材料分析测试试题库

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材料分析测试习题及答案1

1.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。

解：由公式max 0hceU h νλ==得将题目中数据带入= = =892.998100.15410-⨯⨯= = == = 考虑相对论效应，220/1cv m m -=，结果会有小许不同。

2.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。

解：已知U=50kV ，电子的质量为m0 =9.1×10-31kg ，光速为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=8.01×10-15J由于所以电子与靶碰撞时的速度为=1.32×108m/s所发射连续谱的短波限=12400/U=0.248Å 辐射出来的光子的最大动能为= = 8.01×10-15J3.分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？（1）用CuK α X 射线激发CuK α荧光辐射；（2）用CuK β X 射线激发CuK α荧光辐射；（3）用CuK α X 射线激发CuL α荧光辐射。

解：（网上参考答案）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 K β的能量大于 K α的能量，K α能量大于L α的能量,即。

因此在不考虑能量损失的情况下： CuK α能激发CuK α荧光辐射；（能量相同） CuK β能激发CuK α荧光辐射；（K β>K α）cνλ=0M ν892.998100.07110-⨯⨯1814.2310s -⨯Cu ν1811.9510s -⨯O M eU 34186.62610 4.2310-⨯⨯⨯152.810J -⨯Cu eU 34186.62610 1.9510-⨯⨯⨯151.2910J-⨯2012E mv =12002E v m ⎛⎫= ⎪⎝⎭0λ0E 00hc h νλ=CuKα能激发CuLα荧光辐射；（Kα>Lα）解：假设E K为K壳层的能量，E L为L壳层的能量，E M为M壳层的能量，CuKαX射线的能量为E K-E L，CuKβX射线的能量为E K-E M，CuKα荧光辐射的能量为E K-E L，CuLα荧光辐射的能量为E L-E M，（1）不可能，用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射，需要E K的能量；（2）不可能，用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射，需要E K的能量；（3）有可能，用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射，需要E L的能量，具体能不能还要比较E K-E L 和E L的大小。

材料分析测试技术试题1

第一章1、同种材料经过不同的处理后其性能不变（）2、XRD可以进行样品表面微观形貌观察（）3、x-ray是电磁波，具有粒子性和波动性（）4、在医学透视上的x-ray波长很长，故又称为软x-ray（）5、对于长方形焦点的x-ray管，对这长边的表观焦点形状为线状，它的强度很强（）6、连续x-ray的强度随着管压的增高而增高（）7、连续x-ray谱中，能量最大值在光子能量最大的λ0处（）8、Kα线比Kβ线的波长长而强度高（）9、每种物质的俄歇电子能量大小只取决于该物质的原子能级结构，是物质的固有特征（）10、质量吸收系数与物质密度和状态无关，只与原子序数和x-ray的波长有关（）11、随X射线管的电压升高，λ0和λk都随之减小（）12、经滤波后的X射线是相对的单色光（）13、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（）14、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（）15、X射线是单色的（）16、x-ray的波长很短，能量和动量很大，具有很强的穿透能力（）17、连续x-ray谱短波限只与管电压有关（）18、x-ray管中阳极靶物质的原子序数越大，所需临界激发电压值越高（）19、线吸收系数与物质种类、密度、x-ray波长有关（）20、x-ray不反射，几乎不折射（）21、原子系统中各能级的能量差是不均匀的，越靠近原子核的相邻能极差越大（）22、光的干涉条件是散射波之间振动方向相同、频率相同、位相差恒定（）第二章1、空间点阵只有14种，而晶体结构可以有无限种（）2、空间点阵与晶体结构是相同的两个概念（）3、立方晶系的{100}晶面族包含6个晶面（）4、同一晶带中所有晶面的法线都与晶带轴垂直（）5、（100）和（110）同属于[001]晶带轴（）6、单色x-ray的衍射只在满足布拉格定律的若干个特殊角度上产生（）7、X射线衍射线的强度接近于入射线强度（）8、X射线的入射线与反射线的夹角永远是2θ（）9、X射线的衍射是大量原子参与的一种散射现象（）10、产生X射线衍射现象的必要条件是有一个可以干涉的波和一组周期排列的散射中心（）11、干涉指数只能是互质的整数（）12、衍射方向决定于晶胞的大小与形状（）13、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（）14、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（）15、一种布拉菲点阵可以代表许多种晶体结构（）16、晶面间距越大的晶面其指数也越大（）17、粉末法多晶体试样的形状可以是任意的（）18、晶面指数的数值是晶面在三个坐标轴上的截距（）19、凡是属于[uvw]晶带的晶面，其晶面指数（hkl）必须符合hu+kv+lw=0（）20、若已知特征x-ray的波长和衍射角，则通过布拉格方程可以计算出晶面间距（）21、劳埃法是采用连续x-ray作为入射光源的（）22、粉末法采用的X射线为单色x-ray（）第三章1、衍射方向在X射线波长一定的情况下取决与晶面间距（）2、物质的原子序数越小，非相干散射越弱（）3、在一个晶面族中，等同晶面越多，参加衍射的概率就越大（）4、X射线衍射线的峰宽可以反映出许多晶体信息，峰越宽说明晶粒越大（）5、在其他条件一定的情况下，晶粒越小，X射线衍射强度越弱（）6、原子的热振动可使X射线衍射强度增大（）7、温度一定时，衍射角越大，温度因子越小，衍射强度随之减小（）8、布拉格方程只涉及X射线衍射方向，不能反映衍射强度（）9、衍射角一定时，温度越高，温度因子越小，衍射强度随之减小（）10、原子的热振动会产生各个方向散射的相干散射（）第四章1、大直径德拜相机可以提高衍射线分辨率，缩短曝光时间（）2、德拜法比衍射仪法测量衍射强度更精确（）3、在衍射仪法中，衍射几何包括二个圆。

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. 2 D. 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。

