材料现代分析方法习题答案
(完整版)材料现代分析方法第一章习题答案解析
第一章1.X射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么?答:X射线学分为三大分支:X射线透射学、X射线衍射学、X射线光谱学。
X射线透射学的研究对象有人体,工件等,用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。
X射线衍射学是根据衍射花样,在波长已知的情况下测定晶体结构,研究与结构和结构变化的相关的各种问题。
X射线光谱学是根据衍射花样,在分光晶体结构已知的情况下,测定各种物质发出的X射线的波长和强度,从而研究物质的原子结构和成分。
2. 试计算当管电压为50 kV时,X射线管中电子击靶时的速度与动能,以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大能量是多少?解:已知条件:U=50kV电子静止质量:m0=9.1×10-31kg光速:c=2.998×108m/s电子电量:e=1.602×10-19C普朗克常数:h=6.626×10-34J.s电子从阴极飞出到达靶的过程中所获得的总动能为:E=eU=1.602×10-19C×50kV=8.01×10-18kJ由于E=1/2m0v02所以电子击靶时的速度为:v0=(2E/m0)1/2=4.2×106m/s所发射连续谱的短波限λ0的大小仅取决于加速电压:λ0(Å)=12400/U(伏) =0.248Å辐射出来的光子的最大动能为:E0=hv=h c/λ0=1.99×10-15J3. 说明为什么对于同一材料其λK<λKβ<λKα?答:导致光电效应的X光子能量=将物质K电子移到原子引力范围以外所需作的功hV k = W k以kα为例:hV kα = E L– E khe = W k – W L = hV k – hV L ∴h V k > h V k α∴λk<λk α以k β 为例:h V k β = E M – E k = W k – W M =h V k – h V M ∴ h V k > h V k β∴ λk<λk βE L – E k < E M – E k ∴hV k α < h V k β∴λk β < λk α4. 如果用Cu 靶X 光管照相,错用了Fe 滤片,会产生什么现象?答:Cu 的K α1,K α2, K β线都穿过来了,没有起到过滤的作用。
材料现代分析测试方法习题答案
材料现代分析测试方法习题答案【篇一:2012年材料分析测试方法复习题及解答】lass=txt>一、单项选择题(每题 3 分,共 15 分)1.成分和价键分析手段包括【 b 】(a)wds、能谱仪(eds)和 xrd (b)wds、eds 和 xps(c)tem、wds 和 xps (d)xrd、ftir 和 raman2.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raman3.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sem4.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5.下列谱图所代表的化合物中含有的基团包括:【c 】(a)–c-h、–oh 和–nh2 (b) –c-h、和–nh2,(c) –c-h、和-c=c- (d) –c-h、和 co2.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。
(√)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速度的二倍。
(√ )三、简答题(每题 5 分,共 25 分)1. 扫描电镜的分辨率和哪些因素有关?为什么?和所用的信号种类和束斑尺寸有关,因为不同信号的扩展效应不同,例如二次电子产生的区域比背散射电子小。
束斑尺寸越小,产生信号的区域也小,分辨率就高。
2.原子力显微镜的利用的是哪两种力,又是如何探测形貌的?范德华力和毛细力。
以上两种力可以作用在探针上,致使悬臂偏转,当针尖在样品上方扫描时,探测器可实时地检测悬臂的状态,并将其对应的表面形貌像显示纪录下来。
材料现代分析方法练习题及答案(XRD,EBSD,TEM,SEM,表面分析)
8. 什么是弱束暗场像?与中心暗场像有何不同?试用Ewald图解说明。
答:弱束暗场像是通过入射束倾斜,使偏离布拉格条件较远的一个衍射束通过物镜光阑,透射束和其他衍射束都被挡掉,利用透过物镜光阑的强度较弱的衍射束成像。
