复习提纲--材料表征与测试
材料表征与检测技术课程教学大纲
《材料表征与检测技术》课程教学大纲一、《材料表征与检测技术》课程说明（一）课程代码：08131026（二）课程英文名称：Material Characterizing and Testing Technology（三）开课对象：材料物理专业本科生（四）课程性质：《材料表征与检测技术》是材料物理专业的一门专业选修课。
本课程的任务是阐明各种方法的物理原理、仪器的主要结构、各种实验方法，更突出介绍每种仪器的功能和应用范围，使学生了解并能正确选用仪器以获得必要的信息。
（五）教学目的通过本课程的学习，使学生能够选择材料分析语测试方法，能够看懂或能够分析一般的测试结果。
（六）教学内容本课程主要包括X射线衍射分析原理，X射线多晶衍射方法及应用，透射电子显微分析，扫描电子显微镜与电子探针，光谱分析等几个部分。
（七）教学时数教学时数：72 学时学分数： 4 学分教学时数具体分配：（八）教学方式以板书为主要形式的课堂教学和演示为主的实验教学（九）考核方式和成绩记载说明考核方式为考试。
严格考核学生出勤情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。
综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ，期末成绩占60% 。
二、讲授大纲与各章的基本要求第一章 X射线衍射分析原理教学要点：1.了解X射线物理学基础2.掌握X射线衍射晶体学基础3.掌握X射线衍射强度公式教学时数：6教学内容：1.1 概述1.2 X射线物理学基础1.2.1 X射线的产生和性质1.2.2 X射线谱1.2.3 X射线与物质的相互作用1.3 X射线衍射晶体学基础1.3.1 晶体结构及表示方法1.3.2 倒异点阵1.4 X射线衍射方向1.4.1 劳埃方程1.4.2 布拉格方程1.4.3 衍射矢量方程1.5 X射线衍射强度1.5.1 多晶衍射花样的形成1.5.2 一个电子对X射线的散射1.5.3 原子对X射线的散射考核要求：1.了解X射线物理学基础2.掌握X射线衍射晶体学基础3.掌握X射线衍射强度公式第二章 X射线多晶衍射方法及应用教学要点：1.了解多晶衍射方法2.了解X射线的物相分析3.掌握点阵常数的精确测定4.掌握宏观应力的测定教学时数：8教学内容：2.1 多晶衍射方法2.1.1 德拜照相法2.1.2 立方系多晶衍射花样的测量2.1.3 X射线衍射仪2.2 X射线物相分析2.2.1 物相定性分析2.2.2 物相定量分析2.3 点阵常数的精确测定2.3.1 基本原理2.3.2 误差来源2.3.3 常用方法2.4 宏观应力测定2.4.1 内应力的分类2.4.2 测定原理2.4.3 测试方法及条件2.5 微观应力的测定2.5.1 射线的宽化2.5.2 近似函数法考核要求：1.了解多晶衍射方法2.了解X射线的物相分析3.掌握点阵常数的精确测定4.掌握宏观应力的测定第三章透射电子显微分析教学要点：1.了解透射电镜的构造及工作原理2.掌握电子衍射谱的特征和分析教学时数：8教学内容：3.1概述3.2电子与固体的相互作用3.2.1电子波长3.2.2电子散射3.2.3电子散射能力3.3透射电镜的构造和工作原理3.3.1电磁透镜3.3.2照明系统3.4电子衍射谱的特征和分析3.4.1正倒空间点阵的基本关系3.4.2衍射谱的基本特征3.4.3衍射谱的标定3.5TEM显微图像寸度分析3.5.1质量寸度和TEM图像3.5.2衍射寸度和TEM图像第四章扫描电子显微镜与电子探针教学要点：1.了解电子显微镜2.了解电子探针的工作原理和结构3.掌握电子探针仪的分析方法和应用教学时数：6学时教学内容：4.1扫描电子显微镜4.1.1电子与样品物质的交互作用4.1.2扫描电子显微镜的原理、结构和性能4.2电子图像分析4.2.1二次电子像的寸度4.2.2倍散射电子像的寸度4.3电子探针的工作原理与结构4.3.1波谱仪的原理4.3.2能谱仪的原理4.4电子探针仪的分析方法4.4.1定点分析4.4.2线扫描分析考核要求:1.