材料分析方法考试试题（精华）大全（精华版）

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？是谁第一发觉了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？伦琴第一发觉了X 射线，劳厄揭示了X 射线的本质？2．以下哪些晶面属于[ 1 11]晶带？（111），（231），（231），（211），（101），（101），（133），（110），（112），（132），（011），（212），为什么？答：（110）（231），（211），（112），（101），（011）晶面属于[ 1 11]晶带，由于它们符合晶带定律：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转变；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畴内或很多晶粒范畴内存在并保持平稳的应力；称之为宏观应力；它能使衍射线产生位移；其次类应力是在一个或少数晶粒范畴内存在并保持平稳的内应力；它一般能使衍射峰宽化；第三类应力是在如干原子范畴存在并保持平稳的内应力；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, 供电掌握系统, 附加仪器系统；其中电子光学系统是其核心；其他系统为帮助系统；. 分别安装在什么位置. 其作用如何.6．透射电镜中有哪些主要光阑答：主要有三种光阑：①聚光镜光阑；在双聚光镜系统中, 该光阑装在其次聚光镜下方；作用: 限制照明孔径角；②物镜光阑；安装在物镜后焦面；作用像差；进行暗场成像；: 提高像衬度；减小孔径角，从而减小 ③选区光阑 : 放在物镜的像平面位置；作用 : 对样品进行微区衍射分析；7．什么是消光距离 . 影响晶体消光距离的主要物性参数和外界条件是什么 . 答：消光距离 : 由于透射波和衍射波剧烈的动力学相互作用结果，使在晶体深度方向上发生周期性的振荡，此振荡的深度周期叫消光距离；）定义一影正响因点素 :阵晶胞；体如积 ,由结构另因子 ,Bragg 角, 电子波长；I 0 和 Ig 2, 3 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，2， 3）定出义基本的矢点量阵a * , 满b ,足* *答：倒易点阵与正点阵互为倒易；（ 1）二，综合及分析题（共 4 题，每题 11 分）(a 1 a 2 ) 1．打算 X 射线强度的关系式是23 2 e VV c的点阵的倒易点阵； 2 2M ，I I P F ( ) A ( )e 0 2 2 32 R mc 试说明式中各参数的物理意义 .答： I 0 为入射 X 射线的强度；λ 为入射 X 射线的波长R 为试样到观测点之间的距离；V 为被照耀晶体的体积V c 为单位晶胞体积P 为多重性因子，表示等晶面个数对衍射强度的影响因子；F 为结构因子，反映晶体结构中原子位置，种类和个数对晶面的影响因子；φ(θ) 为角因子，反映样品中参加衍射的晶粒大小，晶粒数目和衍射线位置对衍射强度的影响；A( θ) 为吸取因子，圆筒状试样的吸取因子与布拉格角，试样的线吸取系数 12μl 和试样圆柱体的半径有关；平板状试样吸取因子与μ有关， A( ) 而与θ角无关；2M 表示温度因子；e 有热振动影响时的衍射无热振动抱负情形下的强度衍射强度2 M e 2．比较物相定量分析的外标法，内标法，的优缺点？K 值法，直接比较法和全谱拟合法答：外标法就是待测物相的纯物质作为标样以不同的质量比例另外进行标定，并作曲线图；外标法适合于特定两相混合物的定量分析，特殊是同质多相（同素异构体）混合物的定量分析；内标法是在待测试样中掺入肯定量试样中没有的纯物质作为标准进行定量分析，其目的是为了排除基体效应；内标法最大的特点是通过加入内标来排除基体效应的影响，它的原理简洁，简洁懂得；但它也是要作标准曲线，在实践起来有肯定的困难；K 值法是内标法延长； K 值法同样要在样品中加入标准物质作为内标，人们常常也称之为清洗剂； K 值法不作标准曲线，而是选用刚玉 Al 2O 3 作为标准物质，并在 JCPDS 卡片中，进行参比强度比较， K 值法是一种较常用的定量分析方法；直接比较法通过将待测相与试样中存在的另一个相的衍射峰进行对比，求得其含量的；直接法好处在于它不要纯物质作标准曲线，也不要标准物质，它适合于金属样品的定量测量；以上四种方法都可能存在因择优取向造成强度问题；Rietveld 全谱拟合定量分析方法；通过运算机对试样图谱每个衍射峰的外形和宽度，进行函数模拟；全谱拟合定量分析方法，可防止择优取向，获得高辨论高精确的数字粉末衍射图谱，是目前 X 射线衍射定量分析精度最高的方法；不足之处是：必需配有相应软件的衍射仪；3．请导出电子衍射的基本公式，说明其物理意义，并阐述倒易点阵与电子衍与电子衍射图的关系射图之间有何对应关系 . 说明为何对称入射 (B//[uvw]) 时，即只有倒易点阵原点与电子衍射基本公式在推爱导瓦尔德球面上，也能得到除中心斑点以外的一系列衍射斑点答：（1）由以下的电子衍射图可见子衍射基子衍射装. ，底版（hkl ）面满意衍射，透射束分别交于 0’和的中心斑，斑；P ’R L tg 2∵ ∴ 2 θ很小，一般为 1~2 sin 2 cos 2 2 s in cos（ tg 2 tg 2 2 s in ）cos 2 由 2d sin 代入上式ld， L 为相机裘度R L 2 sin 即 Rd L 这就是电子衍射的基本公式；令 l k 肯定义为电子衍射相机常数kgk d R * （2），在 0 邻近的低指数倒易阵点邻近范畴，反射球面特别接近一个平面， 0 且衍射角度特别小 <1 ，这样反射球与倒易阵点相截是一个二维倒易平面；这些低指数倒易阵点落在反射球面上，倒易截面在平面上的投影；产生相应的衍射束；因此，电子衍射图是二维（3）这是由于实际的样品晶体都有确定的外形和有限的尺寸，因而，它的倒易点不是一个几何意义上的点，而是沿着晶体尺寸较小的方向发生扩展，扩展量为该方向实际尺寸的倒数的 2 倍；4．