无机材料测试技术__复习题
材料测试技术课后题答案
大功率转靶衍射仪与普通衍射仪相比,在哪两方面有其优越性?答:①提高X射线强度:②缩短了试验时间2、何为特征X射线谱?特征X射线的波长与(管电压)、(管电流)无关,只与(阳极材料)有关。
答:由若干条特定波长的谱线构成。
当管电压超过一定的数值(激发电压V激)时产生。
不同元素的阳极材料发出不同波长的X射线。
因此叫特征X射线。
什么是Ka射线?在X射线衍射仪中使用的是什么类型的X射线?答:L壳层中的电子跳入K层空位时发出的X射线,称之为Ka射线。
Ka射线的强度大约是K 6射线强度的5倍,因此,在实验中均采用Ka射线。
Ka谱线又可分为Kal和Ka 2, K a 1的强度是K a 2强度的2倍,且Kal和Ka 2射•线的波长非常接近,仅相差0.004A左右,通常无法分辨,因此,一般用Ka来表示。
但在实际实验中有可能会出现两者分开的情况。
AI是面心立方点阵,点阵常数a=4.049A,试求(111)和(200)晶面的面间距。
计算公式为:dhkl=a (h2+k2+l2)-l/2答:dlll=4.049/(12+12+12)-l/2=2.338A:d200=4.049/(22)-l/2=2.0245A说说不相干散射对于衍射分析是否有利?为什么?答:有利。
不相干散射线由于波长各不相同,因此不会互相干涉形成衍射,所以它们散布于各个方向,强度一般很低,它们在衍射工作中只形成连续的背景。
不相干散射的强度随sin 0/'的增大而增强,而且原子序数越小的物质,其不相干散射愈大,造成对衍射分析工作的不利影响。
6、在X射线衍射分析中,为何要选用滤波片滤掉KB射线?说说滤波片材料的选取原则。
实验中,分别用Cu靶和M。
靶,若请你选滤波片,分别选什么材料?答:(1)许多X射线工作都要求应用单色X射线,由于Ka谱线的强度高,因此当要用单色X 射线时,一般总是选用Ka谱线。
但从X射线管发出的X射线中,当有Ka线时,必定伴有KB 谱线及连续光谱,这对衍射工作是不利的,必须设法除去或减弱之,通常使用滤波片来达到这一目的。
材料测试技术往年考题及答案
一、名词解释1.特征X射线:高速运动的电子被阳极靶阻止时,伴随电子动能的消失与转化,会产生X射线。
对特定的阳极靶,当管电压超过某一临界值时,在某几个特定波长的地方,X射线强度突然显著增大,这些波长反映了靶材的特征,因此成为特征X射线。
2.结构消光:在复杂晶胞中,各项原子占据不同的位置,其散射波的振幅和相位各不相同,晶胞中所有原子散射的合成振幅不等于各原子散射振幅的简单加和。
利用结构因子F米表征晶胞内原子位置、种类及原子个数对衍射强度的影响。
对满足布拉格方程的某些晶面,由于结构的原因而使衍射消失。
这种由于结构的原因造成衍射消失的现象,称为结构消光。
3.磁转角:电子束在镜筒中是按螺旋线轨迹前进的,衍射斑点到物镜的一次成像之间有一段距离,电子通过这段距离的时候会转过一定的角度,这就是磁转角。
4.像散:透镜磁场的这种非旋转性对称,会使他在不同方向上的聚焦能力产生差别,结果使物象点通过透镜后,不能在像平面上聚焦成一点形成像散。
二、简答题1、电子束射入固体样品表面会激发那些物理信号?有哪些特点和用途?(1)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能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,定性的进行成分分析。
(2)二次电子。
二次电子是指被入射电子轰击出来的核外电子。
二次电子来自表面50-500的区域,能量为0-50eV。
他对试样表面状态非常敏感,能有效地显示试样表面的微观形貌。
(3)吸收电子。
入射电子进入样晶后,经过多次非弹性弹射,能量损失殆尽(假设样品有足够厚度,无透射电子产生),最后被样晶吸收。
若在样品和地之间接入一个高灵敏度的电流表,就可以测的样品对地的信号。
若把吸收电子的信号作为调制图像的信号,则其衬度与二次电子像和背散射电子像的反差是互补的。
无机材料测试技术习题库
无机材料测试技术习题库第一章X射线物理学基础一、名词解释1、特征X射线2、连续X射线3、吸收限(λk)4、光电效应5、俄歇电子6、质量吸收系数7、相干散射8、非相干散射9、荧光X射线10、X射线强度11、AES二、填空1、产生X射线的基本条件、、。
2、X射线的强度是指内通过垂直于X射线方向的单位面积上的。
3、探测X射线的工具是:。
4、影响X射线强度的因素是:。
5、检测X射线的方法主要有:。
6、X射线谱是的关系。
7、吸收限的应用主要是、、。
8、当X射线的或吸收体的愈大时X射线愈容易被吸收。
9、一束X射线通过物质时,它的能量可分为三部分:、和。
10、X射线与物质相互作,产生两种散射现象,即和。
11、物质对X射线的吸收主要是由引起的。
三、判断1、入射X射线光子与外层电子或自由电子碰撞时产生相干散射。
2、由X射线产生X射线的过程叫做光电效应。
3、X射线与物质作用,有足够能量的X射线光子激发原子K层的电子,外层电子跃迁填补,多余的能量使L2、L3、M、N等层的电子逸出,这个过程叫做光电效应。
