材料研究方法课后习题答案
材料研究方法课后习题答案jd4-1
§4-1 如何提高显微镜分辨本领，电子透镜的分辨本领受哪些条件的限制？
所谓分辨本领，是指显微镜能分辨的样品上两点间的最小距离。
通常，我们以物镜的分辨本领来定义显微镜的分辨本领。
确定光学透镜分辨本领d 0的公式为
.
61.0sin 61.00N.A n d λαλ=⋅= 透镜的分辨本领主要取决于照明束波长λ。
电子透镜的分辨本领随加速电压的提高而提高。
透镜的实际分辨本领除了与衍射效应有关以外，还与透镜的像差有关。
对于光学透镜，已经可以采用凸透镜和凹透镜的组合等办法来矫正像差，使之对分辨本领的影响远远小于衍射效应的影响，但是电子透镜只有会聚透镜，没有发散透镜，所以至今还没有找到一种能矫正球差的办法。
这样，像差对电子透镜分辨本领的限制就不容忽略了。
像差分球差、像散、畸变等，其中，球差是限制电子透镜分辨本领最主要的因素。
材料现代研究方法习题加答案-考试实用
第二部分电子显微分析一、电子光学1、电子波特征，与可见光有何异同?2、电磁透镜的像差（球差；色差；像散；如何产生，如何消除和减少）球差即球面像差，是磁透镜中心区和边沿区对电子的折射能力不同引起的，其中离开透镜主轴较远的电子比主轴附近的电子折射程度过大。
用小孔径成像时可使球差明显减小。
像散是由于电磁透镜的轴向磁场非旋转对称引起。
透镜磁场不对称，可能是由于极靴被污染，或极靴的机械不对称性，或极靴材料各项磁导率差异引起。
象散可由附加磁场的电磁消象散器来校正。
色差是由入射电子的波长或能量的非单一性造成的。
稳定加速电压和透镜电流可减小色差。
3、电磁透镜的分辨率、景深和焦长（与可见光），影响因素电磁透镜的分辨率主要由衍射效应和像差来决定。
（1）已知衍射效应对分辨率的影响（2）像差对分辨的影响。
像差决定的分辨率主要是由球差决定的。
景深：当像平面固定时(像距不变),能维持物像清晰的范围内,允许物平面(样品)沿透镜主轴移动的最大距离。
焦长：固定样品的条件下（物距不变），象平面沿透镜主轴移动时仍能保持物像清晰的距离范围，用D L表示。
二、透射电子显微镜1、透射及扫描电镜成像系统组成及成像过程（关系）扫描电镜成像原理：在扫描电镜中，电子枪发射出来的电子束，一般经过三个电磁透镜聚焦后，形成直径为0.02~20μm的电子束。
末级透镜（也称物镜，但它不起放大作用，仍是一个会聚透镜）上部的扫描线圈能使电子束在试样表面上作光栅状扫描。
通常所用的扫描电镜图象有二次电子象和背散射电子象。
2、光阑（位置、作用）光栏控制透镜成像的分辨率、焦深和景深以及图像的衬度、电子能量损失谱的采集角度、电子衍射图的角分辨率等等。
防止照明系统中其它的辐照以保护样品等3、电子衍射与x衍射有何异同电子衍射与X射线衍射相比的优点：1.电子衍射能在同一试样上将形貌观察与结构分析结合起来。
2.电子波长短，单晶的电子衍射花样婉如晶体的倒易点阵的一个二维截面在底片上放大投影，从底片上的电子衍射花样可以直观地辨认出一些晶体的结构和有关取向关系，使晶体结构的研究比X射线简单。
材料研究方法(二)智慧树知到答案2024年武汉科技大学
材料研究方法（二）武汉科技大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.光学透镜成像的基础是光可以发生（）。
A:折射B:散射C:衍射D:反射答案:A2.照明光源的波长不单一造成的像差我们称为（）。
A:像散B:色差C:像差D:球差答案:B3.（）是由于透镜的远轴区与近轴区的磁场对电子的折射能力不同而造成的。
A:色差B:球差C:像散D:像差答案:B4.像散是由于透镜磁场的非旋转对称引起的。
（）A:对 B:错答案:A5.低能电子束波长比较长，不容易被磁场会聚（）A:对 B:错答案:B第二章测试1.透射电镜的分辨率主要取决于（）。
A:聚光镜B:物镜C:中间镜D:投影镜答案:B2.透射电子显微镜的成像系统中有（）A:样品架、聚光镜光阑、投影镜B:聚光镜、物镜、物镜光阑C:物镜光阑，投影镜、聚光镜D:物镜、中间镜、投影镜答案:D3.透射电子显微镜中的光阑有（）A:衍射光阑、聚焦光阑、发散光阑B:物镜光阑、投影镜光阑、发散光阑C:物镜光阑、聚光镜光阑、选区光阑D:中间镜光阑、投影镜光阑、衍射光阑答案:C4.透射电子显微镜操作的过程中，将中间镜的物平面和物镜的像平面重合，就是成像操作。
（）A:错 B:对答案:B5.透射电子显微镜不需要在高真空下工作。
（）A:错 B:对答案:A第三章测试1.共带轴的晶面在倒空间中的阵点是（）A:共点B:无规则C:共面D:共线答案:C2.正空间中孪晶点阵与基体点阵存在对称关系，其倒空间点阵（）A:不存在晶面对称关系B:存在同样的镜面对称关系C:存在镜面对称关系，但对称性质发生改变D:完全重合答案:B3.单晶体的电子衍射花样本质上是（）A:垂直于电子束入射方向的零层倒易阵点上的阵点在荧光屏上的投影B:平行于电子束入射方向的零层倒易阵点上的阵点在荧光屏上的投影C:垂直于电子束入射方向的+1层倒易阵点上的阵点在荧光屏上的投影D:平行于电子束入射方向的-1层倒易阵点上的阵点在荧光屏上的投影答案:A4.一个体心立方晶体，下面哪个衍射斑点( )不消光。
