材料结构分析试题2(参考答案)

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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。

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。

5．什么是缺陷不可见判据? 如何用不可见判据来确定位错的布氏矢量? 答：缺陷不可见判据是指：0=⋅R g。

确定位错的布氏矢量可按如下步骤：找到两个操作发射g1和g2，其成像时位错均不可见，则必有g1·b ＝0，g2·b ＝0。

材料结构分析试题及答案

材料结构分析试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料科学中，X射线衍射分析可以用来确定材料的：A. 化学成分B. 晶体结构C. 表面形貌D. 热处理状态答案：B2. 透射电子显微镜（TEM）主要用于观察材料的：A. 宏观结构B. 微观结构C. 表面形貌D. 宏观形貌答案：B3. 扫描电子显微镜（SEM）可以提供材料的：A. 化学成分分析B. 晶体结构分析C. 表面形貌分析D. 内部结构分析答案：C4. 原子力显微镜（AFM）通常用于研究材料的：A. 宏观形貌B. 微观形貌C. 晶体结构D. 化学成分答案：B5. 利用X射线衍射可以测定材料的：A. 密度B. 弹性模量C. 晶格常数D. 电导率答案：C6. 材料的热分析技术中，差示扫描量热法（DSC）主要用于研究材料的：A. 热稳定性B. 热导率C. 热膨胀系数D. 热电效应答案：A7. 通过光学显微镜观察材料的：A. 微观结构B. 宏观结构C. 表面形貌D. 晶体结构答案：B8. 利用红外光谱分析可以确定材料的：A. 晶体结构B. 化学成分C. 表面形貌D. 热处理状态答案：B9. 核磁共振（NMR）技术通常用于研究材料的：A. 晶体结构B. 化学成分C. 表面形貌D. 微观结构答案：B10. 利用电子探针显微分析（EPMA）可以确定材料的：A. 晶体结构B. 化学成分C. 表面形貌D. 热处理状态答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 在材料科学中，_________是一种用于分析材料晶体结构的常用技术。

答案：X射线衍射2. 透射电子显微镜（TEM）的分辨率通常比_________高。

答案：光学显微镜3. 扫描电子显微镜（SEM）的成像依赖于电子束与材料相互作用产生的_________。

答案：二次电子4. 原子力显微镜（AFM）的工作原理是基于探针与样品表面的_________。

答案：原子间相互作用力5. 差示扫描量热法（DSC）可以测量材料在加热或冷却过程中的_________变化。

材料分析题库含答案.

材料分析试题库选择题：一、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）二、1.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。

2.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B3.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)4.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5.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。

6.在正方晶系中，晶面指数{100}包括几个晶面（ B ）。

A. 6；B. 4；C. 2D. 1；。

7.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；D.其它三、1、对于简单点阵结构的晶体，系统消光的条件是（ A ）A、不存在系统消光B、h+k为奇数C、h+k+l为奇数D、h、k、l为异性数2、立方晶系{100}晶面的多重性因子为（ D ）A、2B、3C、4D、63、洛伦兹因子中，第一几何因子反映的是（ A ）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4、洛伦兹因子中，第二几何因子反映的是（ B ）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5、洛伦兹因子中，第三几何因子反映的是（ C ）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6、对于底心斜方晶体，产生系统消光的晶面有（ C ）A、112B、113C、101D、1117、对于面心立方晶体，产生系统消光的晶面有（ C ）A、200B、220C、112D、1118、热振动对x-ray衍射的影响中不正确的是（E ）A、温度升高引起晶胞膨胀B、使衍射线强度减小C、产生热漫散射D、改变布拉格角E、热振动在高衍射角所降低的衍射强度较低角下小9、将等同晶面个数对衍射强度的影响因子称为（ C ）A、结构因子B、角因子C、多重性因子D、吸收因子四、1、衍射仪的测角仪在工作时，如试样表面转到与入射线成30度角时，计数管与入射线成多少度角?（B）A. 30度；B. 60度；C. 90度。

南开大学材料学院结构分析课后题答案(XRD、中子衍射、电子衍射)

