湖南工业大学材料表征技术期末考试范围

材料现代分析与表征技术

任课老师：张继德整理：宋浩勇

是非题：

1、电子束的波长与加速电压的1/2次方成反比。

2、球差和像差是影响电磁透镜分辨率的主要因素。

3、透射电子显微镜分辨本领的高低主要取决于物镜。

4、物镜的分辨率主要取决于极靴的形状和加工精度。

5、如果透射电镜的物镜、中间镜和投影镜的放大倍数分别是100、0.1和200倍，则总的放大倍数是2000倍。

6、电子光学系统是透射电子显微镜的核心部件。

7、透射电镜除可以进行试样形貌观察外，还可以进行电子衍射分析。

8、电子探针仪可以分为波谱仪和能谱仪，所用光源是电子束。

9、压电现象是指某种晶体在受到机械力发生形变时会产生电场，或者给晶体加一电场时晶体会产生物理形变的现象。

10、扫描隧道显微镜基本原理是利用量子理论中的隧道效应。

11、DSC与DTA测定原理的不同，两者最大的差别是DTA只能定性或半定量，而DSC的结果可用于定量分析。

12、劳厄实验证实了X射线的波动性和晶体的周期结构性。

13、影响粉末X射线衍射强度的因子主要有结构因子、角因子、多重性因子、吸收因子和温度因子等。

14、红外光谱和拉曼光谱是两种相互补充而不能相互替代的光谱方法，通常称为姊妹光谱。

15、红外、紫外和可见光谱分析一般可以采用玻璃做样品池。

16、一般来说极性基团的振动和分子非对称性振动使分子的偶极矩变化，是红外活性的。非极性基团的振动和分子的全对称振动使分子极化率变化，是拉曼活性的。

1 红外及拉曼光谱的基本原理及异同点；

拉曼光谱与红外光谱的比较

拉曼光谱的强度相对于红外光谱很低，拉曼光谱是入射光子和分子相碰撞时，分子的振动能量或转动能量和光子能量叠加的结果，利用拉曼光谱可以把处于红外区的分子能谱转移到可见光区来观测

1拉曼谱峰比较尖锐，识别混合物，特别是识别无机混合物要比红外光谱容易。

2在鉴定有机化合物方面，红外光谱具有较大的优势。

3无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。

4红外光谱：基团测定；拉曼光谱：分子骨架测定；拉曼光谱与红外光谱可以互相补充、互相佐证。

2 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。

3 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。

4 特征X射线产生的物理机制

答：原子系统中的电子在K、L、M、N等不同能级的壳层上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。

5 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。

6 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。

7 什么是光电效应？光电效应在材料分析中有哪些用途？

答：光电效应是指：当用X射线轰击物质时，若X射线的能量大于物质原子对其内层电子的束缚力时，入射X射线光子的能量就会被吸收，从而导致其内层电子被激发，产生光电子。材料分析中应用光电效应原理研制了光电子能谱仪和荧光光谱仪，对材料物质的元素组成等进行分析。

8 分子振动与红外活性；分子振动方式与振动数；基频、倍频与耦合频率；振动频率或波数与键力常数及折合质量的关系；

谱图四要素:

. 吸收频率 2. 吸收强度 3. 谱带宽度 4. 峰的个数

9 光电子、荧光X射线以及俄歇电子的含义

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）。

荧光X射线：由X射线激发所产生的特征X射线。

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。

10 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 。

线吸收系数：即为上式中的μ，指在X射线传播方向上，单位长度上的X 射线强弱衰减程度。

11 压电现象

压电现象：指某种晶体在受到机械力发生形变时会产生电场，或者给晶体加一电场时晶体会产生物理形变的现象。

12 、荧光X射线

荧光X射线：由X射线激发所产生的特征X射线。

13、差热分析DTA和示差扫描仪DSC:DSC是在控制温度变化情况下，以温度（或时间）为横坐标，以样品与参比物间温差为零所需供给的热量为纵坐标所得的扫描曲线。DTA是测量∆T-T 的关系，而DSC是保持∆T = 0，测定∆H-T 的关系。两者最大的差别是DTA只能定性或半定量，而DSC的结果可用于定量分析。

14. 结构因子的定义

答：定量表征原子排布以及原子种类对衍射强度影响规律的参数，即晶体结构对衍射强度的影响因子.

15 红外光谱仪主要部件方框图及构成材料；

红外光谱仪由光源、样品室、单色器、检测器等部分组成。

16 、FT-IR仪器的原理；

傅立叶变换红外光谱仪被称为第三代红外光谱仪，利用麦克尔逊干涉仪将两束光程差按一定速度变化的复色红外光相互干涉，形成干涉光，再与样品作用。探测器将得到的干涉信号送入到计算机进行傅立叶变化的数学处理，从而把干涉图还原成光谱图。

17 倒易点阵的性质？

答：1、倒易点阵矢量和相应正点阵中同指数晶面相互垂直，并且它的长度等于该平面族的面间距倒数。2、倒易点阵矢量和相应正点阵矢量的标积必为整数。

18、红外光谱吸收产生条件

满足两个条件：

(1) 辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量(频率相等)；

(2) 偶极距不为0。

19常用固态及液态样品的制备技术；

液体液体样品常采用液体槽来进行测定液膜法稀溶液法

.固体糊状法石蜡油调糊薄膜法先制成很薄的薄膜

压片法粉末样品和KBr 晶体一起研磨后压片

20熟练掌握官能团的特征频率及影响频率因素；