材料研究方法历年真题
材料研究方法复习题
1.根据下图，试推导Bragg方程，并对方程中主要参数范围的确定进行讨论。
答：1）Bragg方程推导：根据题图，有：相邻两个原子面上的原子散射波光程差δ= AE + AF = ABsinθ+ ABsinθ=2 ABsinθ= 2dsinθ干涉加强条件是，晶体中任意相邻两个原子面上的原子散射波在原子面反射方向的相位差为2π的整数倍，光程差等于波长的整数倍。
因此，干涉加强的条件为：2dsinθ= nλ即Bragg方程。
2）方程中主要参数范围的讨论：a. 根据布拉格方程，sinθ不能大于1，因此：nλ/2d =sinθ< 1，对衍射而言，n的最小值为1，所以在任何可观测的衍射角下，产生衍射的条件为λ<2d，这也就是说，能够被晶体衍射的电磁波的波长必须小于参加反射的晶面中最大面间距的二倍，否则不能产生衍射现象。
b.当x射线波长一定时,晶体中存在可能参加反射的晶面族也是有限的,它们必须满足d>λ/2, 即只有那些晶面间距大于入射x射线波长一半的晶面才能发生衍射2.什么是X射线谱，连续X射线谱的产生机理是什么？答：1）X射线谱：x射线的强度随波长而变化的曲线称为X射线谱。
2）具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱，其产生机理为：能量为eV的电子与阳极靶的原子碰撞时，电子失去自己的能量，其中部分以光子的形式辐射，碰撞一次产生一个能量为hv的光子，这样的光子流即为X射线。
单位时间内到达阳极靶面的电子数目是极大量的，绝大多数电子要经历多次碰撞，产生能量各不相同的辐射，因此出现连续X射线谱。
3.写出标识X射线谱的波长与阳极物质原子序数间的对应关系（莫塞莱定律），说明莫塞莱定律的意义。
答：1）莫塞莱定律：标识X射线谱的波长λ与原子序数Z关系为：1/λ=K/(Z-σ)22）莫塞莱定律的意义：莫塞莱定律指出了标识X射线谱的波长λ与阳极物质原子序数Z的关系，莫塞莱定律是X射线光谱分析中的重要理论基础。
用电子轰击待测试样辐射出标识X射线，并测定其波长，则可以知道试样中含有哪些元素。
材料研究方法复习题库
材料研究方法1.均质体与非均质体介质的折射率不因光波在介质中的振动方向的不同而发生改变，其折射率值只有一个，此类介质属于光性均质体，简称均质体。
介质的折射率因光波在介质中的振动方向的不同而发生改变，其折射率值不止一个，此类介质属于光性非均质体，简称非均质体。
光波入射非均质体时，除特殊方向外，都要发生双折射现象，分解为振动方向垂直、传播速度不同、折射率不等的两种偏光，两者之差为双折射率。
2.正交偏光下晶体的消光现象和四次消光现象。
3.光学显微镜提高分辨能力的方式。
分辨率：d = 1.22λ/2n·sinα所以可以从三个方面提高：①、选用波长较短的光波，如紫外、X射线、电子束等。
②、采用折射率较大的材料，如油浸显微镜。
③、增大显微镜的孔径角，如采用复式透镜4.X射线管的结构、X射线产生原理工作原理X射线管由主要由电子枪阴极和金属靶阳极组成。
高速运动的电子或其他高能辐射流与物体发生碰撞时被突然减速，并与物质内层电子发生作用而产生X-ray。
在X射线管中，在通电时阴极被加热释放自由电子，这些电子在阴阳极的高压下被加速成高能电子束，高速射向阳极靶发生碰撞，由阳极靶产生X射线，经铍窗口射出。
由于高能电子撞击阳极靶后一部分能量转化为X射线，大部分的转化为热能，使得阳极靶温度剧增，因此必须对阳极靶进行冷却，一般采用循环水冷却，也可采用旋转靶材的方法。
5、X射线的线吸收系数和质量吸收系数与波长和原子序数的关系。
μl=μm·ρμm=aλ3+bλ4；μm≈Cλ3Z3μl：当x射线穿过单位长度为1cm物质时强度衰减的程度。
μl越大衰减越大μm：当x射线穿过单位质量物质（单位截面的1g物质时的强度衰减程度，其值与X射线照射的物质的原子序数和X射线波长有关。
波长一定时，其关系表达式为：μm∝Z36、X射线与物质作用后为什么会出现规则斑点、圆环、晕圈？多晶体的电子衍射花样是一系列不同半径的同心圆环，单晶衍射花样由排列得十分整齐的许多斑点所组成，而非晶体物质的衍射花样只有一个漫散的中心斑点（晕圈）。
材料研究方法试卷A答案
材料研究方法试卷A答案The document was finally revised on 2021一、名词解释（每题5分，共20分）1、短波限各种管电压下的连续X射线谱都具有一个最短的波长值，该波长值称为短波限。
2、光电效应光电效应是入射X射线的光量子与物质原子中电子相互碰撞时产生的物理效应。
当入射光量子的能量足够大时，可以从被照射物质的原子内部（例如K壳层）击出一个电子，同时外层高能态电子要向内层的K空位跃迁，辐射出波长一定的特征X射线。
这种以光子激发原子所发生的激发和辐射过程称为光电效应。
3、相干散射当入射线与原子内受核束缚较紧的电子相遇，光量子不足以使原子电离，但电子可在X射线交变电场作用下发生受迫振动，这样的电子就成为一个电磁波的发射源，向周围辐射电磁波，这些散射波之间符合波长相等、频率相同、位相差相同的光的干涉条件，故称相干散射。
4、球差球差即球面像差，是由于电磁透镜的中心区域和边缘区域对电子的折射能力不符合预定的规律而造成的像差。
二、简答题（每题10分，共40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。