与中心暗场像不同的是,中心暗场像是在双光束的条件下用的成像条件成像,即除直射束外只有一个强的衍射束,而弱束暗场像是在双光阑条件下的g/3g的成像条件成像,采用很大的偏离参量s。
中心暗场像的成像衍射束严格满足布拉格条件,衍射强度较强,而弱束暗场像利用偏离布拉格条件较远的衍射束成像,衍射束强度很弱。
采用弱束暗场像,完整区域的衍射束强度极弱,而在缺陷附近的极小区域内发生较强的反射,形成高分辨率的缺陷图像。
图:PPT透射电子显微技术1页10. 透射电子显微成像中,层错、反相畴界、畴界、孪晶界、晶界等衍衬像有何异同?用什么办法及根据什么特征才能将它们区分开来?答:由于层错区域衍射波振幅一般与无层错区域衍射波振幅不同,则层错区和与相邻区域形成了不同的衬度,相应地出现均匀的亮线和暗线,由于层错两侧的区域晶体结构和位相相同,故所有亮线和暗线的衬度分别相同。
层错衍衬像表现为平行于层错面迹线的明暗相间的等间距条纹。
孪晶界和晶界两侧的晶体由于位向不同,或者还由于点阵类型不同,一边的晶体处于双光束条件时,另一边的衍射条件不可能是完全相同的,也可能是处于无强衍射的情况,就相当于出现等厚条纹,所以他们的衍衬像都是间距不等的明暗相间的条纹,不同的是孪晶界是一条直线,而晶界不是直线。
反相畴界的衍衬像是曲折的带状条纹将晶粒分隔成许多形状不规则的小区域。
层错条纹平行线直线间距相等反相畴界非平行线非直线间距不等孪晶界条纹平行线直线间距不等晶界条纹平行线非直线间距不等11.什么是透射电子显微像中的质厚衬度、衍射衬度和相位衬度。
形成衍射衬度像和相位衬度像时,物镜在聚焦方面有何不同?为什么?答:质厚衬度:入射电子透过非晶样品时,由于样品不同微区间存在原子序数或厚度的差异,导致透过不同区域落在像平面上的电子数不同,对应各个区域的图像的明暗不同,形成的衬度。
材料分析方法题库及答案
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。
材料分析方法题库及答案
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。
材料现代分析方法(复习题及答案)
1、埃利斑由于光的波动性,光通过小孔发生衍射,明暗相间的条纹衍射的图样,条纹间距随小孔尺寸的变大,衍射的图样的中心有最大的亮斑,称为埃利斑。
2、差热分析是在程序的控制条件下,测量在升温、降温或恒温过程中样品和参比物之间的温差。
3、差示扫描量热法(DSC)是在程序控制条件下,直接测量样品在升温、降温或恒温过程中所吸收的或放出的热量。
4、倒易点阵是由晶体点阵按照一定的对应关系建立的空间点阵,此对应关系可称为倒易变换。
5、干涉指数在(hkl)晶面组(其晶面间距记为dhkl)同一空间方位,设若有晶面间距为dhkl/n(n 为任意整数)的晶面组(nh,nk,nl)即(H,K,L)记为干涉指数.6、干涉面简化布拉格方程所引入的反射面(不需加工且要参与计算的面)。
7、景深当像平面固定时(像距不变)能在像清晰地范围内,允许物体平面沿透镜轴移动的最大距离。
8、焦长固定样品的条件下,像平面沿透镜主轴移动时能保持物象清晰的距离范围.9、晶带晶体中,与某一晶向【uvw】平行的所有(HKL)晶面属于同一晶带,称为晶带射线若K层产生空位,其外层电子向K层跃迁产生的X射线统称为K系特征辐射,其中有L 10、α层电子跃迁产生的K系特征辐射称为Ka。
11、数值孔径子午光线能进入或离开纤芯(光学系统或挂光学器件)的最大圆锥的半顶角之余弦,乘以圆锥顶所在介质的折射率。
12、透镜分辨率用物理学方法(如光学仪器)能分清两个密切相邻物体的程度13 衍射衬度由样品各处衍射束强度的差异形成的衬度成为衍射衬度。
射线若K层产生空位,其外层电子向K层跃迁产生的X射线统称为K系特征辐射,其中有L 14α层电子跃迁产生的K系特征辐射称为Ka。
15质厚衬度由于样品不同区间存在原子序数或厚度的差异而形成的非晶体样品投射电子显微图像衬度,即质量衬度,简称质厚衬度。
16 质谱是离子数量(强度)对质荷比的分布,以质谱图或质谱表的形式的表达。
一、判断题1)、埃利斑半径与照明光源波长成反比,与透镜数值孔径成正比。
材料分析方法习题
注: *的多少仅代表该题可能的难易程度。
第一章 X 射线物理学基础1、X 射线有什么性质,本质是什么?波长为多少?与可见光的区别。
(*)2、什么是X 射线管的管电压、管电流?它们通常采用什么单位?数值通常是多少?(*)3、X 射线管的焦点与表观焦点的区别与联系。
(*)4、X 射线有几种?产生不同X 射线的条件分别是什么?产生机理是怎样的?晶体的X 射线衍射分析中采用的是哪种X 射线?(*)5、特征X 射线,连续X 射线与X 射线衍射的关系。