4、由X射线产生X射线的过程叫俄歇效应。
5、连续谱中,随V增大,短波极限值增大。
6、当X射线的波长愈短,或者穿过原子序数愈小的物质时,其吸收就愈大。
7、具有短波极限值的X射线强度最大。
8、具有短波极限值的X射线能量最大。
9、X射线成分分析的理论基础是同种原子发出相同波长的连续X射线。
10、当高速电子的能量全部转换为X射线光子的能量时产生λ0,此时强度最大,能量最高。
11、当高速电子的能量全部转换为X射线光子的能量时产生λ0,此时强度最大。
四、简答及计算:1、什么是莫赛莱定律,莫赛莱定律的物理意义是什么?2、简述特征X射线产生的机理。
3、简述衍射定性物相鉴定的程序。
4、X射线定量分析的基础是什么?5、X射线物相分析有哪些特点?6、试计算空气对CrKα辐射的质量吸收系数和线吸收系数。
假定空气中含有80%(重量)的氮和20%(重量)的氧,空气密度ρ=0.0013g/cm3。
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。
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。
无机非金属材料专业《无机材料测试技术》试卷及答案
学年第二学期《无机材料测试技术》考试试卷A一、填空题(共25分,每空1分)1、第一个发现X射线的科学家是伦琴教授,第一个进行X射线衍射实验的科学家是爱迪生。
2、莫塞来定律反映了材料产生的线谱频率与其原子序数的关系。
3、同一元素的入Kα1、入Kα2、入Kβ的相对大小依次为___β<α1<α2________;能量从小到大的顺序是__反过来________。
(注:用不等式标出)。
4、X射线分析技术的方法有:粉末法,;劳厄法、转晶法、四园衍射法、等倾魏森堡。
5、扫描电子显微镜的电子成像主要有二次电子像和背散射电子像。
6、。
7、XRD、TEM、SEM、DTA、透射电镜、扫描电镜、差热分析法。
8和电磁透镜。
9、电子探针X射线显微分析中常用X射线谱仪有波长色散谱和能量色散谱。
波普分析元素范围为4Be~92U,分辨率为5eV能谱分析范围为11Na~92U,分辨率为145~155eV..10、测角仪在采集衍射图时,如果试样表面转到与入射线成30°角,则计数管与入射线所成角度为120°;能产生衍射的晶面,与试样的自由表面呈关系。
二、名词解释(共15分,每小题3分)1、K系辐射:如果原子最内层的K层一个电子被激发掉,而由邻近的L层的电子跃入填补,则辐射Kα;由M层电子跃入填补K层则辐射Kβ;由Kα,β,γ......共同形成的为K系辐射2、洛伦兹因数:表示掠射角对衍射强度的影响。
等于1/Sin²θCosθ.3、热重分析:TG,是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术,用来研究材料的热稳定性和组份。
4、景深和焦深:把透镜物平面允许的轴向偏差定义为透镜的景深。
把透镜像平面允许的轴向偏差定义为透镜的焦深。
5、激发电压:在特征X射线中,当X射线管电压加大到某一临界值V时,高速运动的电子动能足以将阳极物质原子的K层电子激发出来,这个电压叫做激发电压。
三、问答题与计算题(共40分,每题8分)1、如何选用滤波片材料和X射线管?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。
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.C u;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;(2)用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射;(3)用CuKαX射线激发CuLα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。
第3讲无机非金属材料(原卷版)
高一化学无机非金属材料素质能力提高竞赛综合测试第I卷(选择题)一、单选题1.甲、乙、丙、丁、戊五种物质是中学化学常见的物质,其中甲、乙均为单质,它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。
下列说法正确的是A.若甲可以与NaOH溶液反应放出H2,则丙一定是两性氧化物B.若甲为短周期中最活泼的金属,且戊为碱,则丙生成戊一定是氧化还原反应C.若丙、丁混合产生大量白烟,则乙一定会使高锰酸钾溶液褪色D.若甲、丙、戊都含有同一种元素,则三种物质中,该元素的化合价由低到高的顺序可能为甲<丙<戊2.解释下列事实的化学方程式或离子方程式正确的是A.用石英和焦炭制取粗硅:SiO2+C 高温Si+CO2B.氢氟酸雕刻玻璃发生的离子反应:4H++4F-+SiO2=SiF4↑+2H2OC.将氧化铁溶于氢碘酸的离子反应:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OD.单质铝溶于烧碱溶液中:2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑3.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Z同主族,X原子的最外层电子数是Y原子最外层电子数的6倍。