结构分析唐老师部分作业汇总第一次作业1、请写出晶体的定义。

试说明什么是单晶体?什么是多晶体？定义：质点（原子、离子或分子)在空间按一定规律周期性重复排列构成的固体物质。

基本为一个空间点阵所贯穿的整块固体称单晶体，简称单晶；由许多小单晶按不同取向聚集形成的固体称多晶。

2、晶格与点阵是何关系?晶体结构与点阵、结构基元是何关系？原子参数与阵点坐标是何关系？晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性重复地排列所构成的固体物质，将其中周期性排列的重复单元抽象成在空间以同样周期性排列的相同几何点,这些点所构成的阵列称为点阵（lattice)，或空间点阵、空间格子。

沿三个不同的方向，通过点阵中的点阵点可以作许多平行的直线族和平行的晶面族，使点阵形成三维网格。

这些将点阵点全部包括在其中的网格称为晶格.带有原子、离子、分子或其集团的点阵就是晶格。

晶体结构= 点阵+ 结构基元对于点阵点坐标和原子参数，它们对于3个坐标轴的方向是相同的，但是点阵点坐标的度量单位是点阵周期，而原子参数的度量单位是晶胞参数.3、晶体的晶胞类型共分为哪几种？空间格子（点阵)可分为几类？每一类晶系各有多少种空间点阵格子形式?请分别写出.晶胞是描述晶体微观结构的基本单元,有素晶胞和复晶胞之分。

如果点阵点都处于平行六面体的顶点,每个平行六面体只有一个点阵点，此空间格子称为素格子,以P表示；如果体心还有点阵点，则此空间格子称为体心格子，以I表示；如果所有平面格子中心有点阵点，则称为面心格子，以F表示;如果仅一对相对的平面格子中心有点阵点，则此空间格子称为底心格子,视相对面位置分别以A, B或C表示。

晶体分为7个晶系(立方、六方、四方、三方、正交、单斜和三斜），依据特征对称元素和正当点阵单位的划分规则,晶体的点阵分为14种空间点阵型式：简立方(cP)、体心立方（cI）、面心立方(cF)、简六方（hP)、简四方（tP)、体心四方(tI）、R心六方(hR)、简正交(oP)、C心正交(oC)、体心正交（oI)、面心正交（oF）、简单斜(mP)、C心单斜（mC）和简三斜(aP)）。

材料结构分析试题5(参考答案)

材料结构分析试题5（参考答案）一、基本概念题（共8题，每题7分）1．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？答：1.5kW/35kV=0.043A2．证明（011-）、（121-）、（213-）、（0-11）、（1-32）晶面属于[111]晶带。

答：根据晶带定律公式Hu+Kv+Lw=0计算（011-）晶面：1×1+1×-1+0×1=1—1+0=0（121-）晶面：1×1+1×-2+1×1=1—2+1=0（213-）晶面：-3×1+2×1+1×1=（—3）+2+1=0（0-11）晶面：0×1+-1×1+1×1=0+（—1）+1=0（1-32）晶面：1×1+-3×1+1×2=1+（—3）+2=0因此，经上五个晶面属于[111]晶带。

3．当X射线在原子例上发射时，相邻原子散射线在某个方向上的波程差若不为波长的整数倍，则此方向上必然不存在放射，为什么？答：因为X射线在原子上发射的强度非常弱，需通过波程差为波长的整数倍而产生干涉加强后才可能有反射线存在，而干涉加强的条件之一必须存在波程差，且波程差需等于其波长的整数倍，不为波长的整数倍方向上必然不存在反射。

4．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？答：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。