(*)6、什么是同一线系的特征X 射线?不同线系的特征X 射线的波长有什么关系?同一线系的特征X 射线的波长又有什么关系?7、什么是临界激发电压?为什么存在临界激发电压?(**)8、什么是、射线?其强度与波长的关系。
什么是、射线其强度与波长的关系。
(**)αK βK 1αK 2αK 9、为什么我们通常只选用Cr 、Fe 、Co 、Ni 、Mo 、Cu 、W 等作阳极靶,产生特征X 射线的波长与阳极靶的原子序数有什么关系。
10、 什么是相干散射、非相干散射?它们各自还有什么名称?相干散射与X 射线衍射的关系。
(*)11、 短波限,吸收限,激发限如何计算?注意相互之间的区别与联系。
(**)12、 什么是X 射线的真吸收?比较X 射线的散射与各种效应。
(*)13、 什么是二次特征辐射?其与荧光辐射是同一概念吗?与特征辐射的区别是什么?(**)14、 什么是俄吸电子与俄吸效应,及与二次特征辐射的区别。
(**)15、 反冲电子、光电子和俄歇电子有何不同? (**)16、 在X 射线与物质相互作用的信号中,哪些对我们进行晶体分析有益?哪些有害?非相干散射和荧光辐射对X 射线衍射产生哪些不利影响?(**)17、 线吸收系数与质量吸收系数的意义。
并计算空气对CrK α的质量吸收系数和线吸收系数(假如空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧,空气的密度为1.29×10-3g/cm 3)(**)18、 阳极靶与滤波片的选择原则是怎样的?(*)19、 推导出X 射线透过物质时的衰减定律,并指出各参数的物理意义。
材料分析方法习题答案
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?127. 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。
材料现代分析测试方法习题答案
hc 1.24 10 3 与某物质的吸收 eV V
hc 1.24 ห้องสมุดไป่ตู้0 3 有何不同(V 和 VK 以 kv 为单位)? eVk Vk
10. Ⅹ射线与物质有哪些相互作用?规律如何?对 x 射线分析有何影响?反冲电子、光电子 和俄歇电子有何不同? 11. 试计算当管压为 50kv 时,Ⅹ射线管中电子击靶时的速度和动能,以及所发射的连续谱 的短波限和光子的最大能量是多少? 12. 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 X 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? 13. 已知钼的λKα=0.71Å,铁的λKα=1.93Å 及钴的λKα=1.79Å,试求光子的频率和能量。 试计算钼的 K 激发电压,已知钼的λK=0.619Å。已知钴的 K 激发电压 VK=7.71kv,试求 其λK。 14. X 射线实验室用防护铅屏厚度通常至少为 lmm,试计算这种铅屏对 CuKα、MoKα辐射的 透射系数各为多少? 15. 如果用 1mm 厚的铅作防护屏,试求 CrKα和 MoKα的穿透系数。 16. 厚度为 1mm 的铝片能把某单色Ⅹ射线束的强度降低为原来的 23.9%, 试求这种Ⅹ射线的 波长。 试计算含 Wc=0.8%,Wcr=4%,Ww=18%的高速钢对 MoKα辐射的质量吸收系数。 17. 欲使钼靶Ⅹ射线管发射的Ⅹ射线能激发放置在光束中的铜样品发射 K 系荧光辐射,问需 加的最低的管压值是多少?所发射的荧光辐射波长是多少? 18. 什么厚度的镍滤波片可将 CuKα辐射的强度降低至入射时的 70%?如果入射 X 射线束中 K 2 2 1, 滤波后的强度比是多少?已知μmα=49.03cm /g, μmβ=290cm α和 Kβ强度之比是 5: /g。 2 19. 如果 Co 的 Kα、Kβ辐射的强度比为 5:1,当通过涂有 15mg/cm 的 Fe2O3 滤波片后,强度 3 2 比是多少?已知 Fe2O3 的ρ=5.24g/cm ,铁对 CoKα的μm=371cm /g,氧对 CoKβ的μm
《材料现代分析方法》练习与答案
《材料现代分析⽅法》练习与答案第⼀章⼀、选择题1.⽤来进⾏晶体结构分析的X射线学分⽀是( B)A.X射线透射学;B.X射线衍射学;C.X射线光谱学;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( B )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( C )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 )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(D)(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连续X射线和特征X射线。