材料研究方法课后习题答案jd8-3
§8-3 试简要阐述判断出分子离子峰方法。
在判断分子离子峰时可参考以下几个方面的规律和经验方法：（1）分子离子稳定性的一般规律分子离子的稳定性与分子结构有关。
碳数较多、碳链较长（也有例外）和有支链的分子，分裂几率较高，其分子离子的稳定性低；而具有π键的芳香族化合物和共轭烯烃分子，分子离子稳定，分子离子峰大。
（2）分子离子峰质量数的规律（氮规则）由C、H、O组成的有机化合物，分子离子峰的质量一定是偶数。
由C、H、O、N组成的化合物，含奇数个N，分子离子峰的质量是奇数，含偶数个N，分子离子峰的质量则是偶数。
凡不符合氮规则者，就不是分子离子峰。
（3）分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理如有不合理的碎片峰，就不是分子离子峰。
例如分子离子不可能裂解出两个以上的氢原子和小于一个甲基的基团，故分子离子峰的左面，不可能出现比分子离子的质量小3-14个质量单位的峰；若出现质量差15或18，这是由于裂解出-CH3或一分子水，因此这些质量差都是合理的。
（4）在判断分子离子峰时，还应注意形成 M+1 或 M-1 峰的可能性。
（5）降低电子轰击源的能量，观察质谱峰的变化：在不能确定分子离子峰时，可以逐渐降低电子流的能量；使分子离子的裂解减少。
这时所有碎片离子峰的强度都会减小，但分子高子峰的相对强度会增加。
仔细观察质荷比最大的峰是否在所有的峰中最后消失。
最后消失的峰即为分子离子峰。
有机化合物的质谱分析，最常应用电子轰击源作离子源，但在应用这种离子源时，有的化合物仅出现很弱的，有时甚至不出现分子离子分子峰，这样就使质谱失去一个很重要的作用。
为了得到分子离子峰，可以改用其它一些离子源，如场致电离源、化学电离源等。
高分子材料研究方法作业及答案
⾼分⼦材料研究⽅法作业及答案第⼀章《绪论》习题答案1. 材料的定义?答：⽤以制造有⽤的构件、器件或其它物品的物质。
也可以说是将原料通过物理或化学⽅法加⼯制成的⾦属、⽆机⾮⾦属、有机⾼分⼦和复合材料的固体物质。
它们⼀⽅⾯作为构件、器件或物品的原材料或半成品，如⾦属、有机⾼分⼦、⽊材、⼈造纤维、天然⽯材和某些玻璃等；另⼀⽅⾯可以在某些⼯艺中作为最终产品，如陶瓷和玻璃制品。
2. 材料与⼈类的关系?答：关系密切，⼈类进步的⾥程碑。
（1）当代⽂明的三⼤⽀柱：材料、信息与能源；（2）新技术⾰命的主要标志：新材料、信息技术和⽣物技术。
（3）⼈类⽂明进步的标志：⽯器、青铜器、铁器和蒸汽机时代。
3. 材料的使⽤性能、固有性质、结构组成和合成⽅法之间的关系？答：材料结构与性能的关系：材料的性能是材料内部因素在⼀定的外部因素下的综合反映：材料的固有性质⼤都取决于物质的电⼦结构、原⼦结构和化学键结构。
物质的组成与结构取决于材料的制备和使⽤条件。
4. ⾼分⼦材料研究⽅法的内容有哪些？答：材料结构研究的基本⽅法：任务有三个：成分分析、结构测定和形貌分析。
成分分析：光谱：红外：分析材料的主要基团；⾊谱：分析材料的组成特征；热谱：分析材料的热性能；质谱：分析化合物的分⼦量和元素组成。
结构测定：X-衍射：晶体结构。
举例：蒙脱⼟。
电⼦衍射：测定细微晶体的亚微⽶结构，来分析表⾯或涂层的结构。
中⼦衍射：测定材料的缺陷、空⽳等，还可研究⽣物⼤分⼦在空间的构型。
俄歇电⼦能谱：是⽤⼀束汇聚电⼦束，照射固体后在表⾯附近产⽣了⼆次电⼦。
由于俄歇电⼦在样品浅层表⾯逸出过程中没有能量的损耗，因此从特征能量可以确定样品的元素成分。
图像分析：扫描电镜：分析材料的表⾯形貌；透射电镜：分析材料的颗粒⼤⼩，晶体材料的缺陷等。
第⼆章《红外光谱》习题答案1. 红外光谱可分为哪⼏个区域，各区域的分⼦跃迁类型和适⽤范围?答：如下表格所⽰：近红外中红外远红外分⼦跃迁类型泛频，倍频分⼦振动和转动晶格振动和纯转动适⽤范围有机官能团定量分析分⼦结构分析和样品成分分析⽆机矿物和⾦属有机物2. 红外光谱吸收谱的位置和强度与相应化合物的结构有何关系?答：位置与化合物中的官能团的种类有关；强度与该官能团的数量有关。
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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。
材料研究方法作业答案
材料研究方法作业答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】材料研究方法第二章思考题与习题一、判断题√1．紫外—可见吸收光谱是由于分子中价电子跃迁产生的。