5．已知Cu3Au为面心立方结构，可以以有序和无序两种结构存在，请画出其有序和无序结构[001]晶带的电子衍射花样，并标定出其指数。

答：如图所示：6．（1）试说明电子束入射固体样品表面激发的主要信号、主要特点和用途。

（2）扫描电镜的分辨率受哪些因素影响? 给出典型信号成像的分辨率，并说明原因。

常考材料分析试题20例

1．欣赏“每一个”学生（学生观）一一刺丛中也有花花园里，同学们都纷纷说了自己喜欢的花，这时全校闻名的“调皮大王”李刚发话了：“老师，我最喜欢的是仙人掌。

它虽然全身长满了刺，但它的生命力最旺盛，而且刺丛中还能开出美丽的花儿呢！”他的话立即遭到同学们的反驳。

“你们就看到它的刺了！你仔细看看人家刺中也有花，也值得我们去喜欢呀！”平时从不受欢迎的调皮大王，见同学们都不赞同他，便据理力争。

“刺中有花！刺中有花！”调皮大王的话如一股电流触动了我的神经，赏花与育人不也同样吗？我激动地走到李刚身边，搂着他的肩对同学们说：“李刚说得对。

仙人掌声虽然浑身是刺，但是他刺中也有美丽的花，我们不能只看到它的刺，就看不到它的花啦；更不能因为它刺多就不喜欢它的花。

我们对待同学也应像赏花一样，特别是对缺点多一些的同学；更应该正确看待他身上的潜在的闪光点。

‘花’有千万种，各有优缺点，你们说对不对？”说着我拍了拍李刚的肩，我的话赢得了一片掌声，李刚也不好意思低下了头。

问题：(1)读了《刺中有花》一文，你能否就“刺”与“花”进一步谈谈与之相关的教育观点？(2)您认为对个别学生的转化，应从哪能方面着手？[参考答案]：（1）同样面对仙人掌上的刺与花，有的同学只看到刺，有的同学刺与花都有看到了，但因为讨厌刺，进而连花也不喜欢了。

而李刚却有着与众不同的认识，能带着欣赏的角度去看待刺丛中的花，应该说他的认识对每个教育工作者来说是很有启发的。

他便使教师认识到面对仙人掌刺中的花，首先应该去发现它，其次应带着欣赏的眼光去看待它，辩证地去看待刺与花。

其实面对缺点较多的学生，教育者也应该像赏花一样，去发现后进生的闪光点，进而去放大其闪光点。

且不可只看到孩子的不足，而看不到孩子的闪光处。

学生生活在群体里，自然各有长短，对个别学生教育要多鼓励，少批评；多指导，少冷落。

个别学生转化的关键在于使其树立起自信心。

作为教师要善于保护学生的自尊。

因为自尊才能自信，自信才能自强，经验告诉我们，首先要走近他们，喜欢他们，成为他们的朋友。

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。

材料分析方法-试题及答案-西安理工大学

2010年秋季学期《材料分析测试方法》试卷A 命题教师卢正欣系主任审核考试形式闭卷考试类型√学位课非学位课（请打√选择)考试班级材物081~082，材化081~082，材081~084考试日期2010年12月21日考试时间2小时班级姓名学号成绩注意:1．命题时请适当留答题位置。

请用深蓝色墨水书写，字、图清晰,书写不出边框。

2．答题演草时不许使用附加纸，试卷背面可用于演草。

试卷不得拆开。

一、填空：(每题2分，共20分）1. X射线产生的三个基本条件是：、、。

2。

电子显微分析可获得材料的、_______________和方面的信息，并且可以将三者结合起来。

3。

X射线衍射的强度主要取决于_______因子、________因子、_______因子、________因子和________因子.4. 是衍射的必要条件; 是衍射的充分条件.5. 电子显微镜的分辨本领高是由于电子波的______________,其理论分辨本领是由______________和______________综合作用的结果。

6。

透射电子显微像的衬度来源于质厚衬度和衍射衬度，其中________衬度主要用于解释晶体样品，_________衬度主要用于解释非晶样品。

7。

在X射线衍射仪中，若X射线管固定，当样品转动θ角时，X射线探测器应转动______角；若样品固定，当X射线管转动θ角时，X射线探测器应转动_______角。

8。

在透射电镜中，明场（BF）像是用________光阑挡掉________束，只允许________束通过光阑成的像。

4. 在SrTiO3（立方晶系，晶格常数a=0.391nm）晶体中获得电子衍射花样如下，分别测得R1=11。

6mm，R2=16.7mm，R3=20.3mm，φ=90°。

电子衍射实验条件为：加速电压V=200KV（λ=0。

00251nm）,相机长度L=1800mm。

①确定示意图中各衍射斑点的指数h i k i l i ;②确定倒易面指数（uvw)* ;③以该晶体为标样，标定电子衍射的相机常数Lλ.（SrTiO3的d值见附录）R3 φR1R2CuK线（λ=0.1542nm)转换。