2. X射线与物质相互作⽤可以产⽣俄歇电⼦、透射X射线、散射X 射线、荧光X射线、光电⼦、热、、。
3. 经过厚度为H的物质后,X射线的强度为。
4. X射线的本质既是波长极短的电磁波也是光⼦束,具有波粒⼆象性性。
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。
材料分析测试方法练习与答案
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( 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( B )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( C )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 )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(D)(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连续X射线和特征X射线。
2. X射线与物质相互作用可以产生俄歇电子、透射X射线、散射X 射线、荧光X射线、光电子、热、、。
3. 经过厚度为H的物质后,X射线的强度为。
4. X射线的本质既是波长极短的电磁波也是光子束,具有波粒二象性性。
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。
材料分析方法部分课后习题答案解析
第一章X 射线物理学基础2、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=0.043A。
4、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。
答:因X 光管是Cu 靶,故选择Ni 为滤片材料。
查表得:μ m α=49.03cm2/g,μ mβ=290cm2/g,有公式,,,故:,解得:t=8.35um t6、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?答:eVk=hc/λVk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv)λ 0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm)其中h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34e为电子电荷,等于1.602×10-19c故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。
7、名词解释:相干散射、不相干散射、荧光辐射、吸收限、俄歇效应答: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。
材料的现代分析方法 测试题及答案
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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。
材料现代分析方法练习题及答案
1在电镜中,电子束的波长主要取决于什么?答:取决于电子运动的速度和质量2什么是电磁透镜?电子在电磁透镜中如何运动?与光在光学系统中的运动有何不同?答:运用磁场对运动电荷有力的作用这一特点使使电子束聚焦的装置称为电磁透镜。
近轴圆锥螺旋运动。
不同点:光学系统中光是沿直线运动的,在电磁透镜中电子束作近轴圆锥螺旋运动。
3电磁透镜具有哪几种像差?是怎样产生的,是否可以消除?如何来消除和减少像差?答:有球差、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。
像散:像散是由于电磁透镜的周向磁场非旋转对称引起不同方向上的聚焦能力出现差别。
色差:色差是由入射电子的波长或能量的非单一性造成的。
球差可以消除,用小孔径成像时,可使其明显减小;像散只能减弱,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;色差也只能减弱,稳定加速电压和透镜电流可减小色差。