分析以铁为主的样品，应该选用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、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？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，尤其是同质多相（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一定量试样中没有的纯物质作为标准进行定量分析，其目的是为了消除基体效应。
材料研究方法答案解析.doc
一、填空题1＞ X射线管由（阴极（Cathode））＞（阳极（Anode））和（窗口（Window））构成。
2、肖X射线管的管电压超过临界电压时就可以产生（连续X射线（Continuous X-ray））和（标识X 射线（Characteristic X-ray））3、扫描电了显微镜常用的信号是（背散射电了BE ）和（二次电了SE ）。
4、电子探针包括（波谱仪WDS ）和（能谱仪EDS ）成分分析仪器。
5、影响差热曲线的因素有（升温速度、粒度和颗粒形状）、装填密度、压力和气氛等。
6、原子力显微镜、透射电镜、X射线光电子能谱、差热分析的英文字母缩写分别是（AFM）、（TEM）＞（XPS）、（ DTA ）。
7、电磁透镜的像差包扌舌球并、色并、像散和畸变,其中，（球并）是限制电了透镜分辨木领最主要因素。
8、在X射线衍射物相分析中，粉末衍射卡组是由粉末衍射标准联合委员会编制,称为JCPDS 卡片,又称为PDF卡片。
9、X射线透过物质时产主的物理效应有：散射、光电效皿、透射X射线、和热。
10、X射线物相分析方法分：定性分析和定量分析两种:测钢中残余奥氏体的直接比较法就属于其中的定虽分析方法。
11、透射电子显微镜的分辨率主要受衍射效应和像并两因素影响。
12、X射线衍射方法有劳厄法、转品法、粉品法和衍射仪法。
二、简述题1＞简述布拉格方程及其意义。
• 2dsin9 =nX 布拉格方程描述了“选择反射（selective reflection）"的规律，产生"选择反射''的方向是各原子而反射线干涉一致加强的方向，即满足布拉格方程。
2、在研究纯铁时，为什么要选用钻靶或铁靶，而不能用鎳靶和铜靶？已知铁的A k = 0.17429nm,钻耙的心波长=0.17902nm,铜靶的心波长=0.154nm,鎳靶的Ka波长= 0.1659nm因为铁的入k= 0.17429nm，而钻和镰的心波长分别为0.17902nm. 0.1659nm,这样由钻靶产生的X射线不能激发铁的K系荧光，同样铁靶产牛的X射线不能激发铁的K系荧光。
同济大学材料研究方法07真题及答案解析
同济大学材料学院材料学专业——2007年真题及解析科目一：代码：821 科目名称：材料研究方法北京万学教育科技有限公司考试年份：2007招生专业：材料学研究方向：01高性能水泥基材料02智能材料03新型建筑材料04生态环境材料05无机功能材料06高分子功能材料07高分子材料改性08生物医用材料09金属功能材料10纳米材料11材料体系分析与建模方法一、真题1．电子束轰击到固体样品表面会产生哪些主要物理信号？研究材料的表面形貌一般收集哪种物理信号？并说明其衬度原理研究材料表面元素分原布状况应收集哪些信息，并收明其衬度理。
2．简述DSC的种类和定量热分析原理，举例说明其在材料研究领域的应用。
3．请详述电子衍射和X射线衍射的异同点。
4．请说述电子探针中波谱的原理和应用，并简述波谱与能谱在应用方面的异同。
5．写出布拉格方程，分析物质产生X衍射的充要条件，简述X射线粉末衍射物相鉴定过程。
请说明样品制备对物相鉴定的影响。
6．简述特征X射线的产生，性质和应用。
7．简述红外光谱用于分子结构分析的基础，说明其应用。
8．采用何种手段可以研究高分子材料的结晶。
9．聚合物的填充改性及共混是高分子材料改的常用手段，如何研究无机填充材料在高聚物基体中的分布情况？如何研究共混物中各相的形态？第 1 页共10 页10．核磁共振谱中不同质子产生不同化学位移的根本原因是什么？化学位移的主要影响因素有哪些？核磁共振谱中的信号强度可以提供何种信息？11．请详细描述金相试样的制备过程，并画出碳马氏体和高碳马氏体的组织示意图，解释其区别。
12．举例说明透射电镜在金属材料研究方面的应用，说明其原理。
13．制备金属材料透射电子显微镜试样时一般采用双喷法制样，请详述其原理。
14．请详述多晶，非晶，纳米晶体材料在透射电子显微镜选区稍微图像中的区别。
15．拟定方案，解决玻璃体内夹杂物的鉴定。
16．采用合适的现代技术表征法分析硅酸盐水泥水化进程，请简要评述你给出的方法。
材料研究方法课后习题与答案
材料研究方法课后习题答案第一章绪论1. 材料时如何分类的？材料的结构层次有哪些？答：材料按化学组成和结构分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料材料的结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。
2.材料研究的主要任务和对象是什么？有哪些相应的研究方法？答：任务：研究、制造和合理使用各类材料。
研究对象：材料的组成、结构和性能。
研究方法：图像分析法、非图形分析法：衍射法、成分谱分析。
成分谱分析法：光谱、色谱、热谱等；光谱包括：紫外、红外、拉曼、荧光；色谱包括：气相、液相、凝胶色谱等；热谱包括：DSC、DTA等。
3.材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？答：按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图形分析法；按工作原理，前者为显微术，后者为衍射法和成分谱分析。
重要性：1）理论：新材料的结构鉴定分析；2）实际应用需要：配方剖析、质量控制、事故分析等。