p、q、r分别为W、X、Z的单质,s、t、u为W、X、Z三种元素形成的二元化合物,上述物质的转化关系如图所示(反应条件略去),下列说法不正确的是A.原子半径:Y>Z>W>XB.反应①可用于工业上制备Z的单质C.s、t、u均能与Y的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应D .X 、Y 、Z 三种元素形成的一种化合物的水溶液可做木材防火剂4.新中国成立70年来,我国在载人飞船、北斗卫星、高铁、5G 技术等领域取得了举世瞩目的成就。
它们均与化学有着密切联系。
下列说法正确的是A .“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料,其主要成分是硅酸盐B .国庆阅兵中出现的直-20直升机使用了大量的新型材料,其中锂铝合金属于金属材料C .截止2019年11月我国光缆线路总长超过三千万公里,光纤的主要成分是碳化硅D .我国2020年发射的首颗火星探测器,其太阳能电池帆板的材料是二氧化硅5.35Ca SiO 是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确...的是 A .可发生反应:Δ3543232Ca SiO 4NH ClCaSiO 2CaCl 4NH 2H O +++↑+B .具有吸水性,需要密封保存C .能与2SO ,反应生成新盐D .与足量盐酸作用,所得固体产物主要为2SiO6.现代社会的发展与进步离不开材料,下列有关说法不正确的是A .碳化硅是一种新型陶瓷材料,具有耐高温耐磨的特点B .晶体硅是一种半导体材料,常用于制造光导纤维C .硬铝是一种铝合金,是制造飞机和飞船的理想材料D .石墨烯是一种新型无机非金属材料,具有高电导率的特点7.我国是历史悠久的文明古国。
材料科学:材料分析测试技术考试题及答案模拟考试.doc
材料科学:材料分析测试技术考试题及答案模拟考试 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、单项选择题 可以消除的像差是( )。
A.球差; B.像散; C.色差; D.A+B 。
本题答案: 2、问答题 何谓“指纹区”?它有什么特点和用途? 本题答案: 3、名词解释 Ariy 斑 本题答案: 4、单项选择题 当第二相粒子与基体呈共格关系时,此时所看到的粒子大小( )。
A.小于真实粒子大小; B.是应变场大小; C.与真实粒子一样大小; D.远远大于真实粒子 本题答案: 5、问答题 现代分析型电镜具有那些功能?如何在材料微观分析中运用这些功能?姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案:6、问答题什么是光电效应?光电效应在材料分析中有哪些用途?本题答案:7、问答题洛伦兹因数是表示什么对衍射强度的影响?其表达式是综合了哪几方面考虑而得出的?本题答案:8、问答题和波谱仪相比,能谱仪在分析微区化学成分时有哪些优缺点?本题答案:9、单项选择题电子衍射成像时是将()。
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:10、问答题X射线的本质是什么?是谁首先发现了X射线,谁揭示了X射线的本质?本题答案:11、名词解释二次电子本题答案:12、问答题消像散器的作用和原理是什么?本题答案:13、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:14、问答题什么叫干涉面?当波长为λ的X射线在晶体上发生衍射时,相邻两个(hkl)晶面衍射线的波程差是多少?相邻两个HKL干涉面的波程差又是多少?本题答案:15、问答题影响红外光谱吸收峰位置的主要因素有哪些?本题答案:16、问答题试述罗伦兹三种几何因子各表示什么?本题答案:17、问答题子束入射固体样品表面会激发哪些信号?它们有哪些特点和用途?本题答案:18、问答题红外谱图在1600-1700cm-1有吸收峰,则可能含有几种什么基团?本题答案:19、单项选择题在待测试样中掺入一定含量的标准物质,把试样中待测相的某根衍射线条强度与掺入试样中含量已知的标准物质的某根衍射线条相比较,从而获得待测相含量的定量分析方法称为()A、外标法B、内标法C、直接比较法D、K值法本题答案:20、单项选择题当第二相粒子与基体呈共格关系时,此时的成像衬度是()。
材料科学考试试题
材料科学考试试题
1. 问答题
1.1 介绍金属晶体的晶体系和点阵结构。
1.2 什么是晶体缺陷?列举并简要描述几种常见的晶体缺陷。
1.3 什么是金属材料的弹性变形?它的原理是什么?
