材料分析方法习题答案

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《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. Ka ; B.KB ; C.K Y;。

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.短波限入0: B.激发限入k;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,入o和山都随之减小。

()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一连续X射线和特征X射线。

2.X射线与物质相互作用可以产生一俄歇电子、透射X射线、散射X射线、荧光X射线、光电子3.经过厚度为H的物质后,X射线的强度为__________________ o4.X射线的本质既是波长极短的电磁波也是光了束,具有波粒二象ih ______ 性。

5.短波长的X射线称____________ ,常用于______________________ :长波长的X射线称___________ ,常用于___________________________ o习题1.X射线学有儿个分支?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 u X射线激发CuKo荧光辐射;(2)用CuKpX射线激发CuKo荧光辐射;(3)用CuK u X射线激发CuLo荧光辐射。

材料分析方法课后习题答案

材料分析方法课后习题答案

材料分析方法课后习题答案材料分析方法课后习题答案材料分析方法是现代科学研究中非常重要的一门学科,它涉及到材料的组成、结构和性质等方面的研究。

在材料分析方法课程中,我们学习了各种分析方法的原理和应用。

下面,我将根据课后习题,对其中的几个问题进行解答,并对相关的知识进行深入的探讨。

1. 什么是材料分析方法?材料分析方法是指通过一系列的实验技术和仪器设备,对材料的组成、结构和性质进行研究和分析的一门学科。

它可以帮助科学家们了解材料的内部结构和性质,从而为材料的设计、制备和应用提供科学依据。

2. 材料分析方法的分类有哪些?材料分析方法可以根据所使用的原理和技术进行分类。

常见的分类包括:光学分析方法、电子显微镜分析方法、表面分析方法、热分析方法、光谱分析方法等。

每种分类又包含了许多具体的方法和技术。

3. 光学分析方法有哪些?光学分析方法是利用光学原理对材料进行分析的方法。

其中包括:光学显微镜、红外光谱、紫外可见光谱、拉曼光谱等。

这些方法可以用于观察材料的形貌、表面结构以及分子结构等。

4. 电子显微镜分析方法有哪些?电子显微镜分析方法是利用电子束与材料相互作用来对材料进行分析的方法。

常见的电子显微镜包括:扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)。

它们可以提供高分辨率的图像,帮助研究人员观察材料的微观结构和成分。

5. 表面分析方法有哪些?表面分析方法是研究材料表面组成和性质的方法。

常见的表面分析方法包括:扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)等。

这些方法可以提供关于材料表面的化学成分、形貌和结构等信息。

6. 热分析方法有哪些?热分析方法是通过对材料在不同温度下的热性质变化进行研究的方法。

常见的热分析方法包括:差热分析(DSC)、热重分析(TGA)、热膨胀分析(TMA)等。

这些方法可以用于研究材料的热稳定性、热分解行为等。

7. 光谱分析方法有哪些?光谱分析方法是利用物质与辐射相互作用产生的光谱信息来研究材料的方法。

(完整版)现代分析习题解

(完整版)现代分析习题解

材料现代分析方法试题1(参考答案)一、基本概念题(共10题,每题5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[11]晶带?(1)、(1)、(231)、(211)、(101)、(01)、(13),(0),(12),(12),(01),(212),为什么?答:(0)(1)、(211)、(12)、(01)、(01)晶面属于[11]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。

安装在物镜后焦面。

作用: 提高像衬度;减小孔径角,从而减小像差;进行暗场成像。

材料现代分析方法练习题及答案(XRD,EBSD,TEM,SEM,表面分析)

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。

材料现代分析方法(复习题及答案)

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。

材料分析测试技术习题及答案

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。

材料现代分析方法第一章习题答案

材料现代分析方法第一章习题答案

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 k= W k–W L= hV k–hV L∴h V k〉h V kα∴λk<λkα以kβ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<λkβE L–E k〈E M–E k∴hV kα< h V kβ∴λkβ〈λkα4。