第二章光学显微分析1.区分晶体的颜色、多色性及吸收性，为何非均质体矿物晶体具有多色性？答：颜色：晶体对白光中七色光波选择吸收的结果。
多色性：由于光波和晶体中的振动方向不同，使晶体颜色发生改变的现象。
吸收性：颜色深浅发生改变的现象称为吸收性。
光波射入非均质矿物晶体时，振动方向是不同的，折射率也是不同的，因此体现了多色性。
2.什么是贝克线？其移动规律如何？有什么作用？答：在两个折射率不同的物质接触处，可以看到比较黑暗的边缘，称为晶体的轮廓。
在轮廓附近可以看到一条比较明亮的细线，当升降镜筒时，亮线发生移动，这条较亮的细线称为贝克线。
移动规律：提升镜筒，贝克线向折射率答的介质移动。
作用：根据贝克线的移动规律，比较相邻两晶体折射率的相对大小。
3.什么是晶体的糙面、突起、闪突起？决定晶体糙面和突起等级的因素是什么？答：糙面：在单偏光镜下观察晶体表面时，可发现某些晶体表面较为光滑，某些晶体表面显得粗糙呈麻点状，好像粗糙皮革一样这种现象称为糙面。
材料研究方法历年真题
2010年同济大学材料学材料研究方法考研试题1.简述高级晶族、中级晶族、低级晶族中光的传播特点，在光学显微镜下如何区分晶体与非晶质体。
2.特征X射线的产生，性质和应用。
【不知此处特征两字是否为误】3.电子照射在物体表面产生哪些物理信号，并说明其在分析方法中的应用（至少三种）。
4.试推到BRAGG方程，说明其中各字母的意义并讨论其取值范围。
【题目中已给图】5.电子显微分析方法主要有哪些，SEM、TEM的衬度原理并扼要说明其应用。
{选做题}6.X射线粉末衍射仪的定性分析步骤，并说明其结果影响因素。
7.光谱分析的物理学基础是什么，说明不同频率光与分子的作用及相应分析方法。
8.典型高分子材料的DTA,DSC曲线并解释各个峰的含义。
9.乙醇的NMR图谱并说明表现了什么信息，说明NMR分析的步骤。
10.透射电镜制样的方法及特点。
2009年同济大学材料学材料研究方法考研试题共出了15道题，让任选10道答题，总分150分1、简述什么是非均质体光率体，哪些晶系体现了非晶系光率体，光在这些光率体中传播情况如何？2、简述特征X射线是如何产生的，以及X射线衍射实验影响因素？3、简述扫描电镜工作原理，以及举例说明在材料研究中的应用；4、写出乙醇的NMR谱图，并说明图谱显示信息，并简述影响核磁共振化学位移的主要因素；晕了，都想不起来了，一片空白，好好想想。
5、结合自己所学专业已经了解的研究方法和手段，举例说明如何使用此分析方法揭示物质的结构特征（起码要用两种研究手段）6、简述透射电镜在材料研究中的应用；7、关于X粉末衍射的原理及应用；8、驰豫的分类，（后面还有一问想不起来了）9、如何运用材料研究手段分析玻璃转化，氧化，析晶，热分解，并说明热分析在材料研究中的应用；071．电子束轰击到固体样品表面会产生哪些主要物理信号？研究材料的表面形貌一般收集哪种物理信号？并说明其衬度原理研究材料表面元素分布状况应收集哪些信息，并收明其衬度原理。
材料研究方法（唐正霞）习题及答案
材料研究方法习题答案光学显微分析1.如何提高光学显微分析的分辨能力？①选择更短的波长,如紫外光、X射线、电子束等；②采用折射率很高的材料,如采用浸油显微镜；③增大显微镜的孔径角,如采用复合透镜以加大显微镜物镜的孔径角。
2.阐述光学显微镜分析用光片制备方法。
（1）取样：光片的取样部分应具有代表性，包含研究对象并满足特定要求；（2）镶嵌：对一些形状特殊尺寸细小而不易握持的样品需进行镶嵌；（3）磨光：去除样品表面损伤，获得光滑样品表面；（4）抛光：去除细磨痕以获得无暇镜面，并去除变形层；（5）浸蚀：使不同组织，不同相位晶粒以及晶粒内部与晶界处各受到不同程度浸蚀，形成差别，从而清晰的显示出材料的内部组织。
3.电磁波谱的主要参数波普区波长范围波数/cm-1频率/MHZ光子能量/ev 域Y射线0.5~140pm2×1010~7×1076×1014~2×1012 2.5×106~8.3×103 X射线10-3~10nm106~10103×1010~3×1014 1.2×106~1.24×102紫外光10~400nm106~2.5×1043×1010~7.5×108124~3.1可见光400~750nm 2.5×104~1.3×1047.5×108~4×108 3.1~1.65近外光730~3.1×106nm 1.4×104~3.2 4.1×108~9.7×104 1.7~4×10-4微波 3.1×106~3.1×109nm0.0032~3.2 97~9.7×1044×10-4~4×10-7射频1~1000m10-5~0.010.3~300 1.2×10-9~1.24×10-6（1）σ=1/λ=1/（0.5×10-10）=2×1010cm-1 σ=1/λ=1/（140×10-10）=7×107cm-1 （2）σ=1/λ=1/（10-3×10-7）=1×1010cm-1 σ=1/λ=1/（10×10-7）=1×106cm-1v=c/λ=(3×108) /（10-3×10-9）×106=3×1014 MHZ、v=c/λ=(3×108) /（10×10-9）×106=3×1010MHZE=1240/λ=1240/10-3=1.2×106ev E=1240/λ=1240/10=1.24×102ev（3）λ=c/v =(3×108) /（3×1010×106）=10-8m=10nmλ=c/v =(3×108) /（7.5×108×106）=4×10-6m=400nmσ=1/λ=1/(10-6)=106cm-1 σ=1/λ=1/（400×10-5)=2.5×104cm-1E=1240/λ=1240/10=124ev