单晶电子衍射花样的标定有哪几种方法？图 1 是某低碳钢基体铁素体相的电子衍射花样，请以与步骤；尝试—校核法为例，说明进行该电子衍射花样标定的过程图 1 某低碳钢基体铁素体相的电子衍射花样答：一般，主要有以下几种方法：1）当已知晶体结构时，有依据面间距和面夹角的尝试校核法；依据衍射斑2点的矢径比值或N值序列的R 比值法2）未知晶体结构时，可依据系列衍射斑点运算的面间距来查卡片的方法；3）标准花样对比法4）依据衍射斑点特点平行四边形的查表方法过程与步骤：JCPD（S PD F）(1) 图）测量靠近中心斑点的几个衍射斑点至中心斑点距离R1，R2，R3，R4....（见(2) 依据衍射基本公式1dR L求出相应的晶面间距d1，d2，d3 ，d4 ....(3) 由于晶体结构是已知的，某一d 值即为该晶体某一晶面族的晶面间距，故可依据d 值定出相应的晶面族指数依次类推；{hkl} ，即由d1查出{h1k1l1} ，由d2查出{h2k2l2} ，一，已知晶体结构衍射花样的标定尝试 - 核算（校核）法测量靠近中心斑点的几个衍射1. 1) 斑点至中心斑点距离 R 1， R 2，R 3， R 4 ...（. 见图）依据衍射基本公式2) 1R L (4) 测d 定各衍射斑点之间的夹(5) 打算离开中心斑点最近衍射斑点的指数；如 R 1 最短，就相应斑点的指数应求出相应的晶面间距 d 1， d 2， d 3，d 4为{h 1k 1l 1} 面族中的一个； .... 对于 h ，k ，l 三个指数中有两个相等的晶面族（例如 {112} ），就有 24 种标由于晶体结构法是；已知的，某一 d 值即为该晶体某一晶面族 3) 的晶面间距，故可根两据个指数d 值相定等，出另相一应指的数晶为面族0 指的晶数面族（例{110} ）有 12 种标法；，即由 d 1查出三个{h 指1k 数1l 相1等} ，的由晶面d 2族查（出如{h {21k 121l }2}），有依8次种类标法；两个指数为 0 的晶面族有 6 种标法，因此，第一个指数可以是等价晶面中的{hkl} 推；任意一个；(6) 打算其次个斑点的指数；其次个斑点的指数不能任选，由于它和第 1 个斑点之间的夹角必需符合夹角公式；对立方晶系而言，夹角公式为h 1 h 2 k 1 k 1k 2 l 1l 2cos 2 2 2 22 2h 1 l 1 h 2 k 2 l 27) 打算了两个斑点后，其它斑点可以依据矢量运算求得打算了两个斑点后，其它斑点可以依据矢量运算求得 R 3 R 1 R R 3 R 1 R 2即h 3 = h 1 + h 2 k3 = k 1 + k 2 L 3 = L 1 + L 2即 h = h 1 + h k = k + k L = L 1 + L 3 2 3 1 2 3 2依据晶带8)定律求零层倒易截面的法线方向，即晶带轴的指数依据晶带定律求零层倒易截面的法线方向，即晶带轴的指数. [uvw] g g [ uvw] g h g 1k1h l 1k l 2 2 h k l h 2k 2 l 21 1 1 u v wh 1 k 1 l 1 h 1 k 1 l 1h 2 k 2 l 2 h 2 k 2 l 2材料结构分析试题2（参考答案）一，基本概念题（共8 题，每题7 分）1．试验中挑选X射线管以及滤波片的原就是什么？已知一个以Fe为主要成分的样品，试挑选合适的X 射线管和合适的滤波片？答：试验中挑选X 射线管的原就是为防止或削减产生荧光辐射，应当防止使用比样品中主元素的原子序数大2~6（特殊是2）的材料作靶材的X 射线管；挑选滤波片的原就是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，一般采纳比靶材的原子序数小1或2 的材料；分析以铁为主的样品，应当选用Co或Fe 靶的X射线管，它们的分别相应选择Fe 和Mn为滤波片；2．下面是某立方晶系物质的几个晶面，试将它们的面间距从大到小按次序重新排列：（123），（100），（200），（311），（121），（111），（210），（220），（130），（030），（221），（110）；答：它们的面间距从大到小按次序是：（100），（110），（111），（200），（210），（121），（220），（221），（030），（130），（311），（123）；3．衍射线在空间的方位取决于什么？而衍射线的强度又取决于什么？答：衍射线在空间的方位主要取决于晶体的面网间距，或者晶胞的大小；衍射线的强度主要取决于晶体中原子的种类和它们在晶胞中的相对位置；4．罗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？答：罗仑兹因数是三种几何因子对衍射强度的影响，第一种几何因子表示衍射的晶粒大小对衍射强度的影响，罗仑兹其次种几何因子表示晶粒数目对衍射强度的影响，罗仑兹第三种几何因子表示衍射线位置对衍射强度的影响；5．磁透镜的像差是怎样产生的答：像差分为球差, 像散, 色差.. 如何来排除和削减像差.球差是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射才能不同引起的. 增大透镜的激磁电流可减小球差.像散是由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起的. 可以通过引入一强度和方位都可以调剂的矫正磁场来进行补偿.色差是电子波的波长或能量发生肯定幅度的转变而造成的. 稳固加速电压和透镜电流可减小色差.6．别从原理，衍射特点及应用方面比较射在材料结构分析中的异同点；X 射线衍射和透射电镜中的电子衍答：原理: X 射线照耀晶体，电子受迫振动产生相干散射；同一原子内各电子散射波相互干涉形成原子散射波；晶体内原子呈周期排列，因而各原子散射波间也存在固定的位相关系而产生干涉作用，形成衍射；在某些方向上发生相长干涉，即特点: 1 ）电子波的波长比X 射线短得多2）电子衍射产生斑点大致分布在一个二维倒易截面内3）电子衍射中略偏离布拉格条件的电子束也能发生衍射4）电子衍射束的强度较大，拍照衍射花样时间短；应用：硬X射线适用于金属部件的无损探伤及金属物相分析，于非金属的分析；透射电镜主要用于形貌分析和电子衍射分析体结构或晶体学性质）软X 射线可用（确定微区的晶7．