2. 简答题
2.1 请解释热处理对金属的影响以及其应用。
2.2 介绍金属材料的断裂方式及其相关理论。
2.3 什么是塑性变形?请说明金属材料的塑性变形机制。
3. 计算题
3.1 某一种金属的密度为7.87 g/cm³,原子量为63.55。
计算该金属的晶格常数。
3.2 一个长度为2 cm,宽度为1 cm,高度为0.5 cm的金属样品,
质量为10 g。
以该金属的密度和弹性模量,计算其Young氏弹性模量。
3.3 一个拉伸试验样品的长度为200 mm,直径为10 mm,抗拉强
度为400 MPa。
计算其屈服强度。
4. 综合题
4.1 请以金属焊接为例,说明材料科学在工程应用中的重要性。
4.2 分析金属材料的导热性能和导电性能与其晶体结构的关系。
4.3 以金属腐蚀为例,探讨材料科学在延长金属材料使用寿命中的应用。
以上为材料科学考试试题,希望能够全面展示学生对材料科学基础知识的掌握和应用能力。
祝考生取得优异的成绩!。
考点14无机非金属材料(原卷版)
测试14 无机非金属材料一、选择题1.文物是传承文化的重要载体,下列主要成分不是硅酸盐的文物是( )2.下列物品或设备主要成分中含有单质硅的是( )A.光导纤维B.水晶项链C.门窗玻璃D.太阳能电池3.我国古代在材料方面取得了突出的成就。
下列材料主要成分不是硅酸盐的是()A.陶俑B.琉璃瓦C.汉白玉D.青花瓷4.下列物质中按其成分能与玻璃、水泥、陶瓷归于一类的是()A.硅石B.碳化硅C.硅酸钠D.二氧化硅5.制取下列物质,无须用到二氧化硅的是()A.玻璃B.水泥C.粗硅D.光导纤维6.《天工开物》记载:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,择取无砂粘土而为之”,“凡坯既成,干燥之后,则堆积窖中燃薪举火”,“浇水转釉(主要为青色),与造砖同法”。
下列说法错误的是A.粘土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料B.“燃薪举火”使粘土发生复杂的物理化学变化C.沙子和粘土的主要成分均为硅酸盐D.烧制后自然冷却成红瓦,浇水冷却成青瓦7.工业制粗硅的反应为SiO2+2C Si+2CO↑。
下列说法中正确的是( )A.硅在自然界中主要以单质形式存在B.Si是光导纤维的主要成分C.SiO2是半导体材料D.每生成1molSi理论上转移的电子数目约为4×6.02×10238.下列关于无机非金属材料的说法中,不正确的是( )A.高纯硅可用于制造半导体材料B.水泥、玻璃、陶瓷属于传统无机非金属材料C.氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料,可用于制造陶瓷发动机的受热面D.纳米材料直径1~100nm之间,能产生丁达尔现象9.下列所涉及的材料不属于无机非金属材料的是( )A.北京冬奥会滑雪大跳台“雪飞天”使用了大量首钢自主研发新型钢材B.中国第一艘深海载人潜水器“蛟龙号”使用的氨化硅陶瓷发动机C.我国具有独立知识产权的“龙芯”使用的晶体硅芯片D.“嫦娥五号”成功着陆月球时使用碳化硅作钻杆材料10.中国是瓷器的故乡,下列关于陶瓷的说法正确的是( )A.高品质的白瓷晶莹剔透,属于纯净物B.瓷器中含有大量的金属元素,因此陶瓷属于金属材料C.氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料D.“窑变”是高温下釉料中的金属化合物发生氧化还原反应导致颜色的变化11.下列关于硅材料的说法不正确的是()A.钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同B.制普通玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英砂C.陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料D.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂12.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世,填补了我国计算机制造史上的一项空白。