E=1240/λ=1240/400=3.1ev （4）σ=1/λ=1/（400×10-7）=2.5×104cm-1 σ=1/λ=1/（750×10-7）=1.3×104cm-1 v=c/λ=(3×108) /（400×10-9）=7.5×1014HZ =7.5×108MHZv=c/λ=(3×108) /（750×10-9）=4×1014HZ=4×108MHZE=1240/λ=1240/400=3.1ev E=1240/λ=1240/750=1.65ev（5）v=c/λ=(3×108) /（730×10-9）=4.1×1014HZ =4.1×108MHZv=c/λ=(3×108) /（3.1×106×10-9）=9.7×1010HZ =9.7×104MHZλ=hc/ E =1240/E=1240/1.7=730nm λ=hc/ E =1240/E=1240/4×10-4=3.1×106nmσ=1/λ=1/(730×10-7）=1.4×104cm-1 σ=1/λ=1/(3.1×106×10-7）=3.2cm-1(6)λ=hc/ E =1240/E=1240/4×10-4 =3.1×106nmλ=hc/ E =1240/E=1240/4×10-7 =3.1×109nmσ=1/λ=1/（3.1×106×10-7）=3.2cm-1 σ=1/λ=1/（3.1×109×10-7）=0.0032cm-1 v=c/λ=(3×108) /（3.1×106×10-9）=9.7×1010HZ =9.7×104MHZv=c/λ=(3×108) /（3.1×109×10-9）=9.7×107HZ =97MHZ（7）σ=1/λ=1/100=0.01cm-1 σ=1/λ=1/1000×102=10-5cm-1v=c/λ=(3×108) /1 =3×108HZ =300MHZv=c/λ=(3×108) /1000=3×105HZ =0.3MHZE=1240/λ=1240/10-6=1.24×10-6ev E=1240/λ=1240/（1000×10-6）=1.24×10-9evX射线衍射分析1.试述X射线的定义、性质，连续X射线和特征X射线的产生、特点。
同济大学-材料学专业-《材料研究方法》考研真题(1)
06部分二、解析1.试阐述红外光谱分析的基础以及应用。
参考答案：红外光谱是由于分子振动能级的跃迁（同时伴随转动能级跃迁）而产生的物质能吸收红外光谱应满足两个条件：1.辐射应具有刚好恩那个满足物质跃迁时所需的能量；2.辐射与物质之间有相互作用（2）辐射与物质之间有相互作用，分子的偶极距必须发生变化的振动，分子振动的形式：1．伸缩振动ａ．对称伸缩振动ｂ．反对称伸缩振动2．变形和弯曲伸缩振动ａ．面内变形剪式振动面内摇摆振动ｂ．面外变形面外摇摆振动扭曲变形掘动红外光谱振动吸收带的类型：（１）Ｘ－Ｈ伸缩振动区（２）叁键和累积双键区（３）双键伸缩振动区（４）Ｘ－Ｙ伸缩振动区和Ｘ－Ｈ变形振动区红外光谱的应用：定性分析 1 试样的分离与精制 2. 了解与试样性质有关的其他方面的因素 3. 图谱的解析定量分析试题解析：1）知识点：红外光谱的基础与应用2）答题思路：综合两方面信息进行解答3）历年考频：此考点在近五年中共出现3次，分别为：04.06，07年.2.什么是斯托克斯线、反斯托克斯线，试说明拉曼光谱与红外光谱是互补的。
参考答案：在拉曼散射中，若光子把一部分能量传递给样品分子，得到的散射光能量减少，在垂直方向测量到的散射光中，可检测一定频率的线，称为斯托克斯线。
反之，如果分子处于激发态，与光子发生非弹性碰撞就会释放能量而回到基态，得到反斯托克斯线。
1.拉曼光谱是一个散射过程，因此任何尺寸、形状、透明度的样品，只要能被激光照到，就可以直接进行测量，极微量的样品都可以照射到。
2. 水是极性很强的分子，因而其红外吸收非常强烈。
但水的拉曼反射却极微弱。
3.对于聚合物及其他分子，拉曼散射的选择定则限制较小，因而可以得到更丰富的谱带。
试题解析：1）知识点：拉曼光谱的基本知识2）答题思路：简述概念知识3）历年考频：此考点在近五年中共出现1次，分别为：06年。
3. 请说明下列图谱所代表聚合物的性质特征。
参考答案：谱带分析在新大纲中取消4. 请阐述电子与固体物质相互作用时产生的各种电子信号那些信号可以用于晶体研究？参考答案：1.背散射电子2. 二次电子3. 吸收电子4. 透射电子5. 特征X射线6.俄歇电子1.背散射电子2. 二次电子5. 特征X射线 6.俄歇电子均可进行晶体结构的研究试题解析：1）知识点：电子与固体物质相互作用2）答题思路：简述基本概念3）历年考频：此考点在近五年中共出现3次，分别为：04，06，07年.5. DTA曲线用什么作为反应起始温度，为什么？参考答案：使用外延始点作为反应起始温度。
材料研究方法知识题库及答案
材料研究方法知识题库及答案1、【单选题】由于近轴光线和远轴光线的折射程度不同,导致平面物体经透镜后形成曲面状的像称为( )A、像差B、球差C、像场弯曲D、色差答案：像场弯曲--------------------------------2、【单选题】由于透镜的中心区域和边缘区域对光的折射能力不符合预定规律而造成的图像模糊现象称为( )。
A、像差B、球差C、像散D、色差答案：球差--------------------------------3、【单选题】因光源的( )而导致图像模糊不清的现象称为色差。
A、波长长B、波长短C、波长有差异答案：波长有差异--------------------------------4、【单选题】光学显微镜具有( )放大功能。