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？4．讨论下列各组概念中二者之间的关系：1）同一物质的吸收谱和发射谱；2）X射线管靶材的发射谱与其配用的滤波片的吸收谱。

5．为使Cu靶的Kβ线透射系数是Kα线透射系数的1/6，求滤波片的厚度。

6．画出MoKα辐射的透射系数（I/I0）-铅板厚度（t）的关系曲线（t取0~1mm）。

7．欲用Mo靶X射线管激发Cu的荧光X射线辐射，所需施加的最低管电压是多少？激发出的荧光辐射的波长是多少？8．X射线的本质是什么？9．如何选用滤波片的材料？如何选用X射线管的材料？10．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。

透射电镜试题

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？是谁首先发现了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？伦琴首先发现了X射线，劳厄揭示了X射线的本质？2．下列哪些晶面属于[111]晶带？（111）、（321）、（231）、（211）、（101）、（101）、（133），（-1-10），（1-12），（1-32），（0-11），（212），为什么？答：（-1-10）（321）、（211）、（1-12）、（-101）、（0-11）晶面属于[111]晶带，因为它们符合晶带定律：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改变。

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围内或许多晶粒范围内存在并保持平衡的应力。

称之为宏观应力。

它能使衍射线产生位移。

第二类应力是在一个或少数晶粒范围内存在并保持平衡的内应力。

它一般能使衍射峰宽化。

第三类应力是在若干原子范围存在并保持平衡的内应力。

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?答：四大系统:电子光学系统,真空系统,供电控制系统,附加仪器系统。

其中电子光学系统是其核心。

其他系统为辅助系统。

6．透射电镜中有哪些主要光阑? 分别安装在什么位置? 其作用如何?答：主要有三种光阑：①聚光镜光阑。

在双聚光镜系统中,该光阑装在第二聚光镜下方。

作用:限制照明孔径角。

②物镜光阑。

材料结构分析试题

材料结构分析试题1材料学院材料科学与工程专业年级班级材料结构分析课程200 —200 学年第学期（）卷期末考试题（120 分钟）考生姓名学号考试时刻主考教师：阅卷教师：一、大体概念题（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，谁揭露了X射线的本质2．以下哪些晶面属于[111]晶带（111）、（321）、（231）、（211）、（101）、（101）、（133），（-1-10），（1-12），（1-32），（0-11），（212），什么缘故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成四方晶系，那个晶面族的多重性因子会发生什么转变什么缘故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5．透射电镜要紧由几大系统组成各系统之间关系如何6．透射电镜中有哪些要紧光阑别离安装在什么位置其作用如何7．什么是消光距离阻碍晶体消光距离的要紧物性参数和外界条件是什么8．倒易点阵与正点阵之间关系如何画出fcc 和bcc 晶体的倒易点阵，并标出大体矢量a *, b *, c *。

二、综合及分析题（共4题，每题11分）1．决定X 射线强度的关系式是Mce A F P V V mce R I I 2222223)()(32-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=θθφπλ，试说明式中各参数的物理意义2．比较物相定量分析的外标法、内标法、K 值法、直接比较法和全谱拟合法的优缺点3．请导出电子衍射的大体公式，说明其物理意义，并论述倒易点阵与电子衍射图之间有何对应关系说明为何对称入射(B-3-3-2-2011-121-213--1-3()()222sin eff eff gD s ts I ππξπ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=I I T D =-122-+=g eff s s ξ1113213-1-1-1-3-1-1-132-1-1-11基矢（i = 1, 2, 3）定义一正点阵。