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深度范畴；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；2) 二次电子: 能量较低；来自表层感；5—10nm深度范畴；对样品表面化状态特别敏不能进行成分分析. 主要用于分析样品表面形貌；3) 吸取电子: 其衬度恰好和SE或BE信号调制图像衬度相反互补；; 与背散射电子的衬度吸取电子能产生原子序数衬度，即可用来进行定性的微区成分分析4) 透射电子：透射电子信号由微区的厚度，成分和晶体结构打算分分析；.. 可进行微区成5) 特点X 射线: 用特点值进行成分分析，来自样品较深的区域6) 俄歇电子: 各元素的俄歇电子能量值很低；适合做表面分析；来自样品表面1—2nm范畴；它8．为波谱仪和能谱仪？说明其工作的三种基本方式，并比较波谱仪和能谱仪的优缺点；答：波谱仪：用来检测X 射线的特点波长的仪器能谱仪：用来检测X 射线的特点能量的仪器优点:1 ）能谱仪探测X 射线的效率高；2）在同一时间对分析点内全部元素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点波长；3）结构简洁，稳固性和重现性都很好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）辨论率低.2）能谱仪只能分析原子序数大于到92 间的全部元素；11 的元素；而波谱仪可测定原子序数从43）能谱仪的Si(Li) 二，综合分析题（共探头必需保持在低温态，因此必需时时用液氮冷却；4 题，每题11 分）1．试比较衍射仪法与德拜法的优缺点？答：与照相法相比，衍射仪法在一些方面具有明显不同的特点，优缺点；也正好是它的（1）简便快速：衍射仪法都采纳自动记录，不需底片安装，冲洗，晾干等手续；可在强度分布曲线图上直接测量2θ和I 值，比在底片上测量便利得多；衍射仪法扫描所需的时间短于照相曝光时间；一个物相分析样品只需约15 分钟即可扫描完毕；此外，衍射仪仍可以依据需要有挑选地扫描某个小范畴，可大大缩短扫描时间；（2）辨论才能强：由于测角仪圆半径一般为185mm 远大于德拜相机的半径（m），因而衍射法的辨论才能比照相法强得多；如当用CuKa 辐射时，从2θ30o 左右开头，Kα双重线即能分开；而在德拜照相中2θ小于90°时K双重线不能分开；（3）直接获得强度数据：不仅可以得出相对强度，仍可测定确定强度；由照相底片上直接得到的是黑度，需要换算后才得出强度，而且不行能获得确定强度值；（4）低角度区的2θ测量范畴大：测角仪在接近2θ= 0°邻近的禁区范畴要比照相机的盲区小；一般测角仪的禁区范畴约为2θ＜3°（假如使用小角散射测角仪就更可小到2θ＝0.5～0.6°），而直径57．3mm 的德拜相机的盲区，一般为2θ＞8°；这相当于使用CuKα辐射时，衍射仪可以测得面网间距d 最大达3nmA 的反射（用小角散射测角仪可达1000nm），而一般德拜相机只能记录d值在1nm 以内的反射；（5）样品用量大：衍射仪法所需的样品数量比常用的德拜照相法要多得多；后者一般有5～10mg 样品就足够了，最少甚至可以少到不足lmg；在衍射仪法中，假如要求能够产生最大的衍射强度，一般约需有以上的样品；即使采纳薄层样品，样品需要量也在100mg 左右；（6）设备较复杂，成本高；明显，与照相法相比，衍射仪有较多的优点，突出的是简便快速和精确度高，而且随着电子运算机协作衍射仪自动处理结果的技术日益普及，这方面的优点将更为突出；所以衍射仪技术目前已为国内外所广泛使用；但是它并不能完全取代照相法；特殊是它所需样品的数量很少，这是一般的衍射仪法远不能及的；2．试述X 射线衍射单物相定性基本原理及其分析步骤？答：X 射线物相分析的基本原理是每一种结晶物质都有自己特殊的晶体结构，即特定点阵类型，晶胞大小，原子的数目和原子在晶胞中的排列等；因此，从布拉格公式和强度公式知道，当X 射线通过晶体时，每一种结晶物质都有自己特殊的衍射花样，衍射花样的特点可以用各个反射晶面的晶面间距值 d 和反射线的强度I 来表征；其中晶面网间距值 d 与晶胞的外形和大小有关，相对强度I 就与质点的种类及其在晶胞中的位置有关；通过与物相衍射分析标准数据比较鉴定物相；单相物质定性分析的基本步骤是：（1）运算或查找出衍射图谱上每根峰的（2）利用I 值最大的三根强线的对应d 值与I 值；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比，如基本符合，就可定为该物相；3．扫描电镜的辨论率受哪些因素影响. 用不同的信号成像时，其辨论率有何不同. 所谓扫描电镜的辨论率是指用何种信号成像时的辨论率.答：影响因素: 电子束束斑大小, 检测信号类型, 检测部位原子序数.SE和HE信号的辨论率最高,扫描电镜的辨论率是指用BE其次,X 射线的最低. SE和HE信号成像时的辨论率.4．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，转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元素的谱线；（或运算机）上得到微区内全部(2). 线分析：将谱仪（波，能）固定在所要测量的某一元素特点的位置把电子束沿着指定的方向作直线轨迹扫描，度分布情形；转变位置可得到另一元素的浓度分布情形；(3). 面分析：X 射线信号（波长或能量）便可得到这一元素沿直线的浓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点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；转变位置可得到另一元素的浓度分布情形；法；也是用X射线调制图像的方材料结构分析试题3（参考答案）一，基本概念题（共8 题，每题7 分）2dsin θ=λ中的d，θ，λ分别表示什么？