透镜从电子枪到荧光屏的排列顺序为： 聚光 镜、物 镜、 中间 镜和 投影 镜。
7．内应力包括： 宏观应力 ， 微观应力 ， 超微观应力 。
8．粉末法中影响X 射线强度的因子有 ， ， ， ， 。
二、选择题（单选，每题2分，共40分） 1．布拉格方程是晶体对X 射线衍射的 。
………………（ B ） A ．充分条件 B. 必要条件 C. 充要条件 D. A 、B 、C 都不对 2．X 射线测定宏观应力计算公式为 =KM ，其中K 为应力常数，它与 有关。
……………………………………………………………………（A）A．试样的力学性能 B. 入射X射线波长C. 所选择的反射晶面D. A、B、C三种因素3．测量Fe基材料最好选作阳极靶。
………………………（C）A．Cu B. Mo C. Co D. Ni4．闪烁计数器是根据X射线的的特性而设计的。
…………（C）A．具有穿透性 B. 能使气体电离C. 使荧光物质发光D. 使照相底片感光5．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，称为。
…………………………………（A）A．球差 B. 畸变 C. 色差 D. 象散6．电子束与固体样品相互作用会产生各种信号，下列信号中能量最小的是。
…………………………………………………………（A）A．俄歇电子 B. 二次电子 C. 背散射电子 D. 吸收电子7．质厚衬度与下列无关。
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材料科学：材料分析测试技术测考试题 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、名词解释 溅射 本题答案： 2、问答题 衍射线在空间的方位取决于什么？而衍射线的强度又取决于什么？ 本题答案： 3、单项选择题 透射电镜中电中间镜的作用是（ ）A 、电子源 B 、会聚电子束 C 、形成第一副高分辨率电子显微图像 D 、进一步放大物镜像 本题答案： 4、问答题 要观察钢中基体和析出相的组织形态，同时要分析其晶体结构和共格界面的位向关系，如何制备样品？以怎样的电镜操作方式和步骤来进行具体分析？ 本题答案： 5、单项选择题 样品台和测角仪机械连动时，计数器与试样的转速关系是（ ）A 、1﹕1 B 、2﹕1 C 、1﹕2 D 、没有确定比例姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案：6、名词解释质厚衬度本题答案：7、名词解释伸缩振动本题答案：8、单项选择题菊池线可以帮助（）。
A.估计样品的厚度；B.确定180不唯一性；C.鉴别有序固溶体；D.精确测定晶体取向。
本题答案：9、问答题什么是消光距离？影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么？本题答案：10、问答题制备复型的材料应具备什么条件？本题答案：11、名词解释Hanawalt索引本题答案：12、问答题简述X射线产生的基本条件。
本题答案：13、单项选择题波谱仪与能谱仪相比，能谱仪最大的优点是（）。
A.快速高效；B.精度高；C.没有机械传动部件；D.价格便宜。
本题答案：14、问答题如何用红外光谱跟踪二氧化硅湿凝胶变为干凝胶的过程？本题答案：15、单项选择题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0；B.激发限k；C.吸收限；D.特征X射线本题答案：16、单项选择题晶体属于立方晶系，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（）A、（364）B、（234）C、（213）D、（468）本题答案：17、单项选择题透射电镜成形貌像时是将（）A、中间镜的物平面与与物镜的背焦面重合B、中间镜的物平面与与物镜的像平面重合C、关闭中间镜D、关闭物镜本题答案：18、问答题试说明菊池线测试样取向关系比斑点花样精确度为高的原因。
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材料科学：材料分析测试技术测试模拟考试 考试时间：120分钟 考试总分：100分遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。
1、问答题 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；（2）用CuKβX 射线激发CuKα荧光辐射；（3）用CuKαX 射线激发CuLα荧光辐射。
本题答案： 2、单项选择题 能帮助消除180不唯一性的复杂衍射花样是（ ）。
A.高阶劳厄斑； B.超结构斑点； C.二次衍射斑； D.孪晶斑点 本题答案： 3、名词解释 溅射 本题答案： 4、问答题 如何操作透射电子显微镜使其从成像方式转为衍射方式 本题答案： 5、问答题 扫描电镜的分辨率受哪些因素影响？用不同的信号成像时，其分辨率有何不同？所谓扫描电镜的分辨率是指用何种信号成像时的分辨率？ 本题答案：姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------6、单项选择题测角仪中，探测器的转速与试样的转速关系是（）。
A.保持同步1﹕1；B.2﹕1；C.1﹕2；D.1﹕0。
本题答案：7、问答题一种化合物含有两个基团与各含一个基团的两种化合物的混合物，其红外谱图有大的差别吗？为什么？本题答案：8、单项选择题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.K；B.K；C.K；D.L。