无机材料测试技术期末复习资料
第一章 x射线物理学基础1.X射线的性质,本质和X射线的产生X射线的产生:X射线是高速运动的粒子与某种物质相撞击后猝然减速,且与该物质中的内层电子相互作用而产生的。
X射线的本质:X射线也是电磁波的一种,波长在10-8cm左右X射线的发生必需具备的基本条件1) 产生自由电子(2) 使电子作定向高速运动(3) 有障碍物使其突然减速X射线的性质①是电磁波,具有波粒二象性:ε=hν= h(c/λ) ; p= h/λ能被物质吸收,会产生干涉、衍射和光电效应等现象。
与可见光比较,差别主要在波长和频率。
②具有很强的穿透能力;通过物质时可被吸收使其强度减弱;能杀伤生物细胞。
③沿直线传播,光学透镜、电场、磁场不能使其发生偏转。
2.连续X射线谱的特点及产生机理,连续X射线谱定义:是具有连续变化波长的X射线,也称多色X射线。
产生机理:主要有两个原因。
高速运动热电子的动能变成电磁波辐射能。
数量极大的电子流射到阳极靶上时,由于到达靶面上的时间和被减速的情况各不相同,因此产生的电磁波具有连续的各种波长。
根据经典物理学的理论,一个带负电荷的电子作加速运动时,电子周围的电磁场将发生急剧变化,此时必然要产生一个电磁波,或至少一个电磁脉冲。
由于极大数量的电子射到阳极上的时间和条件不可能相同,因而得到的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X射线谱。
特点:在一连续X射线谱上可看出:①各种波长射线的相对强度(I)都相应地增高;②各曲线上都有短波极限,且短波极限值(λ0)逐渐变小;③各曲线的最高强度值(λm)的波长逐渐变小。
X射线强度:在单位时间内通过垂直于X射线传播方向的单位面积上的光子数目的能量总和。
注意:强度由光子的能量和数目两个因素决定的。
所以连续X射线的强度不在光子能量最大的λ0处。
当管电压超过某临界值时,特征谱才会出现,该临界电压称激发电压特征X射线谱定义:具有特定波长的X射线,也称单色X射线。
特征X射线的产生机理: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。
无机材料测试技术思考与练习题答案
1、X 射线产生的基本条件是什么?X 射线的性质有哪些?答:X 射线产生的基本条件:(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,可使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,经过电场或磁场不发生偏转,具有很强的穿透能力,可被吸收强度衰减,杀伤生物细胞.2、连续X 射线谱及特征X 射线谱的产生机理是什么?答:连续X 射线谱的产生机理:当高速电子流轰击阳极表面时,电子运动突然受到阻止,产生极大的负加速度,一个带有负电荷的电子在受到这样一种加速度时,电子周围的电磁场将发生急剧的变化,必然要产生一个电磁波,该电磁波具有一定的波长。
而数量极大的电子流射到阳极靶上时,由于到达靶面上的时间和被减速的情况各不相同,因此产生的电磁波将具有连续的各种波长,形成连续X 射线谱。
特征X 射线谱的产生机理:当X 射线管电压加大到某一临界值Vk 时,高速运动的电子动能足以将阳极物质原子的K 层电子给激发出来.于是低能级上出现空位,原子系统能力升高,处于不稳定的激发状态,随后高能级电子跃迁到K 层空位,使原子系统能量降低重新趋于稳定。
在这个过程中,原子系统内电子从高能级向低能级的这种跃迁,多余的能量将以光子的形式辐射出特征X 射线。
3、以表1.1中的元素为例,说明X 射线K 系波长随靶材原子序数的变化规律,并加以解释?()Z-σ,靶材原子序数越大,X 射线K 系波长越小. 靶材的原子序数越大,对于同一谱系,所需激发电压越高,k kc h=eV λ,X 射线K 系波长越小。
4、什么是X 射线强度、X 射线相对强度、X 射线绝对强度?答:X 射线强度是指垂直于X 射线传播方向的单位面积上在单位时间内通过的光子数目的能量总和。