×2．紫外—可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。
×3．摩尔吸收系数的值随着入射波光长的增加而减少。
×4．分光光度法中所用的参比溶液总是采用不含待测物质和显色剂的空白溶液。
×5．人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是200~400nm。
×6．分光光度法的测量误差随透射率变化而存在极大值。
√7．引起偏离朗伯—比尔定律的因素主要有化学因素和物理因素，当测量样品的浓度极大时，偏离朗伯—比尔定律的现象较明显。
√8．分光光度法既可用于单组分，也可用于多组分同时测定。
×9．符合朗伯—比尔定律的有色溶液稀释时，其最大吸收波长的波长位置向长波方向移动。
×10．有色物质的最大吸收波长仅与溶液本身的性质有关。
×11．在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测定溶液浓度越大，吸光度也越大，测定的结果也越准确。
（）√12．有机化合物在紫外—可见区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。
（）×13．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为：微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。
（）×14．在紫外光谱中，生色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。
（）×15．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析。
（）×16．有色化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化而改变。
（）×17．由共轭体系π→π*跃迁产生的吸收带称为K吸收带。
（）√18．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。
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。
智慧树答案材料研究方法知到课后答案章节测试2022年
第一章1.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（）答案:球差2.光学透镜的像差主要有（）答案:色差;像场弯曲;球差3.光学显微镜具有（）放大功能。
答案: 二级4.光学透镜要能区分开两个成像物点，则此两物点形成的埃利斑之间的最小距离应答案: 大于埃利斑半径5.光学显微镜的极限分辨能力为（）答案:200nm6.光学透镜成像的基础是光可以（）答案:折射7.由于照明光源波长不统一形成的图像模糊称为（）答案:色差8.成像物体上能分辨出来的两物点间的最小距离称为（）答案:分辨率9.要提高显微镜的分辨率，关键是要（）答案:减小光源波长10.干镜的有效放大倍数一般为（）倍答案:500~100011.为获得大景深，可以考虑（）答案:降低放大倍数;减小数值孔径12.金相砂纸后标号越大，说明砂纸上的磨削颗粒越（）答案:小13.抛光平面样品时，可以选择（）答案:化学抛光;复合抛光;机械抛光;电解抛光14.砂纸背面的防水标志是（）答案:WATERPROOF15.透镜的像差是由于本身几何光学条件的限制造成的，和光源波长无关（）答案:错16.逆光拍照时，明暗对比强烈的地方出现的彩色边缘就是色差（）答案:对17.最小散焦斑是点光源成像质量最好的情况（）答案:对18.衬度是指图像上相邻部分间的黑白对比度或颜色差（）答案:对19.油镜的最大数值孔径小于干镜的最大数值孔径（）答案:错20.明场照明时光线损失很少（）答案:错21.只要聚焦准确，点光源的像可以是一个清晰的亮点（）答案:错22.从衍射效应来看，透镜分辨的最小距离和数值孔径成反比（）答案:对23.有效放大倍数和人眼的分辨能力无关（）答案:错24.只要是导电材料，都可以用电火花线切割切取样品（）答案:错第二章1.发现X射线的是答案: 伦琴2.进行第一次晶体衍射实验的是答案: 劳厄3.X射线衍射时，首先出现的衍射峰必定是（）的晶面。