本题答案：9、名词解释暗场像本题答案：10、问答题举例说明如何用选区衍射的方法来确定新相的惯习面及母相与新相的位相关系。
本题答案：11、问答题球差、像散和色差是怎样造成的？如何减小这些像差？哪些是可消除的像差？本题答案：12、问答题哪些因素影响着透射电镜的分辨率？它们的影响程度如何？如果透射电镜的分辨率极高，此时它的景深和焦长如何？本题答案：13、单项选择题已知一位错线在选择操作反射g1=（110）和g2=（111）时，位错不可见，那么它的布氏矢量是（）。
材料分析测试技术-试卷及答案
制卷人签名：制卷日期：审核人签名：： 审核日期： ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………装……………………订……………………线…………………………………………………………………得二、名词解释(每题4，共20分) 分1.晶带轴[uvw]和零层倒易截面(uvw)*2.电磁透镜的景深与焦长3.明场像、暗场像和中心暗场像4.物质对X射线的线吸收系数和质量吸收系数5.荧光产额和俄歇产额得三、简答题(每题6分，共30分)分1.高能电子束与固体样品相互作用时将产生那些信号？简述其产生原理，并说明这些信号在材料的性能表征方面有何应用？2.电磁透镜的像差有哪几种，并简述其产生原因及克服方法。
3.分别说明透射电镜中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.简述用X射线衍射仪对多相物质进行物相定性分析的基本程序。
2. 证明TEM 中的电子衍射基本公式)(hkl g L R L Rd G G λλ==。
3. 证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价。
制卷人签名：制卷日期：审核人签名：： 审核日期： ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………装……………………订……………………线…………………………………………………………………参考答案：背散射电子：背散射电子是指被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子。
其中包括弹性背散射电子和非弹性背散射电子。
背散射电子的产生范围深，由于背散射电子的产额随原子序数的增加而增加，所以，利用背散射电子作为成像信号不仅能分析形貌特征，也可用来显示原子序数衬度，定性地进行成分分析。
(1分) 二次电子：二次电子是指被入射电子轰击出来的核外电子。
《材料分析测试技术》课程试卷答案
一、选择题:（8分/每题1分）1。
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）2。
有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm,用铁靶Kα(λKα=0。
194nm）照射该晶体能产生（B）衍射线。
A。
三条; B 。
四条；C. 五条；D. 六条.3。
.最常用的X射线衍射方法是（B )。
A。
劳厄法；B. 粉末多晶法；C. 周转晶体法；D。
德拜法。
4. 。
测定钢中的奥氏体含量，若采用定量X射线物相分析,常用方法是（C )。
A。
外标法；B。
内标法；C。
直接比较法；D。
K值法。
5。
可以提高TEM的衬度的光栏是（B )。
A。
第二聚光镜光栏；B。
物镜光栏；C. 选区光栏；D. 其它光栏。
6. 如果单晶体衍射花样是正六边形，那么晶体结构是( D）。
A。
六方结构；B。
立方结构；C。
四方结构；D. A或B。
7。
将某一衍射斑点移到荧光屏中心并用物镜光栏套住该衍射斑点成像，这是（C）.A。
明场像;B. 暗场像；C. 中心暗场像;D.弱束暗场像。
8. 仅仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是（B）。
A. 背散射电子；B. 二次电子;C。
吸收电子；D。
透射电子。
一、判断题：(8分/每题1分）1.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.（√)2.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。
（√）3.大直径德拜相机可以提高衍射线接受分辨率，缩短暴光时间。
（×）4.X射线物相定性分析可以告诉我们被测材料中有哪些物相，而定量分析可以告诉我们这些物相的含量有什么成分。
( ×）5.有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同，前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率，后者仅仅是仪器的制造水平。
（√）6.电子衍射和X射线衍射一样必须严格符合布拉格方程。
（×)7.实际电镜样品的厚度很小时，能近似满足衍衬运动学理论的条件,这时运动学理论能很好地解释衬度像。
《材料分析测试技术》课程试卷答案
一、选择题：（8分/每题1分）1. .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）2. 有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm，用铁靶Kα（λKα=0.194nm）照射该晶体能产生（B）衍射线。
A. 三条；B .四条；C. 五条；D. 六条。
3. .最常用的X射线衍射方法是（B）。