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
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? 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。 8. 特征 X 射线与荧光 X 射线的产生机理有何异同?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? 9. 连续谱是怎样产生的?其短波限 0 限 k
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

材料分析测试技术习题及答案

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。

材料分析方法部分课后习题答案解析

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。

《材料现代分析方法》练习与答案

《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。

材料现代分析方法习题及答案

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。

材料分析方法课后习题答案

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第十四章1、波谱仪和能谱仪各有什么优缺点?优点:1)能谱仪探测X射线的效率高。

2)在同一时间对分析点内所有元素X射线光子的能量进行测定和计数,在几分钟内可得到定性分析结果,而波谱仪只能逐个测量每种元素特征波长。

3)结构简单,稳定性和重现性都很好4)不必聚焦,对样品表面无特殊要求,适于粗糙表面分析。

缺点:1)分辨率低。

2)能谱仪只能分析原子序数大于11的元素;而波谱仪可测定原子序数从4到92间的所有元素。

3)能谱仪的Si(Li)探头必须保持在低温态,因此必须时时用液氮冷却。

分析钢中碳化物成分可用能谱仪;分析基体中碳含量可用波谱仪。

2、举例说明电子探针的三种工作方式(点、线、面)在显微成分分析中的应用。

答:(1)、定点分析:将电子束固定在要分析的微区上用波谱仪分析时,改变分光晶体和探测器的位置,即可得到分析点的X射线谱线;用能谱仪分析时,几分钟内即可直接从荧光屏(或计算机)上得到微区内全部元素的谱线。

(2)、线分析:将谱仪(波、能)固定在所要测量的某一元素特征X射线信号(波长或能量)的位置把电子束沿着指定的方向作直线轨迹扫描,便可得到这一元素沿直线的浓度分布情况。

改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。

(3)、面分析:电子束在样品表面作光栅扫描,将谱仪(波、能)固定在所要测量的某一元素特征X射线信号(波长或能量)的位置,此时,在荧光屏上得到该元素的面分布图像。

改变位置可得到另一元素的浓度分布情况。

也是用X射线调制图像的方法。

3、要在观察断口形貌的同时,分析断口上粒状夹杂物的化学成分,选用什么仪器?用怎样的操作方式进行具体分析?答:(1)若观察断口形貌,用扫描电子显微镜来观察:而要分析夹杂物的化学成分,得选用能谱仪来分析其化学成分。

(2)A、用扫描电镜的断口分析观察其断口形貌:a、沿晶断口分析:靠近二次电子检测器的断裂面亮度大,背面则暗,故短裤呈冰糖块状或呈石块状。

沿晶断口属于脆性断裂,断口上午塑性变形迹象。

材料分析方法第二版课后练习题含答案

材料分析方法第二版课后练习题含答案

材料分析方法第二版课后练习题含答案第一章:材料的物理化学性质分析1. 硬度测试根据维氏硬度测试的原理,硬度的数值与什么有关?答案:硬度的数值与材料的抵抗力有关。

2. 热膨胀系数测试热膨胀系数的测试方法包括哪些?答案:常用的测试方法包括极差法、压力计法、光栅测量法等。

第二章:材料的成分分析1. 光谱分析常用的光谱分析方法有哪些?答案:常用的光谱分析方法包括紫外吸收光谱、可见光吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱、原子发射光谱、质谱等。

2. 微量元素分析微量元素分析常用的方法有哪些?答案:常用的微量元素分析方法有火焰原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。