4什么是电磁透镜的分辨本领?主要取决于什么?为什么电磁透镜要采用小孔径角成像?答:分辨本领是指成像物体(试样)上能分辨出来的两个物点间的最小距离;电磁透镜的分辨率主要由衍射效应和像差来决定;用小孔径成像原因是可以使球差明显减小。
5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?答:关键因素是用来分析的光源的波长,对于光学显微镜光源是光束,对于电磁透镜是电子束;减小电磁透镜的电子光束的波长可提高分辨率。
6试比较光学显微镜成像和透射电子微镜成像的异同点,答:相同点:都要用到光源,都需要装置使光源聚焦成像。
异同点:光学显微镜的光源是可见光,聚焦用的是玻璃透镜,而透射电子显微镜的分别是电子束和电磁透镜。
光学显微镜分辨本领低,放大倍数小,景深小,焦长短,投射显微镜分辨本领高,放大倍数大,景深大,焦长长。
7为什么透射电镜的样品要求非常薄,而扫描电镜无此要求?答:因为用透射电镜分析时,电子光束要透过样品在底片上形成衍射图案,样品过厚则无法得到衍射图案,对于扫描电镜,对样品无此要求是因为用扫描电镜时是通过分析电子束与固体样品作用时产生的信号来研究物质,所以对样品不要求非常薄。
期末考试:现代材料测试分析方法及答案
期末考试:现代材料测试分析方法及答案一、引言本文旨在介绍现代材料测试分析方法,并提供相关。
现代材料测试分析方法是材料科学与工程领域的重要内容之一,它帮助我们了解材料的性质和特性,为材料的设计和应用提供依据。
本文将首先介绍几种常见的现代材料测试分析方法,然后给出相应的。
二、现代材料测试分析方法1. 机械性能测试方法机械性能是材料的重要指标之一,它包括材料的强度、硬度、韧性等方面。
常见的机械性能测试方法包括拉伸试验、压缩试验、冲击试验等。
这些测试方法通过施加外力或载荷,测量材料在不同条件下的变形和破坏行为,从而评估材料的机械性能。
2. 热性能测试方法热性能是材料在高温或低温条件下的表现,它包括热膨胀性、热导率、热稳定性等方面。
常见的热性能测试方法包括热膨胀试验、热导率测试、热分析等。
这些测试方法通过加热或冷却材料,测量其在不同温度下的性能变化,从而评估材料的热性能。
3. 化学性能测试方法化学性能是材料在不同化学环境中的表现,它包括耐腐蚀性、化学稳定性等方面。
常见的化学性能测试方法包括腐蚀试验、酸碱浸泡试验等。
这些测试方法通过将材料置于不同的化学介质中,观察其在化学环境下的变化,从而评估材料的化学性能。
三、1. 机械性能测试方法的应用机械性能测试方法广泛应用于材料工程领域。
例如,在汽车工业中,拉伸试验可以评估材料的抗拉强度和延伸性,从而选择合适的材料制造汽车零部件。
在建筑工程中,压缩试验可以评估材料的抗压强度,确保建筑结构的稳定性和安全性。
在航空航天领域,冲击试验可以评估材料的抗冲击性能,确保飞机在遭受外力冲击时不会破坏。
2. 热性能测试方法的意义热性能测试方法对于材料的设计和应用非常重要。
通过热膨胀试验,我们可以了解材料在高温条件下的膨胀性,从而避免热膨胀引起的构件变形和破坏。
通过热导率测试,我们可以评估材料的导热性能,为热传导设备的设计提供依据。
通过热分析,我们可以了解材料在不同温度下的热行为,为材料的热稳定性评估提供依据。
材料现代分析方法习题及答案
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。
产生X 射线需具备什么条件?答: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。
电子式X 射线管中产生X 射线的条件可归纳为:1,以某种方式得到一定量的自由电子;2,在高真空中,在高压电场的作用下迫使这些电子作定向高速运动;3,在电子运动路径上设障碍物以急剧改变电子的运动速度。
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。
答:根据经典原子模型,原子内的电子分布在一系列量子化的壳层上,在稳定状态下,每个壳层有一定数量的电子,他们有一定的能量。
最内层能量最低,向外能量依次增加.根据能量关系,M 、K 层之间的能量差大于L 、K 成之间的能量差,K 、L 层之间的能量差大于M 、L 层能量差。
由于释放的特征谱线的能量等于壳层间的能量差,所以Kß的能量大于Ka 的能量,Ka 能量大于La 的能量。
因此在不考虑能量损失的情况下:(1) CuKa 能激发CuKa 荧光辐射;(能量相同)(2) CuKß能激发CuKa 荧光辐射;(Kß>Ka)(3) CuKa 能激发CuLa 荧光辐射;(Ka 〉la)14. 试述原子散射因数f 和结构因数2HKL F 的物理意义.结构因数与哪些因素有关系? 答:原子散射因数:f=A a /A e =一个原子所有电子相干散射波的合成振幅/一个电子相干散射波的振幅,它反映的是一个原子中所有电子散射波的合成振幅。