A. 劳厄法；B. 粉末多晶法；C. 周转晶体法；D. 德拜法。
4. .测定钢中的奥氏体含量，若采用定量X射线物相分析，常用方法是（C ）。
A. 外标法；B. 内标法；C. 直接比较法；D. K值法。
5. 可以提高TEM的衬度的光栏是（B ）。
A. 第二聚光镜光栏；B. 物镜光栏；C. 选区光栏；D. 其它光栏。
6. 如果单晶体衍射花样是正六边形，那么晶体结构是（D）。
A. 六方结构；B. 立方结构；C. 四方结构；D. A或B。
7. .将某一衍射斑点移到荧光屏中心并用物镜光栏套住该衍射斑点成像，这是（C）。
A. 明场像；B. 暗场像；C. 中心暗场像；D.弱束暗场像。
8. 仅仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是（B）。
A. 背散射电子；B. 二次电子；C. 吸收电子；D.透射电子。
一、判断题：（8分/每题1分）1.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。
（√）2.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。
（√）3.大直径德拜相机可以提高衍射线接受分辨率，缩短暴光时间。
（×）4.X射线物相定性分析可以告诉我们被测材料中有哪些物相，而定量分析可以告诉我们这些物相的含量有什么成分。
（×）5.有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同，前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率，后者仅仅是仪器的制造水平。
（√）6.电子衍射和X射线衍射一样必须严格符合布拉格方程。
材料测试分析技术答案第一、三、四题
今有一张用CuKa 辐射摄得的钨(体心立方)的粉末图样，试计算出头四根线条的相对积分强度（不计e -2M和A （θ））。
若以最强的一根强度归一化为100，其他线强度各为多少?这些线4--8在德拜图形上获得某简单立方物质的如下四条谱线；所给出的均有Cu 衍射的结果。
以为外推函数，请用柯亨法计算晶格常数，精确到四位有效数字解： ,+=1，可得下表：所以得：154.8213=6489A+231.114C① 6.728=231.114A+14.093C② 由1，2得A=0.01648，C=0.2071。
又有,===0.5994求淬火后低温回火的碳钢样品，不含碳化物（经金相检验），A （奥氏体）中含碳1％，M （马氏体）中含碳量极低。
经过衍射测得A220峰积分强度为2.33（任意单位），M200峰积分强度为16.32，试计算该钢中残留奥氏体的体积分数（实验条件：Fe K α辐射，滤波，室温20℃，α-Fe 点阵参数a=0.286 6 nm ，奥氏体点阵参数a=0.3571＋0.0044wc ，wc 为碳的质量分数。
解： • 根据衍射仪法的强度公式，• • 令 ,• 则衍射强度公式为：I = (RK/2μ)V由此得马氏体的某对衍射线条的强度为I α=(RK α/2μ)V α，残余奥氏体的某对衍射线条的强度为I y =(RK y /2μ)V y 。
两相强度之比为：• 残余奥氏体和马氏体的体积分数之和为f γ+f α=1。
则可以求得残余奥氏体的百分含量：对于马氏体，体心立方，又α－Fe 点阵参数a=0.2866nm, Fe K α波长λ＝1.973A 。
，Θ＝453K,T=293K∴sin θ1=2dλ= 0.19370.286622⨯=0.6759⇒θ1=42.52。
，P 200=6,F=2f,M 1＝226(x)1sin x 4a h m K φθλ⎡⎤⎛⎫+ ⎪⎢⎥Θ⎣⎦⎝⎭＝1.696⨯2114d ⨯10－19＝2.65⨯10－18对于奥氏体面心立方，a=0.3571 ⨯0.0044 ⨯1%=0.3575nm∴sin θ2=2d λ=0.19370.35752 =0.7661⇒θ2=50.007。
2021知到答案 材料分析测试技术 最新智慧树满分章节测试答案
第一章单元测试1、单选题：X射线特征谱的产生机理与（）有关。
选项：A:X射线管的阳极靶材的原子结构B:X射线管的电流C:X射线管的阴极材料D:X射线管的电压答案: 【X射线管的阳极靶材的原子结构】2、单选题：倒易矢量的长度与正点阵中同名晶面的晶面间距（）选项：A:垂直B:没有关联C:相等D:成倒数答案: 【成倒数】3、单选题：粉末多晶样品中，不同晶面指数的倒易点分布在（）半径的倒易球上。
选项：A:任意B:其他选项都不对C:不同D:相同答案: 【不同】4、判断题：在体心点阵中，当（HKL）晶面的H+K+L为奇数时，产生系统消光。
（）选项：A:对B:错答案: 【对】5、多选题：关于X射线衍射仪的测量动作，说法正确的是（）。
选项：A:样品台和计数管可以分别绕O轴转动，也可机械连动。
B:机械连动时，样品台转过θ角时，计数管转2θ角。
C:机械连动时，样品台转过θ角时，计数管转θ角。
D:样品台和计数管必须机械连动答案: 【样品台和计数管可以分别绕O轴转动，也可机械连动。
;机械连动时，样品台转过θ角时，计数管转2θ角。
】6、单选题：X射线衍射仪中，通常用于测定2θ范围不大的一段衍射图，常用于精确测定衍射峰的积分强度和位置的扫描方式为（）。
选项：A:步进扫描B:慢速扫描C:其他选项都不对D:连续扫描答案: 【步进扫描】7、判断题：当倒易球与反射球相交，交线是一个圆环，环上每一点都满足衍射条件，可以产生衍射。
（）选项：A:错B:对答案: 【对】8、单选题：X射线衍射的充分条件是（）。
选项：A:满足布拉格方程且结构因子为零。