答案: 低指数4.对衍射强度影响最大的是答案: 结构因数5.能影响短波限位置的因素是答案: 管电压6.X射线是物理学家伦琴发现的（）答案:对7.X射线管的效率极低，一般仅有百分之几（）答案:对8.物质的线吸收系数是一个常量，反映物质本身对X射线吸收特性（）答案:错9.试样的原子序数越大，对X射线的吸收越少（）答案:错10.采用短波X射线照射时，能参与反射的晶面将会减少（）答案:错11.波长越大，爱瓦尔德球的半径越小（）答案:对12.倒易球实际上就是很多和球心等距离的倒易点构成的假象球面（）答案:对13.面心立方晶体能衍射的晶面依次是（110）、（200）、（211）（）答案:错14.特征谱的波长取决于X射线管的管电压（）答案:错15.X射线和可见光一样都是电磁波（）答案:对16.X射线衍射应用的是相干散射（）答案:对17.X射线在晶面上的反射和可见光在镜子上的反射从本质上来讲是一样的（）答案:错18.德拜相测算时，选用越高角度的线条误差越大（）答案:错19.简单立方点阵不消光的面指数平方和之比是1：2：3：4：5：6：7：8：9…（）答案:错20.采用步进扫描可较快的获得一幅完整而连续的衍射图（）答案:错21.X射线物相分析可以用来分析同素异构体（）答案:对22.进行第一次晶体衍射实验的是（）答案:劳厄23.X射线光量子的能量（）答案:比可见光高24.X射线与物质相遇时，可以（）答案:使荧光物质发光;穿透物质;使气体电离25.人们常使用铅来隔离X射线，是应为铅（）答案:价格便宜;原子序数大26.X射线衍射时，首先出现的衍射峰必定是（）的晶面答案:低指数27.倒易基矢和同名正基矢点乘结果为（）答案:128.有一倒易矢量g=2a+b*，与它对应的正空间晶面是（）答案:21029.在XRD上检测无择优取向的体心立方多晶粉末样品，前三个衍射峰是（）答案:110/200/21130.在XRD上检测无择优取向的面心立方多晶粉末样品，第二个出现的衍射峰是（）答案:20031.对纯Ag进行多晶体衍射实验时，不可能发生衍射的晶面是（）答案:11032.110面的多重性因素是（）答案:1233.X射线衍射仪与照相法的不同在于（）答案:平板试样;电离计数器记录;发散光束;采用线焦斑34.最常用的X射线衍射方法是（）答案:粉末多晶法35.1912年的首次晶体衍射实验证明（）答案:空间点阵的假说是正确的;原子的排列是周期性重复的;原子是真实存在的;X射线是电磁波36.X射线衍射仪用的是一束（）的X射线答案:发散第三章1.电子束是物质波，不是电磁波（）答案:对2.电磁透镜的焦距和放大倍数是可变的（）答案:对3.透镜物平面允许的轴向偏差称为焦长（）答案:错4.普通透射电镜的电子枪主要是热阴极和场发射两类（）答案:对5.电镜中物镜的分辨率取决于极靴的形状和加工精度（）答案:对6.在透射电镜的操作过程中，把中间镜的物平面和物镜的像平面重合，就是成像操作（）答案:对7.薄膜样品在最终减薄时，最好使用减薄速度较快的离子减薄（）答案:错8.要获得单晶衍射花样，首先要有单晶样品（）答案:错9.晶带轴垂直于零层倒易面上的任何一个矢量（）答案:对10.电子衍射花样的标定结果不是唯一的（）答案:对11.电子波的波长取决于（）答案:电子运动速度;加速电压;电子的质量12.透射电子显微镜中用磁场来使电子波聚焦成像的装置是（）答案:电磁透镜13.像散是指（）引起的图像模糊不清的现象答案:由透镜磁场的非旋转对称14.透射电镜对照明光源的要求是（）答案:可倾斜;孔径角小;亮度高;平行度好;束流稳定15.透射电镜的成像系统主要包括（）答案:物镜;中间镜;投影镜16.在透射电镜衍射操作时，要求中间镜的物平面和（）重合答案:物镜背焦面17.单晶体电子衍射花样是（）答案:规则排列的点阵18.薄膜样品一般预先减薄至（）答案:几十微米19.属于[101]晶带的晶面是（）答案:;;;20.杆状晶体反映到倒易空间是（）答案:一定尺寸的倒易圆盘第四章1.可用于表层成分的信号是答案: 背散射电子2.二次电子像衬度最亮的区域是答案:法线和电子束成60º的表面3.仅反映固体样品表面形貌信息的物理信号是答案: 二次电子4.扫描电子显微镜配备的成分分析附件中最常见的仪器是答案: 能谱仪5.目前显微断口的分析工作大都是用（）来完成的。
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。
材料研究方法课后题答案.docx
第］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；按川途分为：建筑材料、航空材料、电子材料、半导体材料、生物材料、医川材料。
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：材料研究应着垂于探索制备过程前后和使川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Z 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）对于材料性能与川途的影响规律，以达到对材料优化设计的口的，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。