第三章:材料的表面形貌分析1.原子力显微镜测试原子力显微镜常用于什么领域?答案:原子力显微镜常用于材料表面形貌分析、生物医学领域等。

2.扫描电子显微镜测试扫描电子显微镜常用于哪些领域?答案:扫描电子显微镜常用于材料表面形貌分析、生物医学领域、纳米材料研究等。

第四章:材料的力学性能分析1.拉伸测试拉伸测试包括哪些参数?答案:拉伸测试包括屈服强度、抗拉强度、延伸率等参数。

2.压缩测试压缩测试的测试条件有哪些?答案:压缩测试的测试条件包括样品的几何形状和尺寸、加载速率、温度等。

第五章:材料的热力学性能分析1.热重分析热重分析的测试原理是什么?答案:热重分析利用样品在升温过程中的质量变化来研究材料的热稳定性、热降解等热力学性能。

2.热膨胀系数测试热膨胀系数的测试方法有哪些?答案:常用的测试方法包括极差法、压力计法、光栅测量法等。

总结本文主要介绍了材料分析方法第二版的课后练习题和答案。

通过练习题的学习,我们可以更好地掌握各种分析方法的原理和测试步骤,同时也能够提高自己的分析能力和实验操作技能。

我们希望读者能够认真学习、勤于实践,不断提高自己在材料分析领域的能力和水平。

材料的现代分析方法 测试题及答案

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。

材料现代分析方法练习题及答案

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。

(完整版)材料分析方法部分课后习题答案

(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

《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。

8. 特征X 射线与荧光X 射线的产生机理有何异同?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?9. 连续谱是怎样产生的?其短波限V eV hc 301024.1×==λ与某物质的吸收限k k k V eV hc 31024.1×==λ有何不同(V 和V K 以kv 为单位)?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V K =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Cr Kα和Mo Kα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Cu Kα辐射的强度降低至入射时的70%?如果入射X 射线束中K α和K β强度之比是5:1,滤波后的强度比是多少?已知μmα=49.03cm 2/g,μmβ=290cm 2/g。

19. 如果Co 的K α、K β辐射的强度比为5:1,当通过涂有15mg/cm 2的Fe 2O 3滤波片后,强度比是多少?已知Fe 2O 3的ρ=5.24g/cm 3,铁对CoK α的μm =371cm 2/g,氧对CoK β的μm =15cm 2/g。

20. 计算0.071 nm (MoK α)和0.154 nm (CuK α)的Ⅹ射线的振动频率和能量。

(答案:4.23×1018s -l ,2.80×10-l5J,1.95×1018s -1,l.29×10-15J)21. 以铅为吸收体,利用MoK α、RhK α、AgK αX 射线画图,用图解法证明式(1-16)的正确性。

(铅对于上述Ⅹ射线的质量吸收系数分别为122.8,84.13,66.14 cm 2/g)。

再由曲线求出铅对应于管电压为30 kv 条件下所发出的最短波长时质量吸收系数。

22. 计算空气对CrK α的质量吸收系数和线吸收系数(假设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)。

(答案:26.97 cm 2/g,3.48×10-2 cm -123. 为使CuK α线的强度衰减1/2,需要多厚的Ni 滤波片?(Ni 的密度为8.90g/cm 3)。

CuK α1和CuK α2的强度比在入射时为2:1,利用算得的Ni 滤波片之后其比值会有什么变化?324. 试计算Cu 的K 系激发电压。

(答案:8980Ⅴ)25. 试计算Cu 的K αl 射线的波长。

(答案:0.1541 nm).第二章一、选择题1.有一倒易矢量为∗+∗+∗=∗c b a g 22,与它对应的正空间晶面是( )。

A. (210);B. (220);C. (221);D. (110);。

2.有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm ,用铁靶K α(λK α=0.194nm)照射该晶体能产生( )衍射线。