材料科学基础2复习题及参考答案

材料科学基础2复习题及部分参考答案一、名词解释1、再结晶：指经冷变形的金属在足够高的温度下加热时，通过新晶粒的形核及长大，以无畸变的等轴晶粒取代变形晶粒的过程。

2、交滑移：在晶体中，出现两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移。

3、冷拉：在常温条件下，以超过原来屈服点强度的拉应力，强行拉伸聚合物，使其产生塑性变形以达到提高其屈服点强度和节约材料为目的。

（《笔记》聚合物拉伸时出现的细颈伸展过程。

）4、位错：指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷）。

（《书》晶体中某处一列或者若干列原子发生了有规律的错排现象）5、柯氏气团：金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近经常会吸附大量的异类溶质原子（大小不同吸附的位置有差别）,形成所谓的“柯氏气团”。

（《书》溶质原子与位错弹性交互作用的结果，使溶质原子趋于聚集在位错周围，以减小畸变，降低体系的能量，使体系更加稳定。

）6、位错密度：单位体积晶体中所含的位错线的总长度或晶体中穿过单位截面面积的位错线数目。

7、二次再结晶：晶粒的不均匀长大就好像在再结晶后均匀、细小的等轴晶粒中又重新发生了再结晶。

8、滑移的临界分切应力：滑移系开动所需要的最小分切应力。

（《书》晶体开始滑移时，滑移方向上的分切应力。

）9、加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象，又称冷作硬化。

（《书》随塑性变形的增大，塑性变形抗力不断增加的现象。

）10、热加工：金属铸造、热扎、锻造、焊接和金属热处理等工艺的总称。

（《书》使金属在再结晶温度以上发生加工变形的工艺。

）11、柏氏矢量：是描述位错实质的重要物理量。

反映出柏氏回路包含的位错所引起点阵畸变的总积累。

（《书》揭示位错本质并描述位错行为的矢量。

）反映由位错引起的点阵畸变大小的物理量。

12、多滑移：晶体的滑移在两组或者更多的滑移面（系）上同时进行或者交替进行。

13、堆垛层错：晶体结构层正常的周期性重复堆垛顺序在某二层间出现了错误，从而导致的沿该层间平面（称为层错面）两侧附近原子的错排的一种面缺陷。

材料的现代分析方法测试题及答案

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
答：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。 ⑶ 一个具有足够能量的χ射线光子从原子内部打出一个 K 电子，当外层电子来填充 K 空位时，将向外辐射 K 系χ射线，这种由χ 射线光子激发原子所发生的辐射过程，称荧光辐射。或二次荧光。 ⑷ 指χ射线通过物质时光子的能量大于或等于使物质原子激发的能量，如入射光子的能量必须等于或大于将 K 电子从无穷远移至 K 层时所作的功 W，称此时的光子波长 λ称为 K 系的吸收限。 ⑸ 当原子中 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，电离就变成了 L 电离， K 其能由 Ek 变成 El ，此时将释 Ek-El 的能量，可能产生荧光χ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 层的两个空位所替代，这种现象称俄歇效应。 29．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？答：波动性主要表现为以一定的频率和波长在空间传播，反映了物质运动的连续性；微粒性主要表现为以光子形式辐射和吸收时具有一定的质量，能量和动量，反映了物质运动的分立性。 30．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波限和光子的最大动能。