第2章1、简述现代材料研究的主X 射线实验方法在材料研究屮有那些主要应川？ 答：现代材料研究的主X 射线实验方法在材料研究中主要佇以下儿种应丿山（1） X 射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成（2） X 射线物相定量分析：用于测定某物相在物质中的含量（3） X 射线晶体结构分析：用于推断测定晶体的结构 2、试推导Bragg 方程，并对方程中的主要参数的范围确定进行讨论. 答：见书第97页。
1 X 射线衍射试'验主要有那些方法，他们各有哪些应用，方法及研究对象.答:方法及样晶的制备简单，所以，在科学研究和实际生产中的应川不可缺少；而劳厄法和转晶法主要应川于单晶 体的研究，特别是在晶体结构的分析中必不可少，在某种场合下是无法替代的。
第3章1、如何提高显微镜分辨本领，电子透镜的分辨本领受哪些条件的限制？答：分辨木领：指显微镜能分辨的样需上两点间的最小距离；以物镜的分辨木领来定义显微镜的分辨木领。
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
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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。
材料研究方法课后习题答案jd4-10
§4-10 与X射线衍射相比，（尤其透射电镜中的）电子衍射的特点是什么？
晶体对电子波的衍射现象，与X射线衍射一样，一般简单地用布喇格定律加以描述。
当波长为λ的单色平面电子波以掠射角θ照射到晶面间距为d hkl的平行晶面组(hkl)时(图4.21)，若满足布喇格(Bragg)方程
2d hkl sinθ=nλ (4.31) 则在与入射方向成2θ角的方向上，相邻平行晶面反射波之间的波程差为波长的整数倍，各层晶面的原子的散射在2θ方向上具有相同位相，它们因相互加强而产生该晶面组的衍射束。
由于入射束S0、衍射束S 与衍射晶面的法线N hkl在同一平面内，与几何光学上的反射规律相似，所以习惯上常把晶体的衍射说成是满足布喇格条件的晶面对入射束的反射。
特点：
1)透射电镜常用双聚光镜照明系统，束斑直径为1～2μm，经过双聚光镜的照明束相干
性较好。
2)透射电镜有三级以上透镜组成的成像系统，借助它可提高电子衍射相机长度。
普通电子衍射装置相机长度一般为500mm左右，而透射电镜相机长度可达1000～5000mm。
3)可以通过物镜和中间镜的密切配合，进行选区电子衍射，使成像区域和电子衍射区域统一起来，达到样品微区形貌分析和原位晶体学性质测定的目的。
。
材料研究方法作业答案
材料研究方法作业答案材料研究方法×11．在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测定溶液浓度越大，吸光度也越大，测定的结果也越准确。
（）√12．有机化合物在紫外—可见区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。
（）×13．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为：微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。
（）×14．在紫外光谱中，生色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。
（）×15．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析。
（）×16．有色化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化而改变。
（）×17．由共轭体系π→π*跃迁产生的吸收带称为K吸收带。
（）√18．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。
（）√19．由于振动能级受分子中其他振动的影响，因此红外光谱中出现振动偶合谱带。
（）×20．确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。
（）×21．对称分子结构，如H2O分子，没有红外活性。
（）√22．分子中必须具有红外活性振动是分子产生红外吸收的必备条件之一。
（）√23．红外光谱中，不同化合物中相同基团的特征频率总是在特定波长范围内出现，故可以根据红外光谱中的特征频率峰来确定化合物中该基团的存在。
（）×24．不考虑其他因素的影响，下列羰基化合物的大小顺序为：酰卤＞酰胺＞酸＞醛＞酯。