(完整版)材料分析方法部分课后习题答案
第一章X 射线物理学基础2、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=0.043A。
4、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。
答:因X 光管是Cu 靶,故选择Ni 为滤片材料。
查表得:μ m α=49.03cm2/g,μ mβ=290cm2/g,有公式,,,故:,解得:t=8.35um t6、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?答:eVk=hc/λVk=6.626×10-34×2.998×108/(1.602×10-19×0.71×10-10)=17.46(kv)λ 0=1.24/v(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm)其中h为普郎克常数,其值等于6.626×10-34e为电子电荷,等于1.602×10-19c故需加的最低管电压应≥17.46(kv),所发射的荧光辐射波长是0.071纳米。
7、名词解释:相干散射、不相干散射、荧光辐射、吸收限、俄歇效应答: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。
《材料现代分析方法》练习与答案
《材料现代分析方法》练习与答案1. 在粉末多晶衍射的照相法中包括、和。
2. 德拜相机有两种,直径分别是和Φ mm。
测量θ角时,底片上每毫米对应o和o。
3. 衍射仪的核心是测角仪圆,它由、和共同组成。
4. 可以用作X射线探测器的有、和等。
5. 影响衍射仪实验结果的参数有、和等。
八、名词解释 1. 偏装法—— 2. 光栏—— 3. 测角仪——4. 聚焦圆—— 5. 正比计数器—— 6. 光电倍增管——习题:1. CuKα辐射(λ=0.154 nm)照射Ag(f.c.c)样品,测得第一衍射峰位置2θ=38°,试求Ag的点阵常数。
2. 试总结德拜法衍射花样的背底来源,并提出一些防止和减少背底的措施。
3. 粉末样品颗粒过大或过小对德拜花样影响如何?为什么?板状多晶体样品晶粒过大或过小对衍射峰形影响又如何?4. 试从入射光束、样品形状、成相原理(厄瓦尔德图解)、衍射线记录、衍射花样、样品吸收与衍射强度(公式)、衍射装备及应用等方面比较衍射仪法与德拜法的异同点。
5. 衍射仪与聚焦相机相比,聚焦几何有何异同?6. 从一张简单立方点阵物的德拜相上,已求出四根高角度线条的θ角(系由CuKα所产生)及对应的干涉指数,试用“a-cos2θ”的图解外推法求出四位有效数字的点阵参数。
HKL 532 620 443 541 611 540 621θ.角72.08 77.93 81.11 87.44 7. 根据上题所给数据用柯亨法计算点阵参数至四位有效数字。
8. 用背射平板相机测定某种钨粉的点阵参数。
从底片上量得钨的400衍射环直径2Lw=51.20毫米,用氮化钠为标准样,其640衍射环直径2LNaCl =36.40毫米。
若此二衍射环均系由CuKαl辐射引起,试求精确到四位数字的钨粉的点阵参数值。
9. 试用厄瓦尔德图解来说明德拜衍射花样的形成。
10. 同一粉末相上背射区线条与透射区线条比较起来其θ较高还是较低?相应的d较大还是较小?既然多晶粉末的晶体取向是混乱的,为何有此必然的规律11. 衍射仪测量在人射光束、试样形状、试样吸收以及衍射线记录等方面与德拜法有何不同?12. 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,则计数管与人射线所成角度为多少?能产生衍射的晶面,与试样的自由表面呈何种几何关系?13. Cu Kα辐射(λ=0.154 nm)照射Ag(f.c.c)样品,测得第一衍射峰位置2θ=38°,试求Ag的点阵常数。
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第一章1.X射线学有几个分支?每个分支的研究对象是什么?答:X射线学分为三大分支:X射线透射学、X射线衍射学、X射线光谱学。
X射线透射学的研究对象有人体,工件等,用它的强透射性为人体诊断伤病、用于探测工件内部的缺陷等。
X射线衍射学是根据衍射花样,在波长已知的情况下测定晶体结构,研究与结构和结构变化的相关的各种问题。
X射线光谱学是根据衍射花样,在分光晶体结构已知的情况下,测定各种物质发出的X射线的波长和强度,从而研究物质的原子结构和成分。