了解电子显微镜2.了解电子探针的工作原理和结构3.掌握电子探针仪的分析方法和应用第五章光电子能谱与俄歇电子教学要点：1.了解光电子能谱的基本原理2.掌握光电子能谱实验技术3.掌握光电子能谱的应用教学时数：6学时教学内容：5.1光电子能谱的基本原理5.1.1概述5.1.2测量原理5.2光电子能谱实验技术5.2.1光电子能谱仪5.2.2样品的测定5.3光电子能谱的应用5.3.1定性分析5.3.2定量分析5.3.3化学结构的分析5.4俄歇电子能谱分析5.4.1机本原理5.4.2能谱分析5.4.3应用考核要求:1.了解光电子能谱的基本原理2.掌握光电子能谱实验技术3.掌握光电子能谱的应用第六章光谱分析教学要点：1.了解光谱分析法及其分类2.掌握原子发射光谱法3.掌握原子吸收光谱法教学时数：6学时教学内容：6.1 光谱分析法及其分类6.2 原子、分子与光谱6.2.1 原子能态与光谱6.2.2 分子能态与光谱6.3 原子发射光谱6.3.1 基本原理6.3.2 原子发射光谱仪6.3.3 分析方法6.4 原子吸收光谱法6.4.1 基本原理6.4.2 原子吸收分光度计6.5 分子振动光谱法6.5.1 基本原理6.5.2 吸收光谱法考核要求：1.了解光谱分析法及其分类2.掌握原子发射光谱法3.掌握原子吸收光谱法第七章热分析技术教学要点：1.了解差热分析2.掌握差式扫描量热法教学时数：6学时教学内容：7.1概述7.2差热分析7.2.1基本原理7.2.2差热分析方法7.2.3影响的因素7.3差热扫描量法7.3.1基本原理7.3.2影响的因素7.3.3应用7.4热重分析7.4.1基本原理7.4.2影响的因素7.4.3应用7.5热分析仪器的发展趋势7.5.1发展趋势7.5.2综合应用考核要求：1.了解差热分析2.掌握差式扫描量热法第八章材料动态力学实验技术教学要点：1.了解惯性效应的概念2.了解中低速冲击载荷实验装置3.掌握动态参量测量技术教学时数：6课时教学内容：8.1概述8.2惯性效应的概念8.3中低速冲击载荷实验装置8.3.1变率实验8.3.2高应变率实验8.3.3更高应变率实验8.4高速和超高速冲击载荷试验装置8.5动态参量测量技术8.5.1位移和速度的测量8.5.2变形和应变的测量8.5.3温度的测量考核要求：1.了解惯性效应的概念2.了解中低速冲击载荷实验装置3.掌握动态参量测量技术三、推荐教材和参考书目（一）《材料现代分析测试方法》王富耻主编第一版北京理工大学出版社 2006（二）参考书1.《材料分析方法》周玉主编第二版机械工业出版社 20042.《材料近代分析测试方法》常铁军等主编哈尔滨工业大学出版社 1999。
新材料测试及其表征
新材料测试及其表征随着科技进步的加速，新材料的研发和应用已经成为了当前高端制造业和科技领域的重要方向之一。
新材料的测试和表征则是保证其高质量、高可靠性以及高性能的重要手段。
一、新材料测试概述新材料测试涵盖了多个方面，包括化学性质、物理性质、机械性能、光电性能等。
这些测试需要在实验室中进行，由此需要使用到多种仪器设备。
例如热分析仪、色谱仪、质谱仪、拉力试验机、万能试验机、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等等，这些仪器设备可以精确的获取新材料的性能参数和性能曲线。
新材料测试的目的是要验证新材料的性能是否符合实际应用需求，从而有助于制定出新材料的具体应用方案和研发计划。
测试数据还可以用于监控生产过程中的工艺参数，从而及时发现生产过程中的问题并对其进行优化。
二、新材料表征方法新材料的表征是将测试数据进行分析和解释的过程。
其中包括数值分析、统计分析和模型推导等方法。
常用的表征方法包括XRD（X射线衍射）、SEM（扫描电子显微镜）、TEM（透射电子显微镜）、EDS（X射线能谱）、AFM（原子力显微镜）等。
XRD作为一种非常常见的新材料晶体结构表征方法，能够快速准确地测定材料的结晶度、结构参数和杂质含量等重要参数。