（）√25．傅里叶变换型红外光谱仪与色散型红外光谱仪的主要差别在于它有干涉仪和计算机部件。
（）√26．当分子受到红外光激发，其振动能级发生跃迁时，化学键越强吸收的光子数目越多。
（）×27．游离有机酸C=O伸缩振动v C=O频率一般出现在1760cm-1，但形成多聚体时，吸收频率会向高波数移动。
（）二、选择题1．在一定波长处，用2.0 cm吸收池测得某试液的百分透光度为71%，若改用3.0 cm吸收池时，该试液的吸光度A为（B）（A）0.10 （B）0.22 （C）0.452．某化合物浓度为c1，在波长λ1处，用厚度为1 cm的吸收池测量，求得摩尔吸收系数为ε1，在浓度为3 c1时，在波长λ1处，用厚度为3 cm的吸收池测量，求得摩尔吸收系数为ε2。
材料研究方法作业答案
材料研究⽅法作业答案材料研究⽅法第⼆章思考题与习题⼀、判断题V1紫外⼀可见吸收光谱是由于分⼦中价电⼦跃迁产⽣的。
X 2.紫外⼀可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。
X 3.摩尔吸收系数的值随着⼊射波光长的增加⽽减少。
X 4.分光光度法中所⽤的参⽐溶液总是采⽤不含待测物质和显⾊剂的空⽩溶液。
X 5.⼈眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是200~400nm。
X 6.分光光度法的测量误差随透射率变化⽽存在极⼤值。
V7?引起偏离朗伯⼀⽐尔定律的因素主要有化学因素和物理因素，当测量样品的浓度极⼤时，偏离朗伯—⽐尔定律的现象较明显。
V8.分光光度法既可⽤于单组分，也可⽤于多组分同时测定。
X 9.符合朗伯—⽐尔定律的有⾊溶液稀释时，其最⼤吸收波长的波长位置向长波⽅向移动。
X 10.有⾊物质的最⼤吸收波长仅与溶液本⾝的性质有关。
X 11.在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正⽐的⽐⽿定律的结论，被测定溶液浓度越⼤，吸光度也越⼤，测定的结果也越准确。
（）V12.有机化合物在紫外⼀可见区的吸收特性，取决于分⼦可能发⽣的电⼦跃迁类型，以及分⼦结构对这种跃迁的影响。
（）X 13.不同波长的电磁波，具有不同的能量，其⼤⼩顺序为：微波〉红外光〉可见光〉紫外光〉X射线。
（）X 14.在紫外光谱中，⽣⾊团指的是有颜⾊并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。
()X 15.区分⼀化合物究竟是醛还是酮的最好⽅法是紫外光谱分析。
()X 16.有⾊化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化⽽改变。
()X 17.由共轭体系n^n *跃迁产⽣的吸收带称为K吸收带。
()V18.红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故⼜称为振转光谱。
()V19.由于振动能级受分⼦中其他振动的影响，因此红外光谱中出现振动偶合谱带。
()X 20.确定某⼀化合物⾻架结构的合理⽅法是红外光谱分析法。
()X 21.对称分⼦结构，如H0分⼦，没有红外活性。
材料研究方法课后习题答案jd1-3
§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。
（2）研究材料必须以正确的研究方法为前提。
研究方法，从广义来讲，包括技术路线、实验技术、数据分析等。
具体来说，就是在充分了解所研究对象所处的现状的基础上，根据具体目标，详细制定研究内容、工作步骤及所采用的实验手段，并将实验获得的数据进行数学分析和处理，最后得出规律或建立数学模型。
其中，技术路线的制定是至关重要的，实验方法的选择也是非常关键的。
譬如说，虽然制定出完整的技术路线，但若没有相应的实验方法或先进的测试手段与之对应，则难以达到预期的目的；反过来，若仅有先进的测试手段，而没有正确的技术路线，也同样难以达到预期目的；两者相辅相成，缺一不可。
材料研究方法课后习题答案jd7-2
§7-2 什么是弛豫？为什么NMR分析中固体试样应先配成溶液？
答：核磁共振中氢核由高能态回复到低能态而不发射原来所吸收的能量的过程称为弛豫。
自旋—自旋弛豫时间以t2表示，一般气体、液体的t2也是1s左右。
固体及高粘度试样中由于各个核的相互位置比较固定，有利于相互间能量的转移，故t2极小。
即在固体中各个磁性核在单位时间内迅速往返于高能态与低能态之间。
其结果是使共振吸收峰的宽度增大，分辨率降低。
因此在核磁共振分析中固体试样应先配成溶液。
材料研究方法课后习题答案jd6-11
§6-11 分子式C 6H 14，红外光谱如下，推导其结构。
解：分子式C 6H 14，化合物的不饱和度为0，为饱和烃类化合物。