B:满足布拉格方程且结构因子不为零。
C:其他选项都不对D:晶面间距大于等于半波长答案: 【满足布拉格方程且结构因子不为零。
】9、多选题：晶体的X射线衍射方向反映了晶胞的（）选项：A:大小B:原子种类C:原子位置D:形状答案: 【大小;形状】10、判断题：每种晶体物质都有自己特定的晶体结构，晶体结构不同则X射线衍射花样也就各不相同。
材料测试分析技术真题试卷
材料测试分析技术真题试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料的硬度测试中，布氏硬度测试使用的是：A. 钢球B. 金刚石锥C. 金刚石球D. 钢锥2. 下列哪项不是材料的机械性能测试？A. 拉伸测试B. 压缩测试C. 热膨胀测试D. 冲击测试3. X射线衍射分析主要用来研究材料的：A. 微观结构B. 化学成分C. 表面形貌D. 热稳定性4. 扫描电子显微镜（SEM）的主要优点是：A. 分辨率高B. 可进行元素分析C. 样品制备简单D. 所有以上选项5. 热重分析（TGA）主要用于：A. 测量材料的密度B. 测量材料的热稳定性C. 测量材料的导热性D. 测量材料的热膨胀系数二、填空题（每空2分，共20分）6. 材料的弹性模量是指材料在_________作用下，应力与应变的比值。
7. 材料的疲劳测试通常采用_________循环加载方式。
8. 材料的断裂韧性通常用_________表示，其单位是MPa·m^{1/2}。
9. 差示扫描量热法（DSC）可以用来测量材料的_________和相变温度。
10. 原子力显微镜（AFM）利用探针与样品表面之间的_________来获取表面形貌信息。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述材料的冲击测试的基本原理及其在材料性能评价中的意义。
12. 描述透射电子显微镜（TEM）与扫描电子显微镜（SEM）的主要区别。
13. 解释差示热分析（DTA）与差示扫描量热法（DSC）的异同点。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 某材料的拉伸测试结果如下：原始截面积A0=50mm²，最大载荷Fmax=5000N。
试计算该材料的抗拉强度σb。
15. 假设你正在分析一种合金的热重分析（TGA）曲线，曲线显示在600℃时质量损失了5%。
如果初始质量为100g，请计算在600℃时的质量损失量。
五、论述题（共30分）16. 论述材料的微观结构分析技术在新材料开发中的重要性，并举例说明。
材料分析测试技术复习题 附答案
材料分析测试技术复习题【第一至第六章】1.X射线的波粒二象性波动性表现为：－以波动的形式传播，具有一定的频率和波长－波动性特征反映在物质运动的连续性和在传播过程中发生的干涉、衍射现象粒子性突出表现为：－在与物质相互作用和交换能量的时候－X射线由大量的粒子流(能量E、动量P、质量m)构成，粒子流称为光子－当X射线与物质相互作用时，光子只能整个被原子或电子吸收或散射2.连续x射线谱的特点，连续谱的短波限定义：波长在一定范围连续分布的X射线，I和λ构成连续X射线谱开始直到波长无穷大λ∞，•当管压很低（小于20KV 时），由某一短波限λ波长连续分布处)向短•随管压增高，X射线强度增高，连续谱峰值所对应的波长（1.5 λ0波端移动•λ正比于1/V, 与靶元素无关•强度I：由单位时间内通过与X射线传播方向垂直的单位面积上的光量子数的能量总和决定（粒子性观点描述）•单位时间通过垂直于传播方向的单位截面上的能量大小，与A2成正比（波动性观点描述）短波限:对X射线管施加不同电压时，在X射线的强度I 随波长λ变化的关系，称为短波限。
曲线中，在各种管压下的连续谱都存在一个最短的波长值λ3.连续x射线谱产生机理【a】.经典电动力学概念解释：一个高速运动电子到达靶面时，因突然减速产生很大的负加速度，负加速度引起周围电磁场的急剧变化，产生电磁波，且具有不同波长，形成连续X射线谱。
【b】.量子理论解释：* 电子与靶经过多次碰撞，逐步把能量释放到零，同时产生一系列能量为hυi的光子序列，形成连续谱* 存在 ev=hυmax，υmax=hc/ λ0, λ0为短波限，从而推出λ0＝1.24/ V （nm) （V 为电子通过两极时的电压降，与管压有关）。
* 一般 ev ≥ h υ,在极限情况下，极少数电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子4.特征x 射线谱的特点对于一定元素的靶，当管压小于某一限度时，只激发连续谱，管压增高，射线谱曲线只向短波方向移动，总强度增高，本质上无变化。
材料测试技术试卷答案
为获得X射线必须具备以下三个条件：1、产生自由电子；2、使电子做定向高速运动；3、在其运动的路径上设置一个障碍物，使电子突然减速；X射线的性质：X射线肉眼看不见，但它却能使铂氰化钡等物质发出可见的荧光，使照相底片感光，使气体电离，X射线沿直线传播，经过电场或磁场时不发生偏转，它具有很强的穿透能力，通过物质时可以被吸收使其强度衰减，还能杀伤生物细胞。
由X射线管发出的X射线可以分为两种类型：1是具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱；2在连续谱的基础上叠加若干条具有一定波长的谱线，构成特征X射线谱；特征（标识）X射线谱的特点：具有特定的波长、当管电压超过某一特定值Vk 时才能产生、叠加在连续谱X-ray谱上的。
特征（标识）X射线谱产生机理：a原子系统内的电子按泡利不相容原理和能量最低原理分布于各个能级，各能级是不连续的，K层最靠近原子核，能量最低。
