材料微观分析复习题
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• 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。
• 扫描电子显微镜常用的信号是 二次电子 和 背散射电子。
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6
三、判断题
1．透射电镜图像的衬度与样品成分无关。 （× ）
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。 （ √ ）
1nm厚表层成分的信号是（ b ）。
a．背散射电子；b.俄歇电子可编；辑ppct. 特征X射线。
3
18. 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。 19. 对于面心立方晶体来说，下面（c ）个晶面可能会产生 衍射斑点
面与物平面）之间的相对位置关系。
答：成像操作时中间镜是以物镜的像作为物成像， 然后由投影镜进一步放大投到荧光屏上，即中间 镜的物平面与物镜的像平面重合；衍射操作是以 物镜的背焦点作为物成像，然后由投影镜进一步 放大投到荧光屏上，即中间镜的物平面与物镜的 背焦面重合。
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• 9. 试简单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。
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2
11. 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。
13. 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。
14. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是（ b ）。
答：主要有六种：
1)背散射电子:能量高；来自样品表面几百nm深度范围；其 产额随原子序数增大而增多.用作形貌分析、成分分析以 及结构分析。
a．第二聚光镜光阑 ；b. 物镜光阑 ；c. 选区光阑。
15. 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。
16. 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。
17. 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
• 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。
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五、简答题
2.透射电镜中如何获得明场像、暗场像和中心 暗场像？
答：如果让透射束进入物镜光阑，而将衍射束 挡掉，在成像模式下，就得到明场象。如果 把物镜光阑孔套住一个衍射斑，而把透射束 挡掉，就得到暗场像，将入射束倾斜，让某 一衍射束与透射电镜的中心轴平行，且通过 物镜光阑就得到中心暗场像。
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1
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。
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。 9．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
a．（100）；b．（110）；c．（111）；d. (211)
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二、填空题：
1.电子衍射产生的复杂衍射花样是 高阶劳厄斑、超结构斑 点、二次衍射、孪晶斑点和菊池花样。
2. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生 连续谱 X射 线和 特征谱 X射线。 3. 产生衍射的必要条件是 满足布拉格方程 ，充分条件 是 衍射强度不等于0 。 4. 电磁透镜的像差包括球差、像散和色差。
4．放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。 （×）
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。（√ ）
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.扫描电子显微镜的衬度和透射电镜一样取决于质厚衬度和 衍射衬度。（ × ）
8.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。（√ ）
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9
4.试述X射线衍射单物相定性分析的基本步骤？ 答：单相物质定性分析的基本步骤是： （1）计算或查找出衍射图谱上每根峰的d值与I值； （2）利用I值最大的三根强线的对应d值查找索引，
找出基本符合的物相名称及卡片号； （3）将实测的d、I值与卡片上的数据一一对照，若
基本符合，就可定为该物相。 5. 分别说明成像操作与衍射操作时各级透镜（像平
6. 电子探针包括波谱仪和能谱仪两种仪器。 7. 今天复型技术主要应用于 萃取复型 方法来揭取第二 相微小颗粒进行分析。
8. X射线管主要由 阳极、阴极、和 窗口 构成。
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5
• 德拜照相法中的底片安装方法有： 正装 、 反装 和 偏装 三种。
• 测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于X射线物 相分析方法中的 定量 分析方法。
一、选择题
• 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）
• 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。
9.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。（ √ ）
10．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。（ √）
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四、证明题：
• 证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与 布拉格方程等价。
• 证明：
• 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。
• 扫描电子显微镜常用的信号是 二次电子 和 背散射电子。
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三、判断题
1．透射电镜图像的衬度与样品成分无关。 （× ）
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。 （ √ ）
1nm厚表层成分的信号是（ b ）。
a．背散射电子；b.俄歇电子可编；辑ppct. 特征X射线。
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18. 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。 19. 对于面心立方晶体来说，下面（c ）个晶面可能会产生 衍射斑点
面与物平面）之间的相对位置关系。
答：成像操作时中间镜是以物镜的像作为物成像， 然后由投影镜进一步放大投到荧光屏上，即中间 镜的物平面与物镜的像平面重合；衍射操作是以 物镜的背焦点作为物成像，然后由投影镜进一步 放大投到荧光屏上，即中间镜的物平面与物镜的 背焦面重合。
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• 9. 试简单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。
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11. 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。
13. 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。
14. 能提高透射电镜成像衬度的可动光阑是（ b ）。
答：主要有六种：
1)背散射电子:能量高；来自样品表面几百nm深度范围；其 产额随原子序数增大而增多.用作形貌分析、成分分析以 及结构分析。
a．第二聚光镜光阑 ；b. 物镜光阑 ；c. 选区光阑。
15. 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。
16. 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。
17. 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
• 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。
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五、简答题
2.透射电镜中如何获得明场像、暗场像和中心 暗场像？
答：如果让透射束进入物镜光阑，而将衍射束 挡掉，在成像模式下，就得到明场象。如果 把物镜光阑孔套住一个衍射斑，而把透射束 挡掉，就得到暗场像，将入射束倾斜，让某 一衍射束与透射电镜的中心轴平行，且通过 物镜光阑就得到中心暗场像。
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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。
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。 9．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
a．（100）；b．（110）；c．（111）；d. (211)
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二、填空题：
1.电子衍射产生的复杂衍射花样是 高阶劳厄斑、超结构斑 点、二次衍射、孪晶斑点和菊池花样。
2. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生 连续谱 X射 线和 特征谱 X射线。 3. 产生衍射的必要条件是 满足布拉格方程 ，充分条件 是 衍射强度不等于0 。 4. 电磁透镜的像差包括球差、像散和色差。
4．放大倍数是判断显微镜性能的根本指标。 （×）
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。（√ ）
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.扫描电子显微镜的衬度和透射电镜一样取决于质厚衬度和 衍射衬度。（ × ）
8.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。（√ ）
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4.试述X射线衍射单物相定性分析的基本步骤？ 答：单相物质定性分析的基本步骤是： （1）计算或查找出衍射图谱上每根峰的d值与I值； （2）利用I值最大的三根强线的对应d值查找索引，
找出基本符合的物相名称及卡片号； （3）将实测的d、I值与卡片上的数据一一对照，若
基本符合，就可定为该物相。 5. 分别说明成像操作与衍射操作时各级透镜（像平
6. 电子探针包括波谱仪和能谱仪两种仪器。 7. 今天复型技术主要应用于 萃取复型 方法来揭取第二 相微小颗粒进行分析。
8. X射线管主要由 阳极、阴极、和 窗口 构成。
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• 德拜照相法中的底片安装方法有： 正装 、 反装 和 偏装 三种。
• 测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于X射线物 相分析方法中的 定量 分析方法。
一、选择题
• 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）
• 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。
9.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。（ √ ）
10．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。（ √）
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四、证明题：
• 证明衍射分析中的厄瓦尔德球图解与 布拉格方程等价。
• 证明：
• 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。