SEM则主要用于材料形态表征，通过观察材料表面形态可以进一步了解材料的特征。
TEM和EDS则是应用于材料中微小颗粒和局部分析，能够获得足够细节和清晰度的照片和能谱。
AFM也是一种极具前沿性的表征方法，能够直接观察到纳米级别的材料特性。
三、新材料测试与表征在应用中的重要性新材料测试与表征的重要性不言而喻，因为它们在新材料研发和应用中起到了至关重要的作用。
它们不仅能够保证新材料的性能、质量和可靠性，也能够帮助产业界和学术界更加深入地了解材料的基本特性和机理。
在可持续发展和环保的时代，新材料的研发成为了潮流，因为它们可以满足各种需求。
例如，高强度钢用于汽车、飞机和桥梁等领域；复合材料用于能源、航空航天和医学等高科技领域；柔性材料用于传感器和人机交互等新兴应用。
材料测试方法复习提纲
第一章X射线的应用：①透射学②衍射学③光谱X射线如何产生的：Ｘ射线产生的条件（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方和向。
X射线谱分为：连续X射线谱、特征X射线谱（标示X射线谱）应用X射线的，形状、大小、方向中含有大量物质结构信息用于判断。
特征X射线产生的物理机制：从X射线管中的热阴极发出的电子，在高电压的作用下，以很快速度撞到阳极上是，若X射线管的管电压超过某一临界值Vk时，则电子的动能就足以将阳极物质原子中的K层电子撞击出来，于是，在K层中形成了一个空位，这个过程称为激发。
对L/M/N.等壳层中的电子跳入K层空位是发出的X射线称为K K K 他们共同构成了K系标识X射线。
标识X射线产生根本原因是原子内层电子的跃迁。
X射线与物质的相互作用，规律，对以后的分析有哪些影响？相互作用：X射线与物质的作用主要为吸收和散射。
吸收是指X射线通过物质时光子的能量变成了其他形式的能量。
也即产生的光电效应和俄歇效应，使入射X射线的能量变成光电子、俄歇电子、荧光电子的能量，使X射线强度被衰减。
散射：分相干散射和不相干散射其中相干散射为是X射线在晶体中产生衍射现象的基础。
光电效应在分析工作中起到重要作用，在衍射分析中，荧光X射线会增加衍射击花样的背底，应尽量避免。
光谱分析中可利用进行成分析。
俄歇效应可作为研究物质表面微区成分的有力工具。
散射中的相干散射为衍射分析的基础。
散射现象相干散射：散射线的波长与入射线相同，并有一定的位相关系，它们可以相互干涉，形成衍射图样，所以称为相干散射。
不相干散射：波长不相同，随着散射角度的不同，散射波的波长也不相同。
X射线产生的基础。
光电吸收（光电效应）光电效应：当X射线的波长足够短时，其光子的能量就很大，以至能把原子中处于某一能级的电子打出来，而他本身则被吸收，他的能量就传递给了电子，使之成为具有一定能量的光电子，并使原子处于高能的激发态，这个过程称之为光电吸收。
聚合物材料表征与测试考点总结
聚合物材料表征与测试考点总结1、P3 1.3.1 高聚物结构的测定方法。
2、P4 公式（2-1） 2.1.2.2中公式3n-6和3n-53、P11 官能团区和指纹区的概念4、P12 2.2（老师举的问题：纤维试样怎样测定？有哪些测定方法）5、P13 2.3（上课叫老潘去做的排序题，比较几个化学分子的频率大小。
6、P16 表2-2 记住羰基在不同分子中红外谱图上对应的吸收谱带位置大概在1700左右即可。
7、P29 2.6.5 （重点看ATR内容P31)8、P33 2.6.5.3 红外光声光谱法（用来测什么的）9、P49 5.1 上面的两段话。
10、P52 化学位移和耦合常数11、P56 谱图解析实例谱图的概念12、P72 X射线法有大角X射线衍射法、小角X射线衍射法、白色X射线、（补充：软。
、硬。
忘了）13、P73 公式7-2 布拉格公式14、晶面间距和晶粒尺寸的概念15、P75 图7-716、P77 图7-1017、P80 洁净度的测定18、天空为什么是蓝色？云为什么是白色？--米氏。