b管电压增加到一定数值,电子脱离原轨道，体系处于不稳定激发态。
c电子从高能级向低能级跃迁，将以光子的形式辐射出X-ray射线谱。
特征谱的命名方法:a某电子层电子被激发的谱线，称为某系激发。
b伴随到空穴所在电子层跃迁的x谱线称为该目的地电子层系谱线。
c来的外层跃迁其出发地位于目的地下一层的称为α，FF一个电子层称为β，FFF一个电子层称为r.临界电压：能使高速运动的电子动能将阳极物质原子的K层电子给激发出来的电压，临界值。
激发电压：电子具备足够能量把靶中原子某一能级上的电子打掉产生特征X-ray 所必须达到的最低电压。
激发限：从激发光电效应的角度讲，称λk为激发层，λk为把k层电子击出最λ射光最大波长。
吸收限：一个特征x射线谱系的临界激发波长二次荧光：高能级电子回跳，多余能量以x射线形式发出一束X射线通过物质时，它的能量可分为三部分：其中一部分被散射，一部分被吸收，一部分透过物质继续沿原来的方向传播。
光电效应：X射线与物质作用，具有足够能量的X射线光子能激发掉原子K层的电子，外层电子跃迁填补，多余能量辐射出来，此时这里被X射线光子激发出来的电子，称为光电子，所辐射的X射线称为荧光X射线，这个过程称为光电效应俄歇效应：如果原子在入射的X射线光子的作用下失掉一个K层电子，它所处状态为K激发态，当一个L2衍射：晶体对入射X射线束在确定方向的选择散射。
材料分析测试技术试卷
材料分析测试技术试卷一、选择题（每题2分，共20分）1、下列哪种技术可用于材料组成的定性分析？A. X射线衍射B. 原子吸收光谱C. 原子荧光光谱D. 电子显微镜2、下列哪种技术可用于材料中微量元素的分析？A. X射线衍射B. 原子吸收光谱C. 原子荧光光谱D. 电子显微镜3、下列哪种材料分析技术可用于表面形貌的观察和分析？A. X射线衍射B. 原子吸收光谱C. 原子荧光光谱D. 扫描电子显微镜4、下列哪种技术可用于材料中元素的定量分析？A. X射线衍射B. 原子吸收光谱C. 原子荧光光谱D. 扫描电子显微镜5、下列哪种技术可用于材料的物理性能分析？A. X射线衍射B. 热重分析C. 能谱分析D. 原子力显微镜6、下列哪种技术可用于材料的化学性质分析？A. X射线衍射B. 能谱分析C. 电化学分析D. 扫描电镜7、下列哪种技术可用于材料的热分析？A. X射线衍射B. 热重分析C. 能谱分析D. 原子力显微镜8、下列哪种技术可用于材料的机械性能分析？A. X射线衍射B. 拉压试验C. 能谱分析D. 原子力显微镜9、下列哪种材料分析技术可用于表面化学成分的定性和定量分析？A. X射线衍射B. 红外光谱C. 能谱分析D. 原子力显微镜10、下列哪种材料分析技术常用于材料中杂质元素的检测？A. X射线衍射B. 光谱分析C. 能谱分析D. 热重分析二、填空题（每空2分，共20分）1、常用的形态结构分析技术有___________、___________和___________。
2、常用的材料成分分析技术有___________、___________和___________。
3、常用的表面形貌分析技术有___________和___________。
4、常用的元素定量分析技术有___________、___________和___________。
5、常用的热分析技术有___________和___________。
现代材料分析测试技术试卷
现代材料分析测试技术试卷一、选择题（每题2分，共10分）1.以下哪种材料分析测试技术主要用于检测材料的结构和组成？– A. 透射电子显微镜（TEM）– B. X射线衍射（XRD）– C. 红外光谱（IR）– D. 质谱（MS）– E. 核磁共振（NMR）2.以下哪种材料分析测试技术主要用于测量材料的热性能？– A. 热重分析（TGA）– B. 差示扫描量热法（DSC）– C. 热膨胀系数测量（DIL）– D. 拉伸试验（Tensile Test）– E. 扫描电子显微镜（SEM）3.X射线衍射（XRD）用于材料表面形貌和结晶性质的测试，以下哪个选项是错的？– A. XRD可以检测材料的晶格常数– B. XRD可以检测材料的晶体结构– C. XRD可以检测材料的晶粒尺寸– D. XRD可以检测材料的组分含量– E. XRD可以检测材料的晶体缺陷4.红外光谱（IR）主要用于分析材料的哪些组成？– A. 表面形貌– B. 晶体结构– C. 晶粒尺寸– D. 分子结构– E. 晶体缺陷5.扫描电子显微镜（SEM）主要用于分析材料的哪些特性？– A. 表面形貌– B. 结晶性质– C. 力学性能– D. 导热性能– E. 弹性性能二、填空题（每题3分，共15分）1.热重分析（TGA）是一种通过测量材料在______________条件下的质量变化，来分析材料的热性能的测试技术。
2.______________是指材料在受外力作用下发生形状、体积或尺寸的改变。
3.扫描电子显微镜（SEM）可以得到材料的______________形貌。
4.透射电子显微镜（TEM）主要用于观察材料的______________。
5.扫描电子显微镜（SEM）主要用于观察材料的______________。
三、简答题（每题10分，共10分）1.简述透射电子显微镜（TEM）的工作原理以及应用领域。
答：透射电子显微镜（TEM）是一种通过射线电子透射来观察材料的高分辨率显微镜。
材料分析测试方法试题及答案
材料分析测试方法试题及答案第一章电磁辐射与材料结构一、名词、术语、概念波数，分子振动，伸缩振动，变形振动（或弯曲振动、变角振动），干涉指数，晶带，原子轨道磁矩，电子自旋磁矩，原子核磁矩。
二、填空1、电磁波谱可分为3个部分：①长波部分，包括()与()，有时习惯上称此部分为()。