3000~2800cm -1(s)为饱和C-H 伸缩振动。
第二、三峰区无特征吸收带。
1461cm -1为2CH δ，3asCH δ。
1380cm -1为3sCH δ，该谱带无裂分，表明无同碳二甲基或同碳三甲基存在。
775cm -1(w)为2CH 平面摇摆振动，该振动吸收频率随()−−n CH 2中n 值的改变而改变，n 值增大，波数降低。
775cm -1(n ＝1)表明该化合物无n ＞1的长链烷基存在，只有23CH CH 基存在(乙基中2CH 平面摇摆振动780cm -1)。
综合以上分析，因分子中既无异丙基、异丁基存在，又无n ＞1的长链烷基存在，所以化合物的结构只能是3-甲基戊烷：。
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目录第一章绪论 (2)第二章光学显微分析 (2)第3章X射线衍射分析 (5)第4章电子显微分析 (8)第5章热分析 (12)第6章光谱分析 (16)第7章核磁共振分析 (19)第8章质谱分析 (21)第9章材料测试方法的综合应用 (22)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。
突起：在晶体形貌观察时会感觉到不同晶体表面好像高低不平，某些晶体显得高一些，某些晶体显得低一些，这种现象称为突起。
闪突起：双折射率答的晶体，在单偏光镜下，旋转物台，突起高低发生明显的变化，这种现象称为闪突起。
决定晶体糙面和突起等级的因素：根据光片中突起的高低、轮廓、糙面的明显程度划分等级。
4.什么叫干涉色？影响晶体干涉色的因素有哪些？光的干涉条件是什么？答：白光由七种不同波长的单色光组成，由于不同单色光发生的消光位和最强位因各自波长而处于不同位置，因此七种单色光的明暗干涉条纹互相叠加而构成了与光程差相对应的特殊混合色，称为干涉色。
影响干涉色的因素：光程差的大小影响干涉色的颜色；α角影响干涉色的亮度。
光的干涉条件：两束光振动频率相同，均同一平面内振动，且存在光程差。
10.如何利用锥光镜鉴定晶体的光性和轴性？（了解）答：光性的鉴定：鉴定一轴晶晶体的光性可利用相应补色器，通过确定黑十字所划分的四个象限或黑直臂两侧所对应的象限中光率体的分布形式来确定；在二轴晶晶体切片中，由黑十字或黑直臂位转动物台45°时，黑弯臂的顶点即光轴出露点，此时与光轴面垂直方向即为Nm，此时可以利用补色器，通过鉴定两光轴出露点连线平行于Ng或Np来确定是哪根光率体主轴，即可确定二轴晶光率体光性。
轴性的鉴定：在锥光镜下，一轴晶和二轴晶晶体的干涉图像明显不同，对于一轴晶来说，转动物台，呈现的是黑十字或黑直臂交替出现，不出现弯曲的黑臂；对于二轴晶来说，则呈现黑十字与弯臂交替出现的干涉图像。
11.如何提高光学显微分析的分辨能力？答：1）选用更短的波长；2）采用折射率很高的材料；3）增大显微镜的孔径角。
12.阐述光学显微分析用光片制备方法。
答：1）取样：取样部位应有代表性，应包含所要研究的对象并满足研究的特定要求；2）镶嵌：对形状特殊或尺寸细小而不易握持的样品，需进行样品镶嵌；3）磨光：去除取样时引入的样品表层损伤，获得平整光滑的样品表面；4）抛光：去除细磨痕以获得平整无疵的镜面，去除变形层；5）浸蚀：清晰显示出材料的内部组织。
13.分析近场光学显微分析的原理及与传统光学显微分析的异同。
答：原理：在近场探测中，必须将探测器位于距物体一个波长以内的位置上，在场传播以前将其俘获，因此近场探测器位于距离物体表面纳米尺寸的位置上，既能移动又不碰到样品，所以只能使用点状探测器逐点成像的方法。
这种点状探测器首先将纳米尺寸的局部光信号收集，将其转变为电流，或者再发射到自由空间，或者以波导的方式将其传播到探测系统，将逐点采集的信息扫描成为二维图像。
异同：1）照明光源的尺度和照明方法：传统光学显微镜用扩展光源在远场照明样品；近场官学显微镜用纳米局域光源在纳米尺度的近场距离内照明样品；2）成像方法：传统光学显微镜用肉眼或成像仪器直接观察或接受放大的图像，近场光学显微镜用扫描技术使局域光源逐点网格状照明样品，然后由光电接收器接受光信号，借助计算机将图像勾画出来。
3）近场光学显微镜用探针来照明样品和探测信号。
14.为何近场光学显微镜可突破光学显微镜分辨率极限？答：一般近场光学显微镜分辨率：30-50nm；新型近场光学显微镜分辨率0.8nm，不但突破了λ/2 的衍射极限，也使目前近场光学显微镜的分辨本领提高了近两个数量级。
第3章X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。
答：X射线——由高速电子撞击物质的原子所产生的电磁波。
性质：1）X射线是一种电磁波，具有波粒二象性；2）X射线波长：10-2—102A03）X射线的波长、振动频率和传播速度符合λ=c/v.4）X射线可以看成具有一定能量E、动量P、质量m的X光流子5）X射线具有很高的穿透能力，可以穿过黑纸和许多对于可见光不透明的物质。