解：已知条件：U=50kv -31 电子静止质量：m0=9.1×10 kg 8 光速：c=2.998×10 m/s -19 电子电量：e=1.602×10 C -34 普朗克常数：h=6.626×10 J.s 电子从阴极飞出到达靶的过程中所获得的总动能为 -19 -18 E=eU=1.602×10 C×50kv=8.01×10 kJ 2 由于 E=1/2m0v0 所以电子与靶碰撞时的速度为 1/2 6 v0=(2E/m0) =4.2×10 m/s 所发射连续谱的短波限 λ0 的大小仅取决于加速电压 λ0（?）＝12400/v(伏) ＝0.248? 辐射出来的光子的最大动能为 -15 E0 ＝h?0 ＝hc/λ0＝1.99×10 J 31．为什么会出现吸收限？K 吸收限为什么只有一个而 L 吸收限有三个？当激发 K 系荧光Ⅹ 射线时，能否伴生 L 系？当 L 系激发时能否伴生 K 系？答：一束 X 射线通过物体后，其强度将被衰减，它是被散射和吸收的结果。并且吸收是造成强度衰减的主要原因。物质对 X 射线的吸收，是指 X 射线通过物质对光子的能量变成了其他形成的能量。X 射线通过物质时产生的光电效应和俄歇效应，使入射 X 射线强度被衰减，是物质对 X 射线的真吸收过程。光电效应是指物质在光子的作用下发出电子的物理过程。因为 L 层有三个亚层，每个亚层的能量不同，所以有三个吸收限，而 K 只是一层，所以只有一个吸收限。激发 K 系光电效应时，入射光子的能量要等于或大于将 K 电子从 K 层移到无穷远时所做的功 Wk。从 X 射线被物质吸收的角度称入 K 为吸收限。当激发 K 系荧光 X 射线时，能伴生 L 系，因为 L 系跃迁到 K 系自身产生空位，可使外层电子迁入，而 L 系激发时不能伴生 K 系。 32．物相定量分析的原理是什么？试述用 K 值法进行物相定量分析的过程。答：根据 X 射线衍射强度公式，某一物相的相对含量的增加，其衍射线的强度亦随之增加，所以通过衍射线强度的数值可以确定对应物相的相对含量。由于各个物相对 X 射线的吸收影响不同，X 射线衍射强度与该物相的相对含量之间不成线性比例关系，必须加以修正。这是内标法的一种，是事先在待测样品中加入纯元素，然后测出定标曲线的斜率即 K 值。当要进行这类待测材料衍射分析时，已知 K 值和标准物相质量分数ωs ，只要测出 a 相强度 Ia 与标准物相的强度 Is 的比值 Ia/Is 就可以求出 a 相的质量分数ωa。

材料结构分析思考题及答案

XRD & BET1.X 射线多晶衍射的基本原理（了解布拉格方程）答：结构：X射线管、处理台、测角仪、检测器、计算机X射线衍射仪主要由X射线发生器(X射线管)、测角仪、X射线探测器、计算机控制处理系统等组成。

工作原理：利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。

将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。

衍射X射线满足布拉格方程：2dsinθ=nλ式中：λ是X射线的波长；θ是衍射角；d是结晶面间隔；n 是整数。

波长λ可用已知的X射线衍射角测定，进而求得面间隔，即结晶内原子或离子的规则排列状态。

将求出的衍射X射线强度和面间隔与已知的表对照，即可确定试样结晶的物质结构，此即定性分析。

从衍射X射线强度的比较，可进行定量分析。

当能量很高的X射线射到晶体各层面的原子时，原子中的电子将发生强迫振荡，从而向周围发射同频率的电磁波，即产生了电磁波的散射，而每个原子则是散射的子波波源；劳厄斑正是散射的电磁波的叠加。

2d sinθ=nλd为晶面间距，θ为入射X射线与相应晶面的夹角，λ为X射线的波长，正整数n为衍射级数。

即：只有照射到相邻两晶面的光程差是X射线波长的n倍时才产生衍射。

2.X射线物相定性分析原理及步骤答：X射线物相分析是以晶体结构为基础，通过比较晶体衍射花样来进行分析的。

对于晶体物质中来说，各种物质都有自己特定的结构参数（点阵类型、晶胞大小、晶胞中原子或分子的数目、位置等），结构参数不同则X射线衍射花样也就各不相同，所以通过比较X射线衍射花样可区分出不同的物质。