布拉格方程式有何1．布拉格方程用途？答：d HKLθ角表示拂过角或布拉格角，即入射表示HKL 晶面的面网间距，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，求特点X 射线的λ，并通过λ判定产生特征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，n k，nl 的假想晶面称为干涉面；当波长为λ的X 射线照耀到晶体上发生衍射，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；0 3．测角仪在采集衍射图时，假如试样表面转到与入射线成 30 角，就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 0° -45 °法；另一种是 sin 2ψ法；观应力的方法有两种，一种是 5．薄膜样品的基本要求是什么 . 详细工艺过程如何 . 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需和大块样品相同，在制备过程中，组织结构不变化；2）样品相对于电子束必需有足够的透亮度3）薄膜样品应有肯定强度和刚度，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答应表面产生氧化和腐蚀；样品制备的工艺过程1) 2) 3) 切薄片样品预减薄终减薄离子减薄：1）不导电的陶瓷样品2）要求质量高的金属样品3）不宜双喷电解的金属与合金样品双喷电解减薄：1）不易于腐蚀的裂纹端试样2）非粉末冶金试样3）组织中各相电解性能相差不大的材料4）不易于脆断，不能清洗的试样6．图说明衍衬成像原理，并说明什么是明场像，暗场像和中心暗场像；答：设薄膜有 A ，B 两晶粒示；B 内的某 (hkl) 晶面严格满意 Bragg 条件，或 B 晶粒内满意“双光束条件” ，就通过(hkl)衍射使入射强度 I0 分解为 I hkl 和 IO-I hkl 两部分A 晶粒内全部晶面与 Bragg 角相差较大，不能产生衍射；在物镜背焦面上的物镜光阑，将衍射束挡掉，只让透射束通过光阑孔进行成像（明场），此时，像平面上 A 和 B 晶粒的光强度或亮度不同，分别为I A I B I 0I 0 - I hklB 晶粒相对 A 晶粒的像衬度为I I A I I hklI 0B ( ) B I I A 明场成像：只让中心透射束穿过物镜光栏形成的衍衬像称为明场镜；暗场成像：只让某一衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为暗场像；中心暗场像：入射电子束相对衍射晶面倾斜角，此时衍射斑将移到透镜的中心位置，该衍射束通过物镜光栏形成的衍衬像称为中心暗场成像；7．说明透射电子显微镜成像系统的主要构成，安装位置，特点及其作用；答：主要由物镜，物镜光栏，选区光栏，中间镜和投影镜组成 .1）物镜：强励磁短焦透镜（ f=1-3mm ）,放大倍数 100—300 倍；作用：形成第一幅放大像2）物镜光栏：装在物镜背焦面，直径 20—120um ，无磁金属制成；作用： a.提高像衬度， b.减小孔经角，从而减小像差； C.进行暗场成像3）选区光栏：装在物镜像平面上，直径作用：对样品进行微区衍射分析；20-400um ，4）中间镜：弱压短透镜，长焦，放大倍数可调剂 0— 20 倍作用 a.掌握电镜总放大倍数； B.成像 /衍射模式挑选；5）投影镜：短焦，强磁透镜，进一步放大中间镜的像；投影镜内孔径较小，使电子束进入投影镜孔径角很小；小孔径角有两个特点：a. 景深大，转变中间镜放大倍数，使总倍数变化大，也不影响图象清楚度；焦深长，放宽对荧光屏和底片平面严格位置要求；. 说明同一晶带中各晶面及其倒易矢量与8．何为晶带定理和零层倒易截面晶带轴之间的关系；答：晶体中，与某一晶向[uvw] 平行的全部晶面（HKL ）属于同一晶带，称为[uvw] 晶带，该晶向[uvw] 称为此晶带的晶带轴，它们之间存在这样的关系：H i u K i v L i w 0取某点O* 为倒易原点，就该晶带全部晶面对应的倒易矢（倒易点）将处于同一倒易平面中，这个倒易平面与Z 垂直；由正，倒空间的对应关系，与Z 垂直的倒易面为（uvw）*, 即[uvw] ⊥(uvw)* ，因此，由同晶带的晶面构成的倒易面就可以用（uvw）* 表示，且由于过原点O*，就称为0 层倒易截面（uvw）* ；二，综合及分析题（共 4 题，每题11 分）1．请说明多相混合物物相定性分析的原理与方法？答：多相分析原理是：晶体对X 射线的衍射效应是取决于它的晶体结构的，不同种类的晶体将给出不同的衍射花样；假如一个样品内包含了几种不同的物相，就各个物相仍旧保持各自特点的衍射花样不变；而整个样品的衍射花样就相当于它们的迭合，不会产生干扰；这就为我们鉴别这些混合物样品中和各个物相供应了可能；关键是如何将这几套衍射线分开；这也是多相分析的难点所在；多相定性分析方法（1）多相分析中如混合物是已知的，无非是通过X 射线衍射分析方法进行验证；在实际工作中也能常常遇到这种情形；3 条强线考虑，采纳（2）如多相混合物是未知且含量相近；就可从每个物相的单物相鉴定方法；1）从样品的衍射花样中挑选 5 相对强度最大的线来，明显，在这五条线中至少有三条是确定属于同一个物相的；因此，如在此五条线中取三条进行组合，就共可得出十组不同的组合；其中至少有一组，其三条线都是属于同一个物相的；当逐组地将每一组数据与哈氏索引中前 3 条线的数据进行对比，其中必可有一组数据与索引中的某一组数据基本相符；初步确定物相A；2）找到物相A 的相应衍射数据表，假如鉴定无误，就表中所列的数据必定可为试验数据所包含；至此，便已经鉴定出了一个物相；3）将这部分能核对上的数据，也就是属于第一个物相的数据，从整个试验数据中扣除；4）对所剩下的数。