A、一级B、二级C、三级答案：二级--------------------------------5、【单选题】成像物体上能分辨出来的两物点间的最小距离称为( )A、分辨率B、有效放大倍数C、景深答案：分辨率--------------------------------6、【单选题】光学显微镜的极限分辨能力为( )。
A.400nmB.400μmC.200nmD.200μm答案：C--------------------------------7、【单选题】金相显微镜的物镜放大倍数为100倍时,其景深有可能是( )A、1nmB、1μmC、1cmD、1dm答案：1μm--------------------------------8、【单选题】硬度最高的磨料是( )。
A、氧化铝B、氧化镁C、氧化锆D、碳化硅答案：碳化硅--------------------------------9、【单选题】取样后,对金相磨面方向没有要求的材料是( )。
A、轧制钢板B、渗碳小工件C、薄壁铸件D、经均匀化退火后的大型工件答案：经均匀化退火后的大型工件--------------------------------10、【多选题】会导致景深变小的因素有( )。
材料研究方法作业题目及答案(全)-polymer-xiaoyi
材料研究方法作业题目及答案（全）此版本为老师布置的所有题目及答案。
答案内容参考了PPT、书以及其他版本的答案，并对某些部分做出了较大改动。
仅作复习参考！刘学良老师部分第3章X射线衍射分析1、X射线的波长范围大致为多少？X射线产生的基本原理及X射线管的基本结构。
1】X射线的波长范围：X射线是一种波长为10-2~102Å的电磁波，介于紫外线和γ射线之间。
2】X射线产生的基本原理：凡是高速运动的电子流或其他高能辐射流（γ射线、X射线、中子流等）被突然减速时均能产生X射线。
3】X射线管的基本结构：X射线管的本质是一个真空二极管，基本结构包括：①一个热阴极——绕成螺线形钨丝②一个阳极——铜质底座上镶以阳极靶材料，如W、Ag、Mo、Cu、Ni、Co、Fe、Cr等，产生不同特征的X射线③窗口——用对X射线吸收极少的材料，如Be、Al、轻质玻璃等制成。
④管内高真空10-7Toor2、X射线谱的基本类型及其特点。
X射线强度I随波长λ的变化曲线称为X射线谱，其基本类型有：①连续X射线（白色X射线）——特点：1】由连续的各种波长组成；2】强度随波长连续变化②特征X射线（标识X射线）——特点：1】波长一定、强度很大2】只有当管电压超过V k（激发电压）时才会产生3】与X射线管的工作条件无关，只取决于光管阳极靶材料，不同的阳极靶材料具有特定的特征谱线3、描述X射线与物质的相互作用（俄歇效应与光电效应等）X射线透过物质后会变弱，这是由于入射X射线与物质相互作用的结果，作用过程会产生物理（如X射线的散射和吸收）、化学（破坏物质的化学键、促使新键形成）和生化过程（促进物质合成，导致新陈代谢发生变化）。
具体作用如下图所示：由图可见，当一束X射线通过物质时，其能量可分为三个部分：一部分被散射，一部分被吸收，其余部分则透过物质按方向继续传播。
其中：康普顿效应——散射光中除了有原波长λ0的X光外，还产生了波长λ>λ0的X光，其波长的增量随散射角的不同而变化俄歇效应——当较外层的电子跃迁到空穴时，所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，此称为俄歇效应，所逐出的次级光电子称为俄歇电子。
材料研究方法试题库
材料研究方法试题库第一章一、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2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3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。
453. 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(2)精选全文
可编辑修改精选全文完整版《材料科学研究方法》考试试卷（第一套）一、 1、基态 2、俄歇电子 3、物相分析 4、 色散 5、振动耦合 6、热重分析一．填空题（每空1分，选做20空，共20分，多答不加分）1. 对于X 射线管而言，在各种管电压下的连续X 射线谱都存在着一个最短的波长长值，称为 ，当管电压增大时，此值 。
2. 由点阵常数测量精确度与θ角的关系可知，在相同条件下，θ角越大，测量的精确度 。
3. 对称取代的S=S 、C ≡N 、C=S 等基团在红外光谱中只能产生很弱的吸收带（甚至无吸收带），而在 光谱中往往产生很强的吸收带。
4. 根据底片圆孔位置和开口位置的不同，德拜照相法的底片安装方法可以分为： 、 、 。
5. 两组相邻的不同基团上的H 核相互影响，使它们的共振峰产生了裂分，这种现象叫 。
6. 德拜法测定点阵常数，系统误差主要来源于相机的半径误差、底片的伸缩误差、样品的偏心误差和 。
7. 激发电压是指产生特征X 射线的最 电压。
8. 凡是与反射球面相交的倒易结点都满足衍射条件而产生衍射，这句话是对是错？ 。
9. 对于电子探针，检测特征X 射线的波长和强度是由X 射线谱仪来完成的。
常用的X 射线谱仪有两种：一种 ，另一种是 。
10. 对于红外吸收光谱，可将中红外区光谱大致分为两个区： 和 。
区域的谱带有比较明确的基团和频率对应关系。
11. 衍射仪的测量方法分哪两种： 和 。
12. DTA 曲线描述了样品与参比物之间的 随温度或时间的变化关系。
13. 在几大透镜中，透射电子显微镜分辨本领的高低主要取决于 。
14. 紫外吸收光谱是由分子中 跃迁引起的。