②中间部分，包括()、()和()，统称为()。
③短波部分，包括()和()（以及宇宙射线），此部分可称()。
答案：无线电波（射频波），微波，波谱，红外线，可见光，紫外线，光学光谱，某射线，射线，射线谱。
2、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()跃迁或()跃迁。
答案：电子，能级。
3、电子由高能级向低能级的跃迁可分为两种方式：跃迁过程中多余的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出，称之为()跃迁；若多余的能量转化为热能等形式，则称之为()跃迁。
答案：辐射，无辐射。
4、分子的运动很复杂，一般可近似认为分子总能量（E）由分子中各()，()及()组成。
答案：电子能量，振动能量，转动能量。
5、分子振动可分为()振动与()振动两类。
答案：伸缩，变形（或叫弯曲，变角）。
6、分子的伸缩振动可分为()和()。
答案：对称伸缩振动，不对称伸缩振动（或叫反对称伸缩振动）。
7、平面多原子（三原子及以上）分子的弯曲振动一般可分为()和()。
答案：面内弯曲振动，面外弯曲振动。
8、干涉指数是对晶面()与晶面()的标识，而晶面指数只标识晶面的（）。
答案：空间方位，间距，空间方位。
9、晶面间距分别为d110／2，d110/3的晶面，其干涉指数分别为()和()。
答案：220，330。
10、倒易矢量r某HKL的基本性质：r某HKL垂直于正点阵中相应的（HKL）晶面，其长度r某HKL等于(HKL)之晶面间距dHKL的()。
答案：倒数（或1/dHKL）。
11、萤石（CaF2）的（220）面的晶面间距d220=0.193nm，其倒易矢量r某220（）于正点阵中的（220）面，长度r某220=（）。
材料分析测试技术习题及答案
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。
3. 什么叫“相干散射”、“非相干散射”、“荧光辐射”、“吸收限”、“俄歇效应”、“发射谱”、“吸收谱”？4. X 射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？5. 产生X 射线需具备什么条件？6. Ⅹ射线具有波粒二象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？7. 计算当管电压为50 kv 时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。
现代材料分析测试题答案
现代材料分析测试题答案一、选择题1. 材料的力学性能主要包括哪些方面？A. 硬度和韧性B. 强度和塑性C. 韧性和导电性D. 硬度和导热性答案：B2. 扫描电子显微镜（SEM）的主要优点是什么？A. 可以观察活细胞B. 可以获得元素的化学成分信息C. 可以进行大范围的形貌观察D. 分辨率高于透射电子显微镜答案：B3. 差示扫描量热法（DSC）主要用于测量材料的哪些特性？A. 热导率和比热容B. 相变温度和焓变C. 热膨胀系数和热稳定性D. 热分解温度和质量损失答案：B4. X射线衍射（XRD）技术主要用于分析材料的哪些方面？A. 晶体结构和晶格常数B. 表面形貌和元素分布C. 化学成分和热性能D. 力学性能和电学性能答案：A5. 拉曼光谱是一种非破坏性的分析手段，它主要用于分析材料的哪些特性？A. 晶体缺陷和杂质含量B. 分子结构和化学键振动C. 热稳定性和耐腐蚀性D. 电导率和磁性质答案：B二、填空题1. 材料的硬度是指材料抵抗__________的能力，而韧性是指材料在受到冲击或载荷作用时抵抗__________的能力。
答案：硬度；断裂2. 原子力显微镜（AFM）能够达到的横向分辨率可以达到__________，这使得它能够观察到单个原子或分子的结构。
答案：纳米级3. 动态机械分析（DMA）是一种用于测量材料在动态载荷下的__________和__________的分析技术。
答案：模量；阻尼4. 红外光谱（FTIR）可以用于分析材料中的__________和__________，从而获得材料的化学组成和结构信息。
答案：官能团；化学键5. 紫外-可见光谱（UV-Vis）主要用于分析材料的__________和__________，这对于研究材料的光学性质非常重要。
答案：吸收光谱；反射光谱三、简答题1. 简述材料的疲劳性能及其对工程应用的重要性。
答：材料的疲劳性能是指材料在循环载荷作用下抵抗裂纹形成和扩展的能力。
材料分析技术作业题(含答案)
1、名词解释：(1)物相:在体系内部物理性质和化学性质完全均匀的一部分称为“相”。
在这里，更明白的表述是：成分和结构完全相同的部分才称为同一个相。
(2)K系辐射：处于激发状态的原子有自发回到稳定状态的倾向，此时外层电子将填充内层空位，相应伴随着原子能量的降低。
原子从高能态变成低能态时，多出的能量以X射线形式辐射出来。
当K电子被打出K层时，原子处于K激发状态，此时外层如L、M、N……层的电子将填充K层空位，产生K系辐射。
(3)相干散射：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(4)非相干散射:X射线经束缚力不大的电子(如轻原子中的电子)或自由电子散射后，可以得到波长比入射X射线长的X射线，且波长随散射方向不同而改变。
(5)荧光辐射：处于激发态的原子，要通过电子跃迁向较低的能态转化，同时辐射岀被照物质的特征X射线，这种由入射X射线激发出的特征X射线称为二次特征X射线即荧光辐射。