5、为什么X 射线管的窗口要用Be 做,而防护X 光时要用Pb 板?答:m -t 0I =I e μρ,Be 吸收系数和密度比较小,强度透过的比较大;而Pb 吸收系数和密度比较大,强度透过的比较小.因此X 射线管的窗口要用Be 做,而防护X 光时要用Pb 板。
材料分析测试技术A卷
材料分析测试技术A卷一、选择题(每题1分,共15分)1、X射线衍射方法中,最常用的是()A.劳厄法 B.粉末多晶法 C.转晶法2、已知X射线定性分析中有三种索引,已知物质名称可以采用()A.哈式无机相数值索引B.无机相字母索引C.芬克无机数值索引3、电子束与固体样品相互作用产生的物理信号中能用于测试1nm厚度表层成分分析的信号是()A. 背散射电子B.俄歇电子C.特征X射线4、测定钢中的奥氏体含量,若采用定量X射线物相分析,常用的方法是()A.外标法B.内标法C.直接比较法D.K值法5、下列分析方法中分辨率最高的是()A.SEMB.TEMC. 特征X射线6、表面形貌分析的手段包括()A.SEMB.TEMC.WDSD. DSC7、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()A.光电子B.二次电子C.俄歇电子D.背散射电子8、透射电镜的两种主要功能()A.表面形貌和晶体结构B.内部组织和晶体结构C.表面形貌和成分价键D.内部组织和成分价键9、已知X射线光管是铜靶,应选择的滤波片材料是()A.CoB.NiC.FeD.Zn10、采用复型技术测得材料表面组织结构的式样为()A.非晶体样品B.金属样品C.粉末样品D.陶瓷样品11、在电子探针分析方法中,把X射线谱仪固定在某一波长,使电子束在样品表面扫描得到样品的形貌相和元素的成分分布像,这种分析方法是()A.点分析B.线分析C.面分析12、下列分析测试方法中,能够进行结构分析的测试方法是()A.XRDB.TEMC.SEMD.A+B13、在X射线定量分析中,不需要做标准曲线的分析方法是()A.外标法B. 内标法C. K值法14、热分析技术不能测试的样品是()A.固体B.液体C.气体15、下列热分析技术中,()是对样品池及参比池分别加热的测试方法A.DTAB.DSCC.TGA二、填空题(每空1分,共20分)1、由X射线管发射出来的X射线可以分为两种类型,即和。
无机材料结构基础复习题
一、晶体外形中可能出现的独立宏观对称要素有几个?分别是哪几个?八个。
1. 对称中心( C )2.对称面( P )3.对称轴(L1L2L3L4L6 )4.倒转轴( Li4 ) 5映转轴( Ls4= Li4 )二、 晶族、晶系、对称型的数目分别是 _3_、__7 、_32_ 。
三、1.一个立方晶系晶胞中,一晶面在晶轴X 、Y 、Z 上的截距分别为2a 、1/2a 、2/3a ,求此晶面的晶面指数。
(143)2、一个四方晶系晶体的晶面,在X 、Y 、Z 轴上的截距分别为3a 、4a 、6c ,求该晶面的晶面指数。
(432)3、六方柱某晶面与X 、Y 轴正端等长相截,与Z 轴平行,采用四轴定向,写出晶面符号。
(11*0)4、可能表示与a 轴垂直的晶面符号有( B )A 、(112)B 、(100)C 、(010)D 、(001)E 、(111)5、下面表示与a 轴平行的晶面符号有( C )A 、(111)B 、(110)C 、(011)D 、(110)E 、(100)6、(211)晶面表示了晶面在晶轴上的截距为( B )A 、2a, b, cB 、a,2b ,2cC 、a,b,cD 、2a,b,2cE 、2a,2b,c7、(312)晶面表示了晶面在晶轴上的截距分别为— — —。
2a,6b,3c8、请写出单斜、六方、四方和等轴四个晶系的对称特点和晶体常数。
四、求位于晶带[rst]和晶带[uvw]相交处的晶面(hkl )因为 hr+ks+lt=0,hu+kv+lw=0可用行列式表示例:求位于[010]和[001]两晶带相交处的晶面 (hkl)(100) h=l ×l-0×0=1,k =0×0-1×0=0,l =0×0-0×0=03、已知晶面(hkl)和(mnp)在同一晶带上,求位于此晶带上介于此两晶面之间的另一晶面的符号。