6）X射线肉眼不能观察到，但可以使照相底片感光，在通过一些物质时，使物质原子中的外层电子发生跃迁发出可见光。
7）X射线能够杀死生物细胞和组织，连续X射线：强度随波长连续变化，构成连续谱。
X谱强度随X射线管的管电压增加而增大，最大强度所对应的波长变小，最短波长界限减小。
特征X射线：波长一定、强度很大的特征谱只有当管电压超过一定激发电压时才产生，只取决于光管的阳极靶材料，不同靶材具有其特有的特征谱线。
2.X射线与物质的相互作用是什么？答：X射线与物质相互作用过程会产生物理、化学和生化过程，引起各种效应。
X射线可使一些物质发出可见的荧光；使离子固体发出黄褐色或紫色的光；破坏物质的化学键，使新键形成，促进物质的合成；引起生物效应，导致新陈代谢发生变化；X射线与物质之间的物理作用可分为X射线散射和吸收。
3.试述X射线衍射原理，布拉格方程和劳厄方程的物理意义。
答：X射线衍射原理：X射线作为一电磁波投射到晶体中时，会受到晶体中原子的散射，而散射波就好像是从原子中心发出，每一个原子中心发出的散射波又好比一个源球面波。
由于原子在晶体中是周期排列，这些散射球面波之间存在着固定的位相关系，它们之间会在空间产生干涉，结构导致在某些散射方向的球面波相互加强，而在某些方向上相互抵消，从而出现衍射现象，即在偏离原入射线方向上、只有特定的方向上出现散射线加强而存在衍射斑点，其余方向则无衍射斑点。
布拉格方程物理意义：2dsinθ=λ1)表达了晶面间距d、衍射方向θ和X射线波长λ之间的定量关系，是晶体结构分析的基本公式；2）已知X射线的波长λ和掠射角θ，可计算晶面间距d；3）已知晶体结构，可测定X射线的波长λ。
劳厄方程的物理意义：从理论上解决了入射线波长、方向、点阵常数和单一原子列衍射线方向的相互关系；确定了衍射方向的基本方程。
4.试述X射线衍射实验方法，粉末衍射仪的工作方式、工作原理。
答：实验方法：粉末法、劳厄法和转晶法。
粉末衍射仪的工总方式：连续式扫描、步进式扫描工作原理：X射线粉末衍射仪用具有一定发散度的特征X光束照射多晶平板样品，多晶平板样品中一部分被照射的小晶粒的同名衍射晶面及其等同晶面所产生的衍射线将在适当的方位聚焦而形成衍射强峰，被聚焦的那一部分衍射线所对应的同名晶面或等同晶面与光源和接收狭缝处在同一聚焦圆周上。
在测角仪扫描过程中，由光源狭缝、样品台轴心、和接收狭缝确定的聚焦园半径不断改变。
但在样品一定深度范围内总是存在与聚焦圆吻合的弧面，由于“同一圆周上的同弧圆周角相等”，组成多晶样品的各小晶粒中，凡处于与聚焦圆吻合的弧面上的，满足衍射矢量方程的同名衍射晶面及其等同晶面所产生的衍射线都将在狭缝处聚焦，并因此形成衍射线强峰。
5.试述X射线粉末衍射法物相定性分析过程及注意的问题。
答：物相定性分析过程：1）用粉末照相法或粉末衍射仪法获取被测试样物相的衍射图样；2）通过对所获衍射图样的分析和计算，获得各衍射线条的2θ、d及相对强度大小；3）使用检索手册，查寻物相PDF卡片号；4）若是多物相分析，则在3）步完成后，对剩余的衍射线重新根据相对强度排序，重复3）步骤，直至全部衍射线能基本得到解释。
注意问题：1）对试样分析前，尽可能详细了解样品来源、化学成分、工艺状况，观察外形、颜色等性质，为物相分析的检索工作提供线索；2）尽可能根据试样的各种性能，在许可的条件下将其分离成单一物相后进行衍射分析；3）尽可能避免衍射线重叠，提高粉末照相或衍射仪的分辨率；4）d值处理精度要求高，检索时只允许小数点后第二位才能出现偏差；5）特别要重视低角度区域的衍射实验数据；6）多物相混合实验时，应耐心检索，力求全部数据都能合理解释；7）物相定性分析过程中，尽可能与其他的相分析实验手段结合起来，互相配合，互相印证。
6.试述X射线粉末衍射仪法物相定量分析方法及其过程。
答：物相定量分析方法：外标法、内标法、基体冲洗法（K值法）过程：1）物相鉴定；2）选择标样物相；3）进行定标曲线的测定；4）测定试样中标准物相S的强度或测定按要求制备试样中的待测物相及标样S物相制定衍射线强度；5）用所测定的数据，按各自的方法计算出待测物相的质量分数。
7.比较X射线粉末多晶衍射仪法测定物质晶体结构与单晶衍射法测定物质晶体结构。
答：多晶法样品制备、衍射实验和数据处理简单，但只能完成对晶体晶系的确定、衍射花样指数标定，点阵参数测定等结构测定中的部分工作，所以，多晶衍射只能进行简单晶体结构测定或复杂结构晶体测定的部分工作。
单晶衍射法样品制备、衍射实验和数据处理复杂，但可测定复杂结构。
8.简述X射线实验方法在现代材料研究中有哪些主要应用。
答：1）X射线物相定性分析：用于确定物质中的物相组成；2）X射线物相定理分析：用于测定某物相在物质中的含量；3）X射线晶体结构分析：用于推断测定晶体的结构。