(6)吸收限:激发K系光电效应时，入射光子的能量必须等于或大于将K电子从K层移至无穷远时所作的功WK,即将激发限波长入K和激发电压VK联系起来。
从X射线被物质吸收的角度，则称入K为吸收限。
(7) ^俄歇效应：原子中K层的一个电子被打出后，它就处于K激发状态，其能量为EK如果一个L层电子来填充这个空位，K电离就变成L电离，其能量由EK变成EL，此时将释放EK-EL的能量。
释放出的能量，可能产生荧光X 射线，也可能给予L层的电子，使其脱离原子产生二次电离。
即K层的一个空位被L层的两个空位所代替，这种现象称俄歇效应.2、特征X射线谱与连续谱的发射机制之主要区别？特征X射线谱是高能级电子回跳到低能级时多余能量转换成电磁波。
连续谱：高速运动的粒子能量转换成电磁波。
3、计算0.071nm(MoKQ和0.154nm(CuK a的X射线的振动频率和能量4、x射线实验室用防护铅屏，若其厚度为1mm，试计算其对Cuk a Mok a辐射的透射因子(I透射/I入射)各为多少？第二章1. 名词解释：晶面指数：用于表示一组晶面的方向，量出待定晶体在三个晶轴的截距并用点阵周期a,b,c度量它们，取三个截距的倒数，把它们简化为最简的整数h,k,l，就构成了该晶面的晶面指数。
材料科学：材料分析测试技术真题
材料科学：材料分析测试技术真题1、单选（江南博哥）洛伦兹因子中，第二几何因子反映的是（）A、晶粒大小对衍射强度的影响B、参加衍射晶粒数目对衍射强度的影响C、衍射线位置对衍射强度的影响D、试样形状对衍射强度的影响本题答案：B2、问答题简述X射线产生的基本条件。
解析：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。
3、单选若H-800电镜的最高分辨率是0.5nm，那么这台电镜的有效放大倍数是（）。
A.1000；B.10000；C.40000；D.600000。
本题答案：C4、单选对于面心立方晶体，产生系统消光的晶面有（）A、200B、220C、112D、111本题答案：C5、问答题某一粉末相上背射区线条与透射区线条比较起来，其θ较高抑或较低？相应的d较大还是较小？解析：背射区线条与透射区线条比较θ较高，d较小。
产生衍射线必须符合布拉格方程2dsinθ=λ，对于背射区属于2θ高角度区，根据d=λ/2sinθ，θ越大d越小。
6、问答题什么叫“相干散射”、“短波限”？解析：相干散射，物质中的电子在X射线电场的作用下，产生强迫振动。
这样每个电子在各方向产生与入射X射线同频率的电磁波。
新的散射波之间发生的干涉现象称为相干散射。
短波限，连续X射线谱在短波方向有一个波长极限，称为短波限λ0.它是由光子一次碰撞就耗尽能量所产生的X射线。
7、名词解释点分辨率与晶格分辨率解析：点分辨率是电镜能够分辨的两个物点间的最小间距；晶格分辨率是能够分辨的具有最小面间距的晶格像的晶面间距。
8、名词解释中心暗场像解析：用物镜光阑挡住透射束及其余衍射束，而只让一束强衍射束通过光阑参与成像的方法，称为暗场成像，所得图象为暗场像。
如果物镜光阑处于光轴位置，所得图象为中心暗场像。
9、单选要分析基体中碳含量，一般应选用（）电子探针仪，A.波谱仪型B.能谱仪型本题答案：A10、问答题磁透镜的像差是怎样产生的？如何来消除和减少像差？解析：像差分为球差，像散，色差.球差是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的.增大透镜的激磁电流可减小球差.像散是由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起的.可以通过引入一强度和方位都可以调节的矫正磁场来进行补偿.色差是电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的.稳定加速电压和透镜电流可减小色差.11、问答题产生X射线需具备什么条件？解析：实验证实：在高真空中，凡高速运动的电子碰到任何障碍物时，均能产生X射线，对于其他带电的基本粒子也有类似现象发生。
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《材料分析测试技术》试卷（答案）
一、填空题：（20分，每空一分）
1. X射线管主要由阳极、阴极、和窗口构成。
2. X射线透过物质时产生的物理效应有：散射、光电效应、透射X射线、和热。
3. 德拜照相法中的底片安装方法有：正装、反装和偏装三种。
4. X射线物相分析方法分：定性分析和定量分析两种；测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定量分析方法。
5. 透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像差两因素影响。
6. 今天复型技术主要应用于萃取复型来揭取第二相微小颗粒进行分析。
7. 电子探针包括波谱仪和能谱仪成分分析仪器。
8. 扫描电子显微镜常用的信号是二次电子和背散射电子。
二、选择题：（8分，每题一分）
1. X射线衍射方法中最常用的方法是（ b ）。
a．劳厄法；b．粉末多晶法；c．周转晶体法。
2. 已知X光管是铜靶，应选择的滤波片材料是（b）。
a．Co ；b. Ni ；c. Fe。
3. X射线物相定性分析方法中有三种索引，如果已知物质名时可以采用（c ）。
a．哈氏无机数值索引；b. 芬克无机数值索引；c. 戴维无机字母索引。
4. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是（b）。
a．第二聚光镜光阑；b. 物镜光阑；c. 选区光阑。