[rst]解: hr+ks+lt=0 mr+ns+pt=0100100100100⨯⨯⨯则(h+m)r+(k+n)s+(l+p)t=0即此晶带上介于(hkl)和(mnp)晶面间的另一晶面的指数为(h+m)、(k+n)和(1+p)1、晶体中对称轴的轴次n受晶体点阵结构的制约,仅限于n=_1,2,3,4,6___;晶体宏观外形中的对称元素进行一切可能的组合,可得到—32—个晶体学点群;分属于( 7 )个晶系,这些晶系共有( 14 )种空间点阵形式;晶体微观结构中对称要素组合可得到( 230 )个空间群。
无机材料测试技术试题
无机材料测试技术试题1-5解答一、名词解释1.光电子及光电效应:光电子及光电效应:X X 射线与物质作用,具有足够的能量的X 射线光子也能激发掉原子K 层的电子,外层电子跃迁填补,多余的能量辐射出来,被X 射线激发出来的电子称为光电子。
所辐射X 射线称为荧光X 射线,这个过程称为光电效应。
2.特征X 射线:特征X 射线:特征X 射线和可见光中的单色光相似,所以也称为单色X 射线。
3.连续X 射线:连续X 射线谱具有连续波长,它和可见光的白光相似,故也称为白色X 射线。
4.电子透镜:透射电子显微镜是以波长极短的电子束作为照明源,用电磁透镜聚焦成像的一种高分辨率,高放大倍数的电子学仪器5.热重分析:热重分析就是在程序控制温度下,测量物质的质量与温度关系的一种技术。
6.衍射角:2d (hkl)sinθ=nλ在X 衍射仪中,我们以2θ为衍射角,就是因为2θ为X 射线射线发生衍射后改变发生衍射后改变方向的角度7.差热分析:差热分析差热分析:差热分析( DTA)( DTA)( DTA)是是在程序控制下,测量物质和参比物之间的温度差与温度关系的一种技术。
8.X 射线的强度:指垂直于X 射线传播方向的单位面积上的单位时间内通过的光子数目的能量总和。
9.静电透镜:能使电子波折射聚焦的具有旋转对称等电位曲面簇的电极装置叫做静电透镜。
10.背散射电子:入射电子被样品原子散射回来的部分;它包括弹性散射和非弹性散射部分;背散射电子的作用深度大,产额大小取决于样品原子种类和样品形状11.二次电子:在入射电子束电子束作用下被作用下被轰击出来并离开样品表面的核外电子叫做二次电子。
12.磁透镜:能使电子波聚焦的具有旋转对称非均匀的磁极装置13.热分析:热分析是在程序控制温度下,测量物质的物理性质随温度变化的一类技术。
14.粉晶照相法(德拜法):采用粉末状多晶体样品并使用德拜照相机记录衍射花样的方法,即为粉品德拜照相法,也可称为粉末多晶照相法15.相干散射:相干散射:X X 射线被物质散射时,如果散射波的波长和频率与入射波相同,这些新的散射波之间可以发生干涉作用,故把这种散射称为相干散射。
无机材料测试方法期末考试复习题
一、晶带定律与倒易点阵1、晶带的概念晶体上的若干晶面,如果彼此间相交的交线——晶棱都是相互平行的话,那么,这样一组晶面比将围绕该晶棱方向成带状分布,构成所谓的晶带。
晶带:是指彼此间的交棱均相互平行的一组晶面。
其交棱,既包括在晶体上相交而实际存在的晶棱;也包括实际并未相交,但延展晶面后,即可相交的可能晶棱。
1、晶带定律:晶带定律公式hu + kv + lw = 0。
同属于两个晶带的公共平面,必定是晶体上的一个可能晶面;一个晶体,无论其晶面数目有多少,都必定可以通过晶带的关系,把所有晶面联系起来。
① 由两个晶带轴符号,确定一个晶面符号;111111222222::::v w w u u v h k l v w w u u v = ② 由两个晶面符号,确定一个晶带轴符号;111111222222::::k l l h h k u v w k l l h h k =③ 判断两个晶面是否属于已知的某个晶带。
hu + kv + lw = 0 ?!2、倒易点阵 晶面间距公式:d =二、X 射线衍射分析1、X 射线管发出X 射线的强度与什么有关?X 射线管发出X 射线,其强度与阴极和阳极间所加的管电压V 和管电流i 有关,即I = BiV m 。
2、封闭式X 射线管的组成。
封闭式X 射线管的结构:主要由阴极、阳极、窗口、真空罩和冷却系统等组成。
3、焦点的概念,点焦点,线焦点阳极靶上被电子束轰击的区域称为焦点。