材料分析测试技术试题及答案

材料分析测试技术试题及答案材料分析测试技术试题及答案(一)1、施工时所用的混凝土空心砌块的产品龄期不应小于( D)。

A、14dB、7dC、35dD、28d2、高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有( C )和紧固轴力(预拉力)的检验报告。

A、抗拉强度B、抗剪强度C、扭矩系数D、承载力量3、勘察、设计、施工、监理等单位应将本单位形成的工程文件立卷后向( A )移交。

A、建立单位B、施工单位C、监理单位D、设计单位4、城建档案治理机构应对工程文件的立卷归档工作进展监视、检查、指导。

在工程竣工验收前，应对工程档案进展( C )，验收合格后，须出具工程档案认可文件。

A、检查B、验收C、预验收D、指导5、既有文字材料又有图纸的案卷( A )。

A、文字材料排前，图纸排后B、图纸排前，文字材料排后C、文字材料、图纸按时间挨次排列D、文字材料，图纸材料交叉排列6、建筑与构造工程包括那几个分部( B )。

A、地基与根底、主体、装饰装修、屋面、节能分部B、地基与根底、主体、装饰装修、屋面分部C、地基与根底、主体、装饰装修分部D、地基与根底、主体分部7、在原材料肯定的状况下，打算混凝土强度的最主要因素是( B )。

A、水泥用量B、水灰比C、水含量D、砂率8、数据加密技术从技术上的实现分为在( A )两方面。

A、软件和硬件B、软盘和硬盘C、数据和数字D、技术和治理9、混凝土同条件试件养护：构造部位由监理和施工各方共同选定，同一强度等级不宜少于10组，且不应少于( A )组。

A、3B、10C、14D、2010、不属于统计分析特点的是( D )。

A、数据性B、目的性C、时效性D、准时性11、施工资料治理应建立岗位责任制，进展( C )。

A、全面治理B、全方位掌握C、过程掌握D、全范围掌握12、目前工程文件、资料用得最多的载体形式有( A )。

A、纸质载体B、磁性载体C、光盘载体D、缩微品载体13、施工资料应当根据先后挨次分类，对同一类型的资料应根据其( A )进展排序。

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。

材料分析测试复习题及答案

材料分析测试复习题及答案材料分析测试复习题第⼀部分简答题：1. X 射线产⽣的基本条件答：①产⽣⾃由电⼦；②使电⼦做定向⾼速运动；③在电⼦运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。

2. 连续X 射线产⽣实质答：假设管电流为10mA ，则每秒到达阳极靶上的电⼦数可达6.25x10（16）个，如此之多的电⼦到达靶上的时间和条件不会相同，并且绝⼤多数达到靶上的电⼦要经过多次碰撞，逐步把能量释放到零，同时产⽣⼀系列能量为hv （i ）的光⼦序列，这样就形成了连续X 射线。

3. 特征X 射线产⽣的物理机制答：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。

当外来的⾼速度的粒⼦动能⾜够⼤时，可以将壳层中某个电⼦击出去，于是在原来的位置出现空位，原⼦系统的能量升⾼，处于激发态，这时原⼦系统就要向低能态转化，即向低能级上的空位跃迁，在跃迁时会有⼀能量产⽣，这⼀能量以光⼦的形式辐射出来，即特征X 射线。

4. 短波限、吸收限答：短波限：X 射线管不同管电压下的连续谱存在的⼀个最短波长值。

吸收限：把⼀特定壳层的电⼦击出所需要的⼊射光最长波长。

5. X 射线相⼲散射与⾮相⼲散射现象答：相⼲散射：当X 射线与原⼦中束缚较紧的内层电⼦相撞时，电⼦振动时向四周发射电磁波的散射过程。

⾮相⼲散射：当X 射线光⼦与束缚不⼤的外层电⼦或价电⼦或⾦属晶体中的⾃由电⼦相撞时的散射过程。

6. 光电⼦、俄歇电⼦的含义答：光电⼦：光电效应中由光⼦激发所产⽣的电⼦（或⼊射光量⼦与物质原⼦中电⼦相互碰撞时被激发的电⼦）。

俄歇电⼦：原⼦外层电⼦跃迁填补内层空位后释放能量并产⽣新的空位，这些能量被包括空位层在内的临近原⼦或较外层电⼦吸收，受激发逸出原⼦的电⼦叫做俄歇电⼦。

7. X 射线吸收规律、线吸收系数答：X 射线吸收规律：强度为I 的特征X 射线在均匀物质内部通过时，强度的衰减与在物质内通过的距离x 成⽐例，即-dI/I=µdx 。

材料分析测试技术试题及答案

材料分析测试技术试题及答案金材02级《材料分析测试技术》课程试卷答案一、选择题：（8分/每题1分）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，这整个过程将产生光电子和俄歇电子，答案为A+C。

2.有一体心立方晶体的晶格常数是0.286nm，用铁靶Kα（λKα=0.194nm）照射该晶体能产生四条衍射线，答案为B。

3.最常用的X射线衍射方法是粉末多晶法，答案为B。

4.测定钢中的奥氏体含量，若采用定量X射线物相分析，常用方法是直接比较法，答案为C。

5.可以提高TEM的衬度的光栏是物镜光栏，答案为B。

6.如果单晶体衍射花样是正六边形，那么晶体结构是六方结构或立方结构，答案为A或B。

7.将某一衍射斑点移到荧光屏中心并用物镜光栏套住该衍射斑点成像，这是中心暗场像，答案为C。

8.仅仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是二次电子，答案为B。

二、判断题：（8分/每题1分）1.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。

√2.倒易矢量能唯一地代表对应的正空间晶面。

√3.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。

×4.X射线物相定性分析可以告诉我们被测材料中有哪些物相，而定量分析可以告诉我们这些物相的含量有什么成分。

×5.有效放大倍数与仪器可以达到的放大倍数不同，前者取决于仪器分辨率和人眼分辨率，后者仅仅是仪器的制造水平。

√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.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。

√8.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。

×三、填空题：（14分/每2空1分）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射线管电压低于临界电压时，只能产生连续谱X射线；当电压超过临界电压时，可以同时产生连续谱X射线和特征谱X射线。

xrd-sem等材料分析方法试题库

xrd-sem等材料分析⽅法试题库材料现代分析⽅法试题库⼀、填空1、第⼀个发现X射线的科学家是，第⼀个进⾏X射线衍射实验的科学家是。

2、X射线的本质是，其波长为。

3、X射线本质上是⼀种______________，它既具有_____________性，⼜具有____________性，X射线衍射分析是利⽤了它的__ ____________。