2. 试计算当管电压为50 kV时,X射线管中电子击靶时的速度与动能,以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大能量是多少?解:已知条件:U=50kV-31kg 10m=9.1×电子静止质量:08m/s 10光速:c=2.998×-19C 10电子电量:e=1.602×-34J.s10=6.626×普朗克常数:h电子从阴极飞出到达靶的过程中所获得的总动能为:-19-18kJ 1050kV=8.0110×C×E=eU=1.602×2 E=1/2m v由于00所以电子击靶时的速度为:1/26m/s×)10=4.2 v=(2E/m 00所发射连续谱的短波限λ的大小仅取决于加速电压:0λ(?)=12400/U(伏) =0.248?0辐射出来的光子的最大动能为:-15J 10=λ1.99×=E hv=h c/ 003.说明为什么对于同一材料其λK<λKβ<λKα? 答:导致光电效应的X光子能量=将物质K电子移到原子引力范围以外所需作的功hV = W kk以kα为例:hV = E –E kkLα.W= W –Lk hV= hV –Lk> h V∴h V kkααk<λk∴λ: 为例kβ以–E h V = E k k Mβ–W= W Mk–h V=h V M k > h V∴h V kk βkβλ∴k<λE– E < E–E kkLM< h V∴hV kk < βλk∴λkβαα4. 如果用Cu靶X光管照相,错用了Fe滤片,会产生什么现象?答:Cu的K,K, K线都穿过来了,没有起到过滤的作用。
21βαα5. 特征X射线与荧光X射线的产生机理有何不同?某物质的K系荧光X射线波长是否等于它的K系特征X射线波长?答:特征X射线与荧光X射线都是由激发态原子中的高能级电子向低能级跃迁时,多余能量以X射线的形式放出而形成的。
不同的是:高能电子轰击使原子处于激发态,高能级电子回迁释放的是特征X射线;以X射线轰击,使原子处于激发态,高能级电子回迁释放的是荧光X射线。
某物质的K系特征X射线与其K系荧光X射线具有相同波长。
6. 连续谱是怎样产生的?其短波限与某物质的吸收限有何不同(V和V以kv为单位)?K答:当X射线管两极间加高压时,大量电子在高压电场的作用下,以极高的速度向阳极轰击,由于阳极的阻碍作用,电子将产生极大的负加速度。
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。
在极限情况下,极少数的电子在一次碰撞中将全部能量一次性转化为一个光量子,这连续谱短波限只与管压有关,当固定个光量子便具有最高能量和最短的波长,即短波限。
.。
管压,增加管电流或改变靶时短波限不变等不同能级的壳层K,L,M,N原子系统中的电子遵从泡利不相容原理不连续地分布在可以将壳层中某个电子击出原子系上,当外来的高速粒子(电子或光子)的动能足够大时,吸收限,它只与壳层能量有关。
即统之外,从而使原子处于激发态。
这时所需的能量即为。
吸收限只与靶的原子序数有关,与管电压无关的荧光CuX光管激发=0.0619nm。
欲用Mo靶7. 试计算钼的K激发电压,已知钼的λK射线辐射,所需施加的最低管电压是多少?激发出的荧光辐射波长是多少?X,=1.24/U解:(1) 由公式λKK1.24/0.0619=20(kV)λ=1.24/ 对钼U=KK-108-19-34)=17.46(kV)10×0.71×2.998×10×/(1.602×λU=6.626×1010kλ=1.24/U(nm)=1.24/17.46(nm)=0.071(nm)k08-34 为电子电;10e10m/s;c为光速,等于2.998×其中h为普郎克常数,其值等于6.626×-10-19 10=0.71×10×c;Mo的λα荷,等于1.602 。
17.46(kV),所发射的荧光辐射波长是0.071nm故需加的最低管电压应≥射线与物质相互作用有哪些现象和规律?利用这些现象和规律可以进行哪些科学研8.X有哪些实际应用?究工作,X射线照射固体物质,可产生散射X射线、光电效应、俄歇效应等①光电效应:当入射X射线光子能量大于等于某一阈值时,可击出原子内层电子,产生光电效应。
应用:光电效应产生光电子,是X射线光电子能谱分析的技术基础。
光电效应使原子产生空位后的退激发过程产生俄歇电子或X射线荧光辐射是X射线激发俄歇能谱分和X射线荧光分析方法的技术基础。
②二次特征辐射(X射线荧光辐射):当高能X射线光子击出被照射物质原子的内层电子后,较外层电子填其空位而产生了次生特征X射线(称二次特征辐射)。
应用:X射线散射时,产生两种现象:相干散射和非相干散射。
相干散射是X射线衍射分析方法的基础。
9. 计算lmm厚的Pb对Mo—K的透射因数。