5. 透射电子显微镜中可以消除的像差是（ b ）。
a．球差；b. 像散；c. 色差。
6. 可以帮助我们估计样品厚度的复杂衍射花样是（a）。
a．高阶劳厄斑点；b. 超结构斑点；c. 二次衍射斑点。
7. 电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中可用于分析1nm厚表层成分的信号是（b）。
a．背散射电子；b.俄歇电子；c. 特征X射线。
8. 中心暗场像的成像操作方法是（c）。
a．以物镜光栏套住透射斑；b．以物镜光栏套住衍射斑；c．将衍射斑移至中心并以物镜光栏套住透射斑。
三、问答题：（24分，每题8分）
1.X射线衍射仪法中对粉末多晶样品的要求是什么
答：X射线衍射仪法中样品是块状粉末样品，首先要求粉末粒度要大小
适中，在1um-5um之间；其次粉末不能有应力和织构；最后是样品有一
个最佳厚度（t =
2.分析型透射电子显微镜的主要组成部分是哪些它有哪些功能在材料
科学中有什么应用
答：透射电子显微镜的主要组成部分是：照明系统，成像系统和观察记
录系统。
透射电镜有两大主要功能，即观察材料内部组织形貌和进行电子衍射以了解选区的晶体结构。
分析型透镜除此以外还可以增加特征X射线
探头、二次电子探头等以增加成分分析和表面形貌观察功能。
改变样品
台可以实现高温、低温和拉伸状态下进行样品分析。
透射电子显微镜在材料科学研究中的应用非常广泛。
可以进行材料组织形貌观察、研究材料的相变规律、探索晶体缺陷对材料性能的影响、分析材料失效原因、剖析材料成分、组成及经过的加工工艺等。
3.什么是缺陷的不可见性判据如何用不可见性判据来确定位错的布氏
矢量
答：所谓缺陷的不可见性判据是指当晶体缺陷位移矢量所引起的附加相
位角正好是π的整数倍时，有缺陷部分和没有缺陷部分的样品下表面衍
射强度相同，因此没有衬度差别，故而看不缺陷。
利用缺陷的不可见性判据可以来确定位错的布氏矢量。
具体做法是先看到位错，然后转动样品，选择一个操作反射g1，使得位错不可见。
这说明g1和位错布氏矢量垂直；再选择另一个操作反射g2，使得位错不
可见；那么g1×g2 就等于位错布氏矢量b。
四、证明题：20分
1.证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与布拉格方程等价。
以入射X射线的波长λ的倒数为半径作一球（厄瓦尔德球），将试样放在
球心O处，入射线经试样与球相交于O*；以O*为倒易原点，若任一倒
易点G落在厄瓦尔德球面上，则G对应的晶面满足衍射条件产生衍射。
证明：如图，令入射方向矢量为k（k = 1/λ），衍射方向矢量为k，，衍射
矢量为g。
则有g = 2ksinθ。
∵g=1/d；k=1/λ，∴2dsinθ=λ。
即厄瓦尔
德球图解与布拉格方程等价。
2.作图并证明公式：Rd=Lλ。
作图：以1/λ为半径作厄瓦尔德球面，入射线经试样O 与厄瓦尔德球面交于O*点，与荧光屏交于O ，点；衍射线与厄瓦尔德球面交于G 点，与荧光屏交于A 点。
O*G 是倒易矢量g ，O ，，
∵透射电子显微镜的孔径半角很小（2-3∴可近似认为g//R
有⊿OO*G ≌⊿O O ，A
OO*/L = g/R
将OO*=1/λ，g = 1/d 代入上式
得：Rd=L λ
五、
综合题：（28分）
1. 为使Cu k α线的强度衰减1/2，需要多厚的Ni 滤波片（Ni 的 μ
m =cm 2g -1 ,ρ=gcm -3）。
（10分）
解：根据强度衰减公式I = I 0e -μm ρX
1/2 = *
X = ln2/* =
2. 有一金属材料的多晶粉末电子衍射花样为六道同心圆环，其半径分别是：，，，，，；相机常数L λ=。
请标定衍射花样并求晶格常数。
（10分）
解：已知R 1=；R 2=；R 3=；R 4=；R 5=；R 6=
有R 12=；R 22=；R 32=；R 42=；R 52=；R 62=。
R 12/ R 12= 1；R 22/R 12= ； R 32/R 12= ；R 42 /R 12= 4；R 52/ R 12= ；R 62/ R 12=。
有N 数列为：1 ：2 ：3 ：4 ：5 ：6 。
由于金属材料中很少是简单立方结构，故考虑N 数列为：2 ：4 ：
6 ：8：10 ：12。
这是体心立方晶体结构，其值对应的晶面族指数是：110；200；211；220；310；222。
根据电子衍射基本公式Rd=L λ，有
d 1=；d 2=；d 3=；d 4=；d 5=；d 6=。
根据立方晶体晶面间距公式222l k h a
d ++=
a =
3. 分析电子衍射与X 射线衍射有何异同（8分）
答：电子衍射的原理和X射线衍射相似，是以满足（或基本满足）布拉
格方程作为产生衍射的必要条件。
首先，电子波的波长比X射线短得多，在同样满足布拉格条件时，它的衍射角θ很小，约为10-2rad。
而X射线产生衍射时，其衍射角最大可接近π/2。
其次，在进行电子衍射操作时采用薄晶样品，薄样品的倒易阵点会沿着样品厚度方向延伸成杆状，因此，增加了倒易阵点和爱瓦尔德球相交截的机会，结果使略微偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射。
第三，因为电子波的波长短，采用爱瓦尔德球图解时，反射球的半径很大，在衍射角θ较小的范围内反射球的球面可以近似地看成是一个平面，从而也可以认为电子衍射产生的衍射斑点大致分布在一个二维倒易截面内。
这个结果使晶体产生的衍射花样能比较直观地反映晶体内各晶面的位向，给分析带来不少方便。
最后，原子对电子的散射能力远高于它对X射线的散射能力（约高出四个数量级），故电子衍射束的强度较大，摄取衍射花样时暴光时间仅需数秒钟。