、胶体--丁达尔效应19、P82 晶粒尺寸测定20、晶面参数的概念21、P90 的表格，记住几种相对分子质量测定方法的测试范围及分类。
22、P91 第八章，记住测定方法分别测的是什么就行了，不需要知道怎么测。
23、P98 光散射法为什么测的是重均分子量。
记住公式（9-10）24、柱效概念和塔板数和分离度的概念25、P109 11.3 （温度与校正曲线要一致，还有溶剂一般与正在运转的流动相相同等。
）26、P111 11.4.3 中的三个公式27、P113 11.5.5 （关注“支化分子的均方回转半径。
应进行校正”这句话）注：有缺的大家积极补上去哈，里面难免有错的，模糊的，就将就吧。
材料的性能和表征的研究和测试
材料的性能和表征的研究和测试材料的性能是指材料在不同条件下表现的特征和行为，例如强度、硬度、韧性、耐蚀性等。
这些性能是决定材料是否适合某个特定应用的关键因素。
因此，了解材料性能的研究和测试非常重要。
而表征是指对材料的结构、组成、形态、相互作用等特性进行测量、分析和描述。
本文将讨论材料性能和表征的研究和测试。
首先，材料性能的研究离不开材料的制备和处理。
不同的材料制备方法和处理条件对材料性能有不同的影响。
例如，改变制备过程中的温度、压力、时间等参数可以改变材料的颗粒大小、晶体结构和杂质含量，从而影响材料的力学性能。
因此，在研究材料性能时需要考虑材料的制备和处理条件。
其次，材料性能的测试需要使用专门的测试装置和方法。
例如，用于测试材料硬度的常见方法有维氏硬度试验和洛氏硬度试验。
这些测试方法需要使用特定的硬度计和样品准备工具。
同时，不同的测试方法也需要不同的标准和规范来进行比较和分析，以确保测试结果的准确性和可靠性。
除了常见的力学性能测试外，还有许多其他的测试方法可以用于研究材料性能。
例如，用于研究材料化学性质的方法包括质谱、核磁共振和红外光谱等。
这些方法通过分析材料中的特定分子或原子来确定材料的组成和结构。
同时，这些方法也可以用于研究材料与其他物质的相互作用，例如酸碱性和离子交换等。
除了材料性能的研究外，材料表征也是材料科学研究中一个重要的方面。
表征可以用于确定材料的结构、形态和相互作用等特性。
例如，用于表征材料结构的方法包括X射线衍射、高分辨电镜和扫描电子显微镜等。
这些方法通过分析材料中的原子排列和晶格结构来确定材料的结构。
同时，这些方法也可以用于研究材料的晶体生长和缺陷等问题。
表征还可以用于确定材料的表面形态和组成。
例如，用于表征材料表面形态的方法包括原子力显微镜、扫描电镜和轮廓仪等。
这些方法可以通过观察材料表面的形态和形貌来确定材料的颗粒大小、形状和表面质量等特性。
同时，用于表征材料表面组成的方法包括X射线光电子能谱、原子吸收光谱和质谱等。
材料测试方法复习提纲9页word
材料测试方法复习提纲1、大功率转靶衍射仪与普通衍射仪相比，在哪两方面有其优越性？○1方便、快速、准确、制样方便○2可自动进行数据处理2、何为特征X射线谱？特征X射线的波长与（管电压）、（管电流）无关，只与（阳极材料）有关。
特征X射线谱:由一系列线状谱组成，它们是因靶元素内层电子的跃迁而产生，每种元素各有一套特定的标识谱，反映了原子壳层结构的特征。
3、什么是Kα射线？在X射线衍射仪中使用的是什么类型的X射线？Kα射线是电子由L层跃迁到K层产生的射线。
Kα谱线又可分为Kα1和Kα2，Kα1的强度是Kα2强度的2倍，且Kα1和Kα2射线的波长非常接近，仅相差0.004Å左右，通常无法分辨，在X射线衍射仪中使用Kα射线。
4、Al是面心立方点阵，点阵常数a=4.049Å，试求（111）和（200）晶面的面间距。
5、说说不相干散射对于衍射分析是否有利？为什么？不利。
不相干散射由于波长各不相同，在衍射工作中形成连续的背景，不相干散射的强度随sinθ/λ的增大而增强，而且原子序数越小的物质其不相干散射愈大，造成对衍射分析工作的不利影响。
6、在X射线衍射分析中，为何要选用滤波片滤掉Kβ射线？说说滤波片材料的选取原则。