定性分析是把对材料测得的点阵平面间距及衍射强度与标准物相的衍射数据相比较，确定材料中存在的物相。

根据晶体对X射线的衍射特征—衍射线的方向及强度来鉴定结晶物质。

定性分析法：图谱直接对比法、数据对比法、计算机自动检索法。

现代材料分析方法试题及答案

现代材料分析方法试题及答案一、单项选择题(每题2分，共10分).成分和价键分析手段包括【b】(a ) WDS s能谱仪(EDS)和XRD ( b ) WDS s EDS 和XPS(c )TEM S WDS 和XPS (d)XRD、FTIR 和Raman1.分子结构分析手段包括[a](a )拉曼光谱(Raman )、核磁共振(NMR )和傅立叶变换红外光谱(FTIR)(b)NMR、FTIR 和WDS(c ) SEM、TEM 和STEM (扫描透射电镜)(d ) XRD、FTIR 和Raman.表面形貌分析的手段包括【d】(a)X射线衍射(XRD )和扫描电镜(SEM ) (b) SEM和透射电镜(TEM )(c)波谱仪(WDS )和X射线光电子谱仪(XPS ) (d)扫描隧道显微镜(STM )和SEM2.透射电镜的两种主要功能：【b】(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.下列谱图所代表的化合物中含有的基团包括：【c】(a)-C-H、一OH 和一NH2 (b)—C-H、和一NH2,(c)-C-H、和-C=C-(d)—C-H、和CO二、判断题(正确的打V ,错误的打x ,每题2分，共10分)1 .透射电镜图像的衬度与样品成分无关。

(X )2 .扫描电镜的二次电子像的分辨率比背散射电子像更高。

(。

)3.透镜的数值孔径与折射率有关。

(，)4.放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。

(x)5.在样品台转动的工作模式下，X射线衍射仪探头转动的角速度是样品转动角（3 ）.表面层物质的状态，（1分）（4 ）.物质表面层的物理性质。

（1分）现代材料科学研究方法试题3一、比较下列名词（每题3分，共15分）. X射线和标识X射线：X射线：波长为〜1000?之间的电磁波，（1分）标识X射线：只有当管电压超过一定的数值时才会产生，且波长与X射线管的管电压、管电流等工作条件无关，只决定于阳极材料，这种X射线称为标识X射线。

材料分析方法试题及答案

材料分析方法试题及答案一、选择题1. 以下哪种材料分析方法可以提供材料的化学成分信息？A. 显微镜分析B. X射线衍射分析C. 扫描电子显微镜（SEM）D. 质谱分析2. 扫描电子显微镜（SEM）的主要优势是什么？A. 高分辨率成像B. 能够提供化学成分分析C. 能够观察材料的微观结构D. 所有选项都正确二、填空题3. 透射电子显微镜（TEM）可以观察到材料的________结构，通常用于研究材料的________。

4. X射线荧光光谱分析（XRF）是一种________分析方法，常用于快速无损地检测材料的________。

三、简答题5. 简述原子力显微镜（AFM）的工作原理及其在材料分析中的应用。

四、计算题6. 假设你有一个材料样品，其质量为100克，通过X射线衍射分析得知，样品中含有10%的铁（Fe），5%的铝（Al）和85%的硅（Si）。

请计算样品中铁、铝和硅的质量分别是多少克？五、论述题7. 论述不同材料分析方法的优缺点，并给出一个实际应用场景，说明如何选择适合的分析方法。

参考答案：一、选择题1. D. 质谱分析2. A. 高分辨率成像二、填空题3. 微观；晶体缺陷4. 元素；元素成分三、简答题5. 原子力显微镜（AFM）的工作原理是通过一个非常尖锐的探针扫描样品表面，探针与样品表面之间的相互作用力（通常是范德华力）会导致探针的微小位移。

这些位移通过激光反射测量，从而获得样品表面的三维形貌图。

AFM在材料分析中的应用包括但不限于表面粗糙度测量、纳米尺度的表面形貌分析以及材料的机械性质研究。

四、计算题6. 铁的质量：100克× 10% = 10克铝的质量：100克× 5% = 5克硅的质量：100克× 85% = 85克五、论述题7. 不同材料分析方法的优缺点如下：- 显微镜分析：优点是操作简单，能够直观观察材料的宏观结构；缺点是分辨率有限，无法提供化学成分信息。