A. 三条; B .四条; C. 五条;D. 六条。

3.一束X 射线照射到晶体上能否产生衍射取决于( )。

A .是否满足布拉格条件;B .是否衍射强度I ≠0;C .A+B ;D .晶体形状。

4.面心立方晶体(111)晶面族的多重性因素是( )。

A .4;B .8;C .6;D .12。

二、正误题1.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。

( )2.X 射线衍射与光的反射一样,只要满足入射角等于反射角就行。

( )3.干涉晶面与实际晶面的区别在于:干涉晶面是虚拟的,指数间存在公约数n 。

( )4.布拉格方程只涉及X 射线衍射方向,不能反映衍射强度。

( )5.结构因子F 与形状因子G 都是晶体结构对衍射强度的影响因素。

( )三、填空题1. 倒易矢量的方向是对应正空间晶面的 ;倒易矢量的长度等于对应 。

2. 只要倒易阵点落在厄瓦尔德球面上,就表示该 满足 条件,能产生 。

3. 影响衍射强度的因素除结构因素、晶体形状外还有 , , , 。

4. 考虑所有因素后的衍射强度公式为 ,对于粉末多晶的相对强度为 。

5. 结构振幅用 表示,结构因素用 表示,结构因素=0时没有衍射我们称或 。

对于有序固溶体,原本消光的地方会出现 。

四、名词解释1. 倒易点阵——2.系统消光——3.衍射矢量——4.形状因子——5.相对强度——1、试画出下列晶向及晶面(均属立方晶系):[111]。

[121],[21−2],(0−10)(110),(123)(21−1)。

2、下面是某立方晶系物质的几个晶面间距,试将它们从大到小按次序重新排列。

(12−3)(100)(200)(−311)(121)(111)(−210)(220)(030)(2−21)(110)3、当波长为λ的X 射到晶体并出现衍射线时,相邻两个(hkl )反射线的程差是多少?相邻两个(HKL )反射线的程差又是多少?4、画出Fe 2B 在平行于(010)上的部分倒易点。

Fe 2B 属正方晶系,点阵参数a=b=0.510nm,c=0.424nm 。

5、判别下列哪些晶面属于[−111]晶带:(−110),(1−33),(1−12),(−132),(0−11),(212)。

6、试计算(−311)及(−132)的共同晶带轴7、铝为面心立方点阵,a=0.409nm。

今用CrKa(λ=0.209nm)摄照周转晶体相,X射线垂直于[001]。

试用厄瓦尔德图解法原理判断下列晶面有无可能参与衍射:(111),(200),(220),(311),(331),(420)。

8、画出六方点阵(001)*倒易点,并标出a*,b*,若一单色X射线垂直于b轴入射,试用厄尔德作图法求出(120)面衍射线的方向。

9、试简要总结由分析简单点阵到复杂点阵衍射强度的整个思路和要点。

10、试述原子散射因数f和结构因数2HKLF的物理意义。

结构因数与哪些因素有关系?11、计算结构因数时,基点的选择原则是什么?如计算面心立方点阵,选择(0,0,0)(1,1,0)、(0,1,0)与(1,0,0)四个原子是否可以,为什么?12、当体心立方点阵的体心原子和顶点原子种类不相同时,关于H+K+L=偶数时,衍射存在,H+K+L=奇数时,衍射相消的结论是否仍成立?13、计算钠原子在顶角和面心,氯原子在棱边中心和体心的立方点阵的结构因数,并讨论。

14、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?这些线条的θ值如下,按下表计算。

第三章五、选择题1.最常用的X射线衍射方法是()。

A. 劳厄法;B. 粉末多法;C. 周转晶体法;D. 德拜法。

2.德拜法中有利于提高测量精度的底片安装方法是()。

A. 正装法;B. 反装法;C. 偏装法;D. A+B。

3.德拜法中对试样的要求除了无应力外,粉末粒度应为()。

A. <325目;B. >250目;C. 在250-325目之间;D. 任意大小。

4.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 。

5.衍射仪法中的试样形状是()。

A. 丝状粉末多晶;B. 块状粉末多晶;C. 块状单晶;D. 任意形状。

4六、正误题1.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。

()2.在衍射仪法中,衍射几何包括二个圆。

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