实验中，分别用Cu靶和Mo靶，若请你选滤波片，分别选什么材料？许多X射线工作都要求用单色X射线，由于Kα谱线的强度高，一般总是选用Kα谱线；但从X射线管中发出的X射线中，当有Kα线时必定伴有Kβ射线及连续光谱，这对衍射工作是不利的，必须设法除去，常用滤波片来达到之一目的。
选取原则：当Z靶≤40时，Z滤= Z靶-1；当Z靶>40时， Z滤= Z靶-2. Cu靶时选镍；Mo靶时选锆。
7、产生衍射的两个基本条件是什么？○1必须有能够产生干涉的波动即要有X射线○2必须要有周期性的放射中心即晶体中的原子X射线衍射产生的充分必要条件：○1 X射线衍射产生的必要条件是必须满足 Bragg方程；○2 X射线衍射产生的充分条件是结构因子不等于0。
表征与测试
高分子材料研究方法复习大纲第一章聚合物材料力学性能测定1、应力与应变应变——当材料受到外力作用而它所处的环境又使其不能产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸就会发生变化，这种变化就称为“应变”。
应力——当材料产生宏观变形时，材料内部分子间或者原子间原来的引力平衡受到了破坏，因而会产生一种附加的内力来抵抗外力、恢复平衡。
当到达新的平衡时附加内力和外力大小相等，方向相反。
单位面积上的附加内力称为“应力”。
2、弹性模量弹性模量——在弹性形变范围内单位应变所需应力的大小。
是材料刚性的一种表征，代表材料抵抗变形的能力。
3、强度与硬度材料强度——材料抵抗外力破坏的能力(1) 拉伸强度——材料抵抗拉伸破坏的能力，也称抗张强度。
σt = P/bd(2)弯曲强度——材料抵抗弯曲破坏的能力(3) 冲击强度——材料抵抗冲击载荷破坏的能力，反映材料的韧性指标。
硬度——表征材料表面抵抗外力变形的能力4应力—应变曲线与屈服对聚合物进行拉伸试验，以试样的应力值对试样的形变值作图所得到的曲线。
通常以应力为纵坐标、应变为横坐标。
屈服点——YσY：屈服应力εY：屈服伸长率断裂点——BσB：断裂应力εB：断裂伸长率5拉伸力学性能测试步骤⏹准备试样——做标距、测量尺寸；⏹用夹具夹持试样⏹选定试验量程和拉伸速度，进行试验⏹记录试验数据⏹计算试验结果第二章聚合物分子量与分子量分布测定1、测定数均分子量的方法有哪些？一、端基分析法二、沸点升高法三、渗透压法2使用端基分析法测定聚合物分子量的条件：1）聚合物必须是已知化学结构的线型或支链型大分子；2）大分子链端带有可供定量分析的基团；3）每个分子链上所含的基团数量是一定的3端基分析法测定聚合物分子量的程序1)精确称量出试样重量W；2)测出重量为W的试样中端基的摩尔数nt；3) 根据每个大分子链所带有的端基数X，得到试样的摩尔数4) 计算出聚合物的分子量4、简述如何用渗透压法测定第二维利系数5、使用光散射法测定分子量的实验步骤⏹配制4~5个不同浓度的聚合物稀溶液；⏹使用LALLS测定纯溶剂和每个溶液的Rθ值；⏹使用折光指数仪测定不同浓度溶液的△n，以△n/c对c作图，外推至c 0，得到dn/dc值；⏹由dn/dc值计算出k值；⏹以kc/Rθ对c作图，得一直线，截距为，斜率为2A2；6、简述用特性黏数法测定粘均分子量的过程1.选择适当的毛细管使溶剂的流出大于100s，即可忽略动能修正项；2.使用稀溶液，使溶液密度与溶质密度相差很小（ρ≈ρo ）；3.用毛细管粘度计先测定出纯溶剂的流出时间to，然后再测出不同浓度C的聚合物溶液的流出时间t，由此可以得到不同浓度C下的ηr 和ηsp；分别以ηsp/C 和lnηr/C为纵坐标，溶液浓度C为横坐标作图，得到两条直线，将直线外推至C=0，得到的共同截距就是特性粘数[η]如果已知K、α，就可以从Mark – Houwink 公式计算出聚合物的粘均分子量：7、凝胶色谱法原理：先留出的分子量大分子量分布测定是将聚合物按照其分子量的大小分离成若干个级分——分级，然后测定出各个级分的分子量和相对含量。
材料表征与分析技术复习整理
第一部分 原子物理简介1、原子态符号、L-S 耦合、j-j 耦合原子的原子态常用 2s+1L j ＝ 2L j 表示。
因电