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=（）。

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。

材料结构分析试题3参考答案

材料结构分析试题3（参考答案）一、基本概念题（共8题，每题7分）1．布拉格方程2dsinθ=λ中的d、θ、λ分别表示什么？布拉格方程式有何用途？答：d HKL表示HKL晶面的面网间距，θ角表示掠过角或布拉格角，即入射X射线或衍射线与面网间的夹角，λ表示入射X射线的波长。

该公式有二个方面用途：（1）已知晶体的d值。

通过测量θ，求特征X射线的λ，并通过λ判断产生特征X射线的元素。

这主要应用于X射线荧光光谱仪和电子探针中。

（2）已知入射X射线的波长，通过测量θ，求晶面间距。

并通过晶面间距，测定晶体结构或进行物相分析。

2．什么叫干涉面？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？答：晶面间距为d’/n、干涉指数为nh、nk、nl的假想晶面称为干涉面。

当波长为λ的X射线照射到晶体上发生衍射，相邻两个（hkl）晶面的波程差是nλ，相邻两个（HKL）晶面的波程差是λ。

3．测角仪在采集衍射图时，如果试样表面转到与入射线成300角，则计数管与入射线所成角度为多少？能产生衍射的晶面，与试样的自由表面是何种几何关系？答：当试样表面与入射X射线束成30°角时，计数管与入射X射线束的夹角是600。

能产生衍射的晶面与试样的自由表面平行。

4．宏观应力对X射线衍射花样的影响是什么？衍射仪法测定宏观应力的方法有哪些？答：宏观应力对X射线衍射花样的影响是造成衍射线位移。

衍射仪法测定宏观应力的方法有两种，一种是0°-45°法。

另一种是sin2ψ法。

5．薄膜样品的基本要求是什么? 具体工艺过程如何? 双喷减薄与离子减薄各适用于制备什么样品?答：样品的基本要求：1）薄膜样品的组织结构必须和大块样品相同，在制备过程中，组织结构不变化；2）样品相对于电子束必须有足够的透明度3）薄膜样品应有一定强度和刚度，在制备、夹持和操作过程中不会引起变形和损坏；4）在样品制备过程中不允许表面产生氧化和腐蚀。

实验中选择射线管以及虑片的原则

实验中选择射线管以及虑片的原则篇一：第五章习题答案final4. 有一碳的质量分数为1%的淬火钢，经金相观察没发现游离碳化物。

经X射线衍射仪分析，奥氏体311反射的积分强度为2.33（任意单位），马氏体的112~211线重叠，其积分强度为16.32。

试计算该钢的奥氏体体积百分率。

（试验条件为Co靶、滤波片滤波，室温20℃,?Fe的点阵参数为a=0.2866nm，奥氏体的点阵参数为a=0.3571+0.0044Wc，Wc为碳的质量分数）冯文营解法解：此题可用直接比较法做。

由于钢中没有游离C化物，可认为钢中只有A和M。

(A为奥氏体，M为马氏体)所以：cM%?100AM1??RMIA.......(1) . (2)其中为了求R，首先要求温度因子e查阅资料得：?2m（m不用大写是为了与马氏体M区别）的波长为0.1789nm，对于A对于M：由于M中a与c几乎相等，故上两式是一样的。

将A（311）、M（112）及A、M的晶格常数带入得：=56.18 °=49.86 °所以=4.644*10 ，=4.273*10为求，假设X射线分析时是室温状态下，即293.15K 所以=/T=1.55 查表得当=1.55时，=0.6870由以上各数据经计算得到A与M的温度因子分别为：求出温度因子e?2m=0.8743；=0.8925后，再求=2.9810；=2.7290；角因素：多重性因子：=24（{311}晶面族），=8（{112}晶面族）；，；，；结构因子：其中，（？？？）A中碳质量分数为0.44%，原子个数比Fe：C=48.4870:1 ，故=0.0202（？？？）M中碳质量分数为0.56%，原子个数比Fe:C=38.0510:1 ，=0.0256查表得由于= 12.1550（A），=12.7890（M），=1.7583（A），=0.9744，=1.8373（M）的X射线波长与Fe的=+(=0.1936nm（？？？）相近。