红外吸收光谱是由分子中跃迁引起的。
15. 有机化合物的价电子主要有三种，即 、 和 。
16. 核磁共振氢谱规定，标准样品四甲基硅δ TMS ＝ 。
17. 红外吸收光谱又称振-转光谱，可以分析晶体的结构，对非晶体却无能为力。
此种说法正确与否？0λ18.透射电子显微镜以 为成像信号，扫描电子显微镜主要以 为成像信号。
2004年材料科学研究方法考试试题与答案
北京化工大学2004——2005学年第 1 学期《材料科学研究方法》期末考试试卷(A卷) 班级：姓名：学号：分数：一、名词解释（每题2分，共10分）X射线的标识谱：当加于X射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值U k时，在连续谱的某些特定的波长位置上，会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶材有严格恒定的数值，此波长可作为阳极靶材的标志或特征。
空间点阵：晶体是由原子在三维空间中规则排列而成的。
在研究晶体结构时，一般只抽象出其重复规律。
这种抽象的图形即为空间点阵。
残余应力：指产生应力的各种因素不复存在时，由于形变和体积变化不均匀而存留在物体内部并自身保持平衡的应力。
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。
热分析法：利用热效应来研究材料的转变和反应等。
二、选择题（每题只选一个答案，每题1.5分，共30分）1.当一个K层电子被激发而形成空位时，一个M层电子填补K空位，产生的特征X射线称②射线。
①Kα②Kβ③Mα④Mβ2.电子束与固体相互作用一般不会产生④。
①二次电子与俄歇电子②二次电子与透射电子③特征X射线与俄歇电子④二次电子与二次离子。
3.电子探针微区分析的区域大小为②。
①mm级②μm级③nm级④原子级4.扫描电镜的放大倍数取决于③。
①电磁透镜的放大率②电磁透镜的磁场强度③电子束扫描区域与荧光屏显示区域的比值④二次电子产生效率5.扫描电镜与透射电镜相比具有①的优点。
①景深大，放大倍数高②样品无须导电③景深大，样品制备方便④对晶体缺陷分辨率高6.X射线光电子能谱仪的工作原理是②。
①用X射线照射样品，分析产生的电子强度②用X射线照射样品，分析产生的电子能力③用电子束射样品，分析产生的特征X线强度④用电子束射样品，分析产生的特征X线能力7.X射线光电子能谱适用于进行③分析。
①材料化学成分的精确定量②材料内部原子结构与排列③材料的化学组成与化学状态④材料的表面微观形貌8.透射电镜一般不具备②的功能。
材料研究方法重点习题
《材料研究方法》课后习题答案第1章1、材料是如何分类的？材料的结构层次有哪些？答：材料按化学组成和结构分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料；按性能特征分为：结构材料、功能材料；按用途分为：建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、生物材料、医用材料。
材料的结构层次有：微观结构、亚微观结构、显微结构、宏观结构。
2、材料研究的主要任务和对象是什么，有哪些相应的研究方法？答：任务：材料研究应着重于探索制备过程前后和使用过程中的物质变化规律，也就是在此基础上探明材料的组成(结构)、合成(工艺过程)、性能和效能及其之间的相互关系，或者说找出经一定工艺流程获得的材料的组成(结构)对于材料性能与用途的影响规律，以达到对材料优化设计的目的，从而将经验性工艺逐步纳入材料科学与工程的轨道.研究对象和相应方法见书第三页表格。
3、材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？答：按研究仪器测试的信息形式分为图像分析法和非图像分析法；按工作原理，前者为显微术，后者为衍射法和成分谱分析。
§1-3.材料研究方法是如何分类的？如何理解现代研究方法的重要性？答：（ 1）现代材料研究方法主要采用仪器分析的手段，它们按信息形式可分为图象分析法和非图象分析法。
图像研究法是材料结构分析的重要研究手段，主要分为形态学和体视学研究。
形态学是研究材料中组成相的几何形状及其变化，进一步探究它们与生产工艺及材料性能间关系的科学。
体视学是研究材料中组成相的二维形貌特征，通过结构参数的测量，确定各物相三维空间的颗粒的形态和大小以及各相百分含量。
非图像分析法分为衍射法和成分谱分析，前者主要用来研究材料的结晶相及其晶格常数，后者主要测定材料的化学成分。
衍射法包括 X 射线衍射、电子衍射和中子衍射等三种分析方法。
成分谱用于材料的化学成分分析，成分谱种类很多，有光谱，包括紫外光谱、红外光谱、荧光光谱、激光拉曼光谱等，色谱，包括气相色谱、液相色谱、凝胶色谱等，热谱，包括差热分析仪、热重分析仪、示差扫描量热计等；此外，还有原子吸收光谱，质谱等。
2021年材料科学研究方法考试试题与答案
2021年材料科学研究方法考试试题与答案
北京化工大学____——____学年第 1 学期
《材料科学研究方法》期末考试试卷(A卷)
班级：姓名：学号：分数：
一、名词解释（每题2分，共10分）
_射线的标识谱：当加于_射线管两端的电压增高到与阳极靶材相应的某一特定值Uk时，在连续谱的某些特定的波长位置上，会出现一系列强度很高、波长范围很窄的线状光谱，它们的波长对一定材料的阳极靶材有严格恒定的数值，此波长可作为阳极靶材的标志或特征。
空间点阵：晶体是由原子在三维空间中规则排列而成的。
在研究晶体结构时，一般只抽象出其重复规律。
这种抽象的图形即为空间点阵。