点焦点:单位立体角内的X射线强度高,适合拍摄粉末照片和劳厄照片。
线焦点:从线焦点窗口发出的X射线,其适合于X射线衍射仪的工作和荧光分析。
4、当X射线被视为波时,其强度表示方法?当X射线被视为光子流时,其强度表示方法?将X射线视为波时,其强度I与电磁场向量的振幅E的平方成正比:;将X射线视为光子流时,其强度为光子流密度和每个光子的能量的乘积。
h为普朗克常数,h = 6.626196x10-34J·S5、X射线管工作效率。
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一、选择题(本题满分10分,每题1分)
)发现了X 射线。
A 、劳厄;B 、伦琴;C 、布拉格;D 、德拜 2、晶胞中原子的位置能够反映出一个衍射花样的哪一个特征( ) A :衍射线的强度 B :衍射线在空间的分布规律C 衍射线的强度及其在空间的分 布规律 D 具体情况具体分析 3、下列那个指标不能够反映扫描电子显微镜的主要性能:( )
A 、 放大倍数;
B 、 分辨率;
C 景深;
D 、场深 4、在下列各种信号成像过程中,那种信号的成像分辨率最高:( ) A
、背散射电子; B 、吸收电子;C 、阴极荧光;D 、俄歇电子和二次电子 5、透射电镜成像时,用物镜光阑套住物镜后焦面的中心透射斑成像,所成的像称( )。
A 、明场像;B 、暗场像;C 、透射像;D 、衍射像 6、红外光谱中,分子振动能级跃迁需要吸收能量,其能级间隔在( )。
A 、1至20eV ;B 、1至10eV ;C 、0.05至1eV ;D 、0.05至2eV 7、孤立的SiO 44-的拉曼光谱中,拉曼活性的谱带有( )个。
A 、1; B 、2; C 、3; D 、4 8、光电子能谱中,某元素的原子处于不同氧化态时,其结合能随氧化态变高而变( )。
A 、小;B 、大;C 、不变;D 、其它 9、当某原子发射一个俄歇电子后,该原子处于( )状态。
A 、1价离子;B 、2价离子;C 、3价离子;D 、0价离子 10、物质在加热或冷却过程中产生热效应,热效应随温度变化的曲线称为( )。
A 、热重曲线;B 、热膨胀曲线;C 、热力曲线;D 、差热曲线 二、判断题(本题满分10分,每题1分)
1、物质的电子衍射所遵循的消光规律与其X射线衍射的消光规律不同,因为电
子的波长远远小于X射线的波长。
()
2、用单色X射线照射一粉末晶体或者用连续谱射X线照射某一单晶体时,总
可以得到衍射线。
()
3、KCl和KBr的点阵类型是一致的,二者的消光规律也相同。
()
4、透射电镜与扫描电镜工作原理不同,但成像原理是一样的。
()
5、单晶体的电子衍射图谱是一系列按一定几何图形配置的衍射斑点。
()
6、拉曼光谱所利用的物理信号是瑞利散射线和拉曼散射线。
()
7、CO2的正则振动数是4,其红外吸收谱带数是2。
()
8、拉曼位移大小与入射光的频率无关,只与分子的能级结构有关。
()
9、对同一基团,非对称伸缩振动的频率要稍高于对称伸缩振动。
同一基团的弯
曲振动都在其伸缩振动的低频端出现。
()
10、产生红外光谱与拉曼光谱的条件相同。
()
三、名词解释(本题满分10分,每题2分)
、光电效应 3、质厚衬度 4、热分析
5、弯曲振动
四、简答题(本题满分50分)
方向反射X射线?(10分)
2、试述透射电子显微镜电子光学系统中成像放大系统的主要组成部分及其作用。
(10分)
3、比较光学显微镜与电子显微镜的异同点。
(10分)
4、红外光谱的谱带数目往往比分子振动自由度数目少,为什么?(10分)
5、X 射线光电子能谱的测量原理?(10
分)
五、综合题(本题满分20分,每题10分) 图片,图(b)是图(a)中A 晶粒的电子衍射花样。
试判断A 晶粒是单晶还是多晶?并计算A 晶粒的尺寸?(10分) 2、下图是高岭石Al 2(OH)4(Si 2O 5)的差热曲线,分为5个阶段,说明每个阶段的变化?(6分)
A
3、下图为方解石的红外光谱图。
指出方解石红外光谱图中各个吸收谱带是什么
基团的哪个振动产生的?该基团的哪个振动不产生红外吸收?该基团的那些振动是拉曼活性的?( 4分)
CaCO
3
1420872
710
305。