αμmρx- I/I=e解:透射因数0其中μm:质量吸收系数/cm2g-1,ρ:密度/gcm-3-3,x=11.34gcm=0.1cm x:厚度/cm,本题ρPbμ2-1,—MoK,查表得g=141cm 对m 101.352?××xμmρ-70-11.340.1-141其透射因数:I/I=3.62×e= e =e=010. 试计算含W=0.8%,W=α?124%,W=18%的高速钢对MoK辐射的质量吸收系数。
wcrCαμμμμω++ω=ω解:…mi i m22m11m μμμi,为各元素的质量吸收系数,……, ωω……ω为各元素的质量百分数,而mi2m1m21i为组分元素数目。
μμμμ-122-12-12-1 =105.4cm查表得=38.3cm=0.7cmgg。
,,=30.4cmgg,FeCCrW2μcm×38.3=49.7612(0.8%-4%-18%)%×0.70+4%×30.4+18105.4+(1-%×=0.8m-1/g)数参点阵正方晶系,上的部分倒易点。
Fe2B属010画11.出Fe2B在平行于()。
a=b=0.510nm,c=0.424nm 为什么衍射线束的方向与晶胞的形状和大小有关?12.可知,它反映了衍射线束的方向θ、波长2dhkl sin = n 由干涉指数表达的布拉格方程答:所以衍射线束的方向与晶胞的形之间的关系,而晶胞参数决定着晶面间距,λ与晶面间距d 状和大小有关。
(属于面心立方点阵)样品,测得第一衍射峰的位)照射Ag13.CuKα辐射(λ=0.154 nm Ag的点阵常数。
样品第一衍射峰的d值和θ置2=38°,试求Ag属于面心立方点阵,根据面心立方点阵的消Agλ。
= 由于解:根据布拉格方程:2dsinθ同奇同偶不消光,可知:其第光规律:HKL )衍射。
一衍射峰为(111 ;由面心立方晶格的晶面间距公式1/d2HKL=(H2+K2+L2)/a2 °的点阵常数a=1.732*0.154/2*sin19所以Ag 试用厄瓦尔德图解来说明德拜衍射花样的形成。
14.)面倒易点集合成倒易球面,倒易球与反射球相交为一HKL 样品中各晶粒的同名(答:)(HKL面的衍射线以入射线为轴、2θ为半锥角构成衍射圆锥。
不同晶粒各同名圆环。
(HKL)2θ不面的衍射角用卷成圆柱状并与样品同轴的底片记录衍射但各衍射圆锥共顶。
构成不同的衍射圆锥,同,信息,获得的衍射花样是衍射弧。
2F?15. 试述原子散射因数f的物理意义。
结构因数与哪些因素有关系和结构因数HKL一个电子的相干散射振幅//AF答:式中结构振幅=A=一个晶胞的相干散射振幅eHKLb)晶面方向上衍射强度的影响。
结构因数表征了单胞中原子种类,原子数目,位置对(HKL 结构因数只与原子的种类以及在单胞中的位置有关,而不受单胞的形状和大小的影响。
偶数时,衍射存在,奇数H+K+L=16.当体心立方点阵的体心和顶点原子种类不同时,关于时,衍射相消的结论是否仍成立?一是要满足点阵, 答:所谓体心立方,是点阵型式的一种。
每个由晶体结构抽出的点阵点的定义,二是要求在晶体结构中(点阵结构)所处的环境一致。
.氯化铯晶胞中,顶点(氯离子)和体心(铯离子)本身和环境均不相同,所以二者不能同时作为点阵点,因此当然不能是体心立方点阵。
只能将其中同一类的离子(或氯离子,或铯离子)位置看成点阵点,这样每个点阵点是完全一样的,才符合点阵定义。
这时的点阵型式是简单立方。
每个点阵点所代表的内容均是一个氯离子和一个铯离子。
17.在试用简单立方(a=0.300nm)结构的物质所摄得的粉末图样上,确定其最初三根线条(即最低的2θ值)的2θ与晶面指数(HKL)。
入射用Cu-Kα(λKα=0.154 nm)。
解:由于简单立方的消光规律是:HKL为任意整数时都能产生衍射,所以其最初三根线条的晶面指数为(100)、(110)和(111);根据晶面间距公式d=a/(H2+K2+L2)1/2;d(100)=0.300nm;d(110)=0.212nm;d(111)=0.173nm;又根据布拉格方程:2dsinθ=λ,得到:sinθ=λ/2d;所以θ(100)=14.87°,2θ(100)=29.75°;θ(110)=21.28°,2θ(110)=42.57°;θ(111)=26.40°,2θ(111)=52.80°。
18.写出简单P点阵,体心I点阵,面心F点阵的系统消光规律以及他们第一条衍射线的干涉指数。
答:点阵类型产生系统消光第一条衍射线的干涉指数简单P点阵无(100)体心I点阵H+K+L为奇数(110)面心F点阵HKL奇偶混杂(111))001(奇偶混杂HK 底心点阵.19.物相定性分析的原理是什么?对食盐进行化学分析和物相定性,所得的信息有何不同?答(1)物相定性分析的原理:①每一种物相都产生自己特有的衍射花样,两种物相不会给出完全相同的衍射花样。