残余应力：指产生应力的各种因素不复存在时，由于形变和体积变化不均匀而存留在物体内部并自身保持平衡的应力。
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。
热分析法：利用热效应来研究材料的转变和反应等。
二、选择题（每题只选一个答案，每题1.5分，共30分）
1.当一个K层电子被激发而形成空位时，一个M层电子填补K空位，产生的特征_射线称射线。
①Kα ②Kβ ③Mα ④Mβ
2.电子束与固体相互作用一般不会产生。
①二次电子与俄歇电子②二次电子与透射电子
③特征_射线与俄歇电子④二次电子与二次离子。
3.电子探针微区分析的区域大小为。
①mm级②μm级③ nm级④原子级
4.扫描电镜的放大倍数取决于。
①电磁透镜的放大率②电磁透镜的磁场强度
③电子束扫描区域与荧光屏显示区域的比值④二次电子产生效率。
材料研发考试试题及答案
材料研发考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料不属于复合材料？A. 碳纤维增强塑料B. 不锈钢C. 陶瓷基复合材料D. 金属基复合材料答案：B2. 材料的硬度通常用哪种方法来测定？A. 拉伸试验B. 冲击试验C. 硬度试验D. 疲劳试验答案：C3. 下列哪种材料具有最高的热导率？A. 铜B. 铝C. 铁D. 塑料答案：A4. 材料的塑性变形可以通过哪种试验来测定？A. 拉伸试验B. 压缩试验C. 硬度试验D. 冲击试验答案：A5. 下列哪种材料的耐腐蚀性能最好？A. 不锈钢B. 铝合金C. 钛合金D. 碳钢答案：A6. 材料的断裂韧性通常用哪种参数来表示？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 疲劳强度D. 断裂韧性答案：D7. 下列哪种材料的密度最大？A. 镁合金B. 铝合金C. 钛合金D. 钢答案：D8. 材料的疲劳寿命可以通过哪种试验来测定？A. 拉伸试验B. 压缩试验C. 硬度试验D. 疲劳试验答案：D9. 下列哪种材料的导电性能最好？A. 石墨B. 铜C. 铝D. 塑料答案：B10. 材料的弹性模量通常用哪种方法来测定？A. 拉伸试验B. 压缩试验C. 硬度试验D. 冲击试验答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响材料的强度？A. 材料的成分B. 加工工艺C. 使用环境D. 材料的尺寸答案：ABC2. 下列哪些材料属于高分子材料？A. 聚乙烯B. 聚丙烯C. 聚氯乙烯D. 聚四氟乙烯答案：ABCD3. 下列哪些方法可以提高材料的硬度？A. 热处理B. 冷加工C. 合金化D. 表面涂层答案：ABCD4. 下列哪些因素会影响材料的疲劳寿命？A. 材料的微观结构B. 应力集中C. 环境介质D. 工作温度答案：ABCD5. 下列哪些材料属于陶瓷材料？A. 氧化铝B. 氮化硅C. 碳化硅D. 石墨答案：ABC三、判断题（每题1分，共10分）1. 金属的塑性变形主要通过位错运动来实现。
2008年材料科学研究方法考试试题答案
北京化工大学2007——2008学年第 2 学期《材料科学研究方法》期末考试试卷(A卷)一、名词解释（每题2分，共20分）特征X射线谱：当入射波增大到与阳极靶相适应的强度时，会在连续谱上出现一系列强度高、范围窄的线状谱线，这些谱线都是与特定的物质有严格恒定的关系，因此称为特征X射线谱。
布拉格方程式：散射线发生相干衍射，也可以称为晶面反射所必需满足的条件。
方程式为2dsinθ= nλ.其中d为晶面间距，θ为入射线或反射线与晶面的夹角，λ为入射线波长，n为衍射级数。
结构因数：结构因数是表征单细胞对衍射强度的影响，只与原子的种类，在晶胞中的位置有关，而与晶胞大小和形状无关。
内应力：当加于物体上的外力消失时，由于材料形变和体积变化不均匀而残留在物体内部且自身保持平衡的力。
电磁透镜：用磁场使电子束聚焦成像的装置。
电子衍射操：将倒易点阵转化成正空间点阵，并记录下来的操作方法消光距离：消光距离：在物体深度方向由于衍射线与透镜线动力学相互作用，产生沿深度方向的强烈的电子波振荡，电子波振荡的周期叫消光距离差热分析法：在仪器控温下，测量样品温度随温度或时间变化，从而研究物质的结构、组成等性质变化的方法。
膨胀分析：测量试样在加热或冷却时长度的变化，来研究物体内部结构、性能等的一种分析方法。
电阻分析：通过测量样品电阻变化，来获得物体组结和结构变化规律的一种方法。
二、选择题（每题只选一个答案，每题2分，共30分）1.X射线在穿透物质后衰减，除主要部分是由于真吸收消耗于光电效应和热效应外，还有一部分是偏离原来的方向，即发生了①。
①散射②透射③荧光辐射④俄歇效应2.如果(h k l)的晶面间距是d，则(nh nk nl)的晶面间距为①。
①d/n ②nd③d n④d3.进行德拜花样的爱瓦尔德图解时，认为粉末试样中各晶粒的(HKL)面间距①。
①均相等②部分相等③部分不相等④均不相等4.非晶态结构的径向分布函数描述了非晶态物质①范围内的原子分布。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2010年同济大学材料学材料研究方法考研试题
1.简述高级晶族、中级晶族、低级晶族中光的传播特点，在光学显微镜下如何区分晶体与非晶质体。
2.特征X射线的产生，性质和应用。
【不知此处特征两字是否为误】
3.电子照射在物体表面产生哪些物理信号，并说明其在分析方法中的应用（至少三种）。
4.试推到BRAGG方程，说明其中各字母的意义并讨论其取值范围。
【题目中已给图】
5.电子显微分析方法主要有哪些，SEM、TEM的衬度原理并扼要说明其应用。