4、特征X射线的波长与和⽆关。

⽽与有关。

5、X射线⼀⽅⾯具有波动性，表现为具有⼀定的，另⼀⽅⾯⼜具有粒⼦性，体现为具有⼀定的，⼆者之间的关系为。

6、莫塞来定律反映了材料产⽣的与其的关系。

7、从X射线管射出的X射线谱通常包括和。

8、当⾼速的电⼦束轰击⾦属靶会产⽣两类X射线，它们是_____________和_____________，其中在X射线粉末衍射中采⽤的是____ _______ 。

9、特征X射线是由元素原⼦中___________引起的，因此各元素都有特定的___________和___________电压，特征谱与原⼦序数之间服从_____ ______定律。

10、同⼀元素的⼊Kα1、⼊Kα2、⼊Kβ的相对⼤⼩依次为___________；能量从⼩到⼤的顺序是_______________。

(注：⽤不等式标出)11、X射线通过物质时，部分X射线将改变它们前进的⽅向，即发⽣散射现象。

X射线的散射包括两种：和。

12、hu+kv+lw=0关系式称为______________ ,若晶⾯(hkl)和晶向[uvw]满⾜该关系式，表明__________________________________ 。

15、倒易点阵是由晶体点阵按照式中，为倒易点阵基⽮，为正点阵基⽮的对应关系建⽴的空间点阵。

在这个倒易点阵中，倒易⽮量的坐标表达式为，其基本性质为。

14、X射线在晶体中产⽣衍射时，其衍射⽅向与晶体结构、⼊射线波长和⼊射线⽅位间的关系可⽤_ _____ ______、_______________、________________和____________________四种⽅法来表达。

材料测试分析技术真题试卷

材料测试分析技术真题试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料的硬度测试中，布氏硬度测试使用的是：A. 钢球B. 金刚石锥C. 金刚石球D. 钢锥2. 下列哪项不是材料的机械性能测试？A. 拉伸测试B. 压缩测试C. 热膨胀测试D. 冲击测试3. X射线衍射分析主要用来研究材料的：A. 微观结构B. 化学成分C. 表面形貌D. 热稳定性4. 扫描电子显微镜（SEM）的主要优点是：A. 分辨率高B. 可进行元素分析C. 样品制备简单D. 所有以上选项5. 热重分析（TGA）主要用于：A. 测量材料的密度B. 测量材料的热稳定性C. 测量材料的导热性D. 测量材料的热膨胀系数二、填空题（每空2分，共20分）6. 材料的弹性模量是指材料在_________作用下，应力与应变的比值。

7. 材料的疲劳测试通常采用_________循环加载方式。

8. 材料的断裂韧性通常用_________表示，其单位是MPa·m^{1/2}。

9. 差示扫描量热法（DSC）可以用来测量材料的_________和相变温度。

10. 原子力显微镜（AFM）利用探针与样品表面之间的_________来获取表面形貌信息。

三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述材料的冲击测试的基本原理及其在材料性能评价中的意义。

12. 描述透射电子显微镜（TEM）与扫描电子显微镜（SEM）的主要区别。

13. 解释差示热分析（DTA）与差示扫描量热法（DSC）的异同点。

四、计算题（每题15分，共30分）14. 某材料的拉伸测试结果如下：原始截面积A0=50mm²，最大载荷Fmax=5000N。

试计算该材料的抗拉强度σb。

15. 假设你正在分析一种合金的热重分析（TGA）曲线，曲线显示在600℃时质量损失了5%。

如果初始质量为100g，请计算在600℃时的质量损失量。

五、论述题（共30分）16. 论述材料的微观结构分析技术在新材料开发中的重要性，并举例说明。

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，X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*HKL的基本性质：r*HKL垂直于正点阵中相应的（HKL）晶面，其长度r*HKL等于(HKL)之晶面间距d HKL的( )。

答案：倒数（或1/d HKL）。

11、萤石（CaF2）的（220）面的晶面间距d220=0.193nm，其倒易矢量r*220（）于正点阵中的（220）面，长度r*220=（）。

材料分析测试方法复习题

一、选择题：（每题2分，共30分）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）2. 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. 有一倒易矢量为g*=2a*+2b*+c*，与它对应的正空间晶面是（C）。

A. （210）；B. （220）；C. （221）；D. （110）；。

5. 透射电子显微镜中不可以消除的像差是（A ）。

A．球差；B. 像散；C. 色差；D 球差和像散6. 面心立方晶体（111）晶面族的多重性因素是（B ）。

A．4；B．8；C．6；D．12。

7.下面分析方法中分辨率最高的是（C ）。

A. SEMB. TEMC. STM D AFM8. 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10．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。

11. 德拜法中有利于提高测量精度的底片安装方法是（C ）。

A. 正装法；B. 反装法；C. 偏装法；D. A+B。

12. 衍射仪法中的试样形状是（B）。

A. 丝状粉末多晶；B. 块状粉末多晶；C. 块状单晶；D. 任意形状。

13. 选区光栏在TEM镜筒中的位置是（B ）。

A. 物镜的物平面；B. 物镜的像平面C. 物镜的背焦面；D. 物镜的前焦面。

14. 单晶体电子衍射花样是（A）。

合工大材料分析测试考试题

简答题
1.如何使单晶体衍射花样的R值更准确
2.看到的位错线是否是它的真实位置和尺寸
3.X射线衍射图谱中的衍射峰对应一个晶面族还是该晶面族中的一个具体晶面？电子衍
射中的单晶体和多晶体是一样吗
4.可以用什么方法消除180度不唯一性
5.扫描电镜观察样品随着放大倍率的增加，景深增加还是减小
6.物象的定量分析和定性分析分别依据衍射图谱的什么指标
7.分析型透射电镜除图像和衍射外还可以扩展到哪些功能
8.电子衍射花样中的卫星斑点是什么原因引起的
9.透射电子显微镜中如何区分等厚条纹，孪晶，和层错
10.能谱仪探头如何只让特征X射线进入不让背散射电子进入
综合题
1．高阶劳厄斑点为什么是广义晶带定律，请画图说明
2．如何操作获得明场相和暗场相，请画图说明
3．一个X射线衍射图谱，应用jade软件可以分析获得那些结果
4．提高扫描电镜样品导电性或者说进行导电性差的样品观察可以采取哪些方法
5．晶粒尺寸和微观应力引起的衍射峰宽化公式是什么，如何区分衍射峰宽化是晶粒尺寸造成的还是微观应力造成的
6．能谱仪何时适合采用点分析，何时需要采用线分析或面分析，举例说明。