{选做题}
6.X射线粉末衍射仪的定性分析步骤，并说明其结果影响因素。
7.光谱分析的物理学基础是什么，说明不同频率光与分子的作用及相应分析方法。
8.典型高分子材料的DTA,DSC曲线并解释各个峰的含义。
9.乙醇的NMR图谱并说明表现了什么信息，说明NMR分析的步骤。
10.透射电镜制样的方法及特点。
2009年同济大学材料学材料研究方法考研试题
共出了15道题，让任选10道答题，总分150分
1、简述什么是非均质体光率体，哪些晶系体现了非晶系光率体，光在这些光率体中传播情况如何？
2、简述特征X射线是如何产生的，以及X射线衍射实验影响因素？
3、简述扫描电镜工作原理，以及举例说明在材料研究中的应用；
4、写出乙醇的NMR谱图，并说明图谱显示信息，并简述影响核磁共振化学位移的主要因素；
晕了，都想不起来了，一片空白，好好想想。
5、结合自己所学专业已经了解的研究方法和手段，举例说明如何使用此分析方法揭示物质的结构特征（起码要用两种研究手段）
6、简述透射电镜在材料研究中的应用；
7、关于X粉末衍射的原理及应用；
8、驰豫的分类，（后面还有一问想不起来了）
9、如何运用材料研究手段分析玻璃转化，氧化，析晶，热分解，并说明热分析在材料研究中的应用；
07
1．电子束轰击到固体样品表面会产生哪些主要物理信号？研究材料的表面形貌一般收集哪种物理信号？并说明其衬度原理研究材料表面元素分布状况应收集哪些信息，并收明其衬度原理。
2．简述DSC的种类和定量热分析原理，举例说明其在材料研究领域的应用。
3．请详述电子衍射和X射线衍射的异同点。
4．请说述电子探针中波谱的原理和应用，并简述波谱与能谱在应用方面的异同。
5．写出布拉格方程，分析物质产生X衍射的充要条件，简述X射线粉末衍射物相鉴定过程。
请说明样品制备对物相鉴定的影响。
6．简述特征X射线的产生，性质和应用。
7．简述红外光谱用于分子结构分析的基础，说明其应用。
8．采用何种手段可以研究高分子材料的结晶。
9．聚合物的填充改性及共混是高分子材料改的常用手段，如何研究无机填充材料在高聚物基体中的分布情况？如何研究共混物中各相的形态？
10．核磁共振谱中不同质子产生不同化学位移的根本原因是什么？化学位移的主要影响因素有哪些？核磁共振谱中的信号强度可以提供何种信息？
11．请详细描述金相试样的制备过程，并画出碳马氏体和高碳马氏体的组织示意图，解释其区别。
12．举例说明透射电镜在金属材料研究方面的应用，说明其原理。
13．制备金属材料透射电子显微镜试样时一般采用双喷法制样，请详述其原理。
14．请详述多晶，非晶，纳米晶体材料在透射电子显微镜选区稍微图像中的区别。
15．拟定方案，解决玻璃体内夹杂物的鉴定。
16．采用合适的现代技术表征法分析硅酸盐水泥水化进程，请简要评述你给出的方法。
17．叙述X射线粉末衍射宣分析无机材料的方法有哪几种，并加以评述。
18．请简要叙述布拉格方程在材料微观结构分析和表征领域中的应用。
材料研究方法解析
总结归纳
1．X射线与物质相互作用时会产生那些效应？利用其中那些效应可以进行晶体结构的分析鉴定？如何利用X射线衍射分析法鉴定晶态与非晶态？
2．画出晶体对X射线衍射的示意图，写出布拉格方程，并说明该方程中各参数的意义。
3．X射线衍射方法在材料研究中有哪些应用？请具体阐述。
4．请阐述电子与固体物质相互作用时产生的各种电子信号，并介绍这些电子信号在材料分析研究中的各种用途。
5．试讨论加热速度、试样颗粒度、炉内压力和气氛对差热分析结果的影响，为什么说差热分析只能进行定性或半定量分析，而示差扫描量热分析法则可以进行定量分析？
6．通常在一张NMR谱图中可以得到哪些基本信息？并举例说明NMR在材料结构分析中的应用。
7．影响热重曲线的因素有哪些？如何保证热重分析的精确度？举例说明热重分析在材料研究中的应用。
8．影响红外光谱谱带频率和强度的因素有哪些？并举例说明红外光谱在材料分析中的应用。
9．请介绍透射电镜分析时的块状样品表面复型种类和复型方法。
为何电子显微分析可以获得较光学显微分析高得多的分辨。
10．请阐述电子探针X射线显微分析的基本原理和应用，并比较两种常用的X射线谱仪——波谱仪和能谱仪的特点。
11．如何利用差热分析、热重分析和热膨胀分析来区分无机材料中的脱水分解、氧化、多晶转变、烧结等过程？
12．微晶玻璃是一种在玻璃基体中均匀析出所需微晶相的新材料，在微晶玻璃材料研究过程中，需要掌握玻璃转变温度Tg、析晶温度、析出晶体的晶相种类、以及析出晶体尺寸形貌等物性数据。
通过哪些测试方法可以方便地获得这些数据？并请介绍在这些测试图谱中获取所需数据的具体过程。
13．有机高分子材料的TEM和SEM的试样有哪些特点。
14．试画出有机高分子材料DSC的特征曲线，并说出相应的焓变峰或转变区的物理化学含义。
15．试推断下图所示二张IR谱图所代表聚合物的类别，并写出解析过程。
06年部分真题
16．试阐述红外光谱分析的基础以及应用。
17．什么是斯托克斯线、反斯托克斯线，试说明拉曼光谱与红外光谱是互补的。
18. 请说明下列图谱所代表聚合物的性质特征。
(a) (b) （c）
(d)
还有两长图在教材中的P3-52中的（f）和(k)
19. 请阐述电子与固体物质相互作用时产生的各种电子信号那些信号可以用于晶体研究？
20. DTA曲线用什么作为反应起始温度，为什么？
21. 何谓自旋偶合? 何谓自旋分裂? 它们在NMR分析中有何重要作用?
22.. 下列化合物中OH的氢核，何者处于较低场? 为什么?
23. 按化学位移值的大小，将下列每个化合物的核磁共振信号排列程序。
(1) CH3CH2OCH2CH3 (2) CH3CHO (3) Cl2CHCH2Cl。