C类建筑材料化学分析测试题(附参考答案)

C类建筑材料化学分析测试题（附参考答案）一、单选题（共47题，每题1分，共47分）1.（）可以用来测定水泥和石灰综合稳定材料中结合料的剂量。

A、石灰未消化残渣含量B、石灰有效氧化钙含量C、EDTA滴定法D、石灰氧化镁含量正确答案：C2.生石灰以氧化镁含量为（）作为划分钙质生石灰和镁质生石灰的界限。

A、0.2B、0.1C、0.15D、0.05正确答案：D3.水样pH在（）范围时，可直接滴定。

A、7.5-10B、6.5-10.5C、5.0-7.5D、8-14正确答案：B4.水泥烧失量试验温度要求（）。

A、800-900℃B、900±25℃C、900-1000℃D、950±25℃正确答案：D5.砂氯离子含量试验中，称取试样()，精确到0.1g。

A、500gB、100gC、5gD、1g正确答案：A6.砂氯离子含量试验中，所用的指示剂为()。

A、酚酞B、铬酸钾C、甲基橙D、甲基红正确答案：B7.硝酸银滴定法测定水中氯化物含量试验，水样中的正磷酸盐浓度超过（）mg/L时有干扰。

A、25B、250C、100D、10正确答案：B8.硝酸银滴定法测定水中氯化物含量试验中，若水样浑浊及带有颜色，应用（）排除干扰。

A、氢氧化钙B、氢氧化钾C、氢氧化钠D、氢氧化铝正确答案：D9.机制砂亚甲蓝试验时会进行第一次色晕试验，用玻璃棒沾取一滴悬浊液滴在滤纸上，所取悬浮液滴应使沉淀物直径在()mm之间。

A、6~12B、8~12C、6~10D、8~14正确答案：B10.快速法测定砂的碱活性试验中，高温恒温养护箱或水浴应保持在（）。

A、85℃±5℃；B、80℃±2℃；C、80℃±5℃；D、85℃±2℃。

正确答案：B11.水泥氯离子测定，基准法需要用（）滤纸过滤。

A、慢速定量滤纸B、快速滤纸C、中速定量滤纸D、慢速滤纸正确答案：B12.砂硫化物及硫酸盐含量试验中，将粉状试样充分分解后，放在电炉上加热至微沸，保持微沸（）分钟，然后用中速滤纸过滤。

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。

现代材料分析方法试题含有答案

(d ) XRD FTIR 和 Raman 和透射电(a ) - C-H 、-OH 和-NH2 (b) - C-H 、(c) 和-C=C- (d) - C-H 和 CO2分，共10分)1 ( 2. . -C-H判断题（正确的打V,分无关。

(V ) (V )《现代材料分析方法》期末试卷 1 一、单项选择题（每题2分，共10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 Raman 2 •分子结构分析手段包括【a 】（a ）拉曼光谱（Rama ）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） 3 •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 （c ）波谱仪（WDS 和X 射线光电子谱仪（XPS （d ） SEM 4 •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 和-NH2,4. 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。

（V ）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。

材料科学：材料分析测试技术真题

材料科学：材料分析测试技术真题1、单选（江南博哥）洛伦兹因子中，第二几何因子反映的是（）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本题答案：B2、问答题简述X射线产生的基本条件。

解析：①产生自由电子；②使电子做定向高速运动；③在电子运动的路径上设置使其突然减速的障碍物。

3、单选若H-800电镜的最高分辨率是0.5nm，那么这台电镜的有效放大倍数是（）。

A.1000；B.10000；C.40000；D.600000。

本题答案：C4、单选对于面心立方晶体，产生系统消光的晶面有（）A、200B、220C、112D、111本题答案：C5、问答题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？解析：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。

6、问答题什么叫“相干散射”、“短波限”？解析：相干散射，物质中的电子在X射线电场的作用下，产生强迫振动。

这样每个电子在各方向产生与入射X射线同频率的电磁波。

新的散射波之间发生的干涉现象称为相干散射。

短波限，连续X射线谱在短波方向有一个波长极限，称为短波限λ0.它是由光子一次碰撞就耗尽能量所产生的X射线。

7、名词解释点分辨率与晶格分辨率解析：点分辨率是电镜能够分辨的两个物点间的最小间距；晶格分辨率是能够分辨的具有最小面间距的晶格像的晶面间距。

8、名词解释中心暗场像解析：用物镜光阑挡住透射束及其余衍射束，而只让一束强衍射束通过光阑参与成像的方法，称为暗场成像，所得图象为暗场像。

如果物镜光阑处于光轴位置，所得图象为中心暗场像。

9、单选要分析基体中碳含量，一般应选用（）电子探针仪，A.波谱仪型B.能谱仪型本题答案：A10、问答题磁透镜的像差是怎样产生的？如何来消除和减少像差？解析：像差分为球差，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.增大透镜的激磁电流可减小球差.像散是由于电磁透镜的周向磁场不非旋转对称引起的.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.色差是电子波的波长或能量发生一定幅度的改变而造成的.稳定加速电压和透镜电流可减小色差.11、问答题产生X射线需具备什么条件？解析：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。

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）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 CO二、判断题（正确的打√，错误的打×，每题 2 分，共 10 分）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。

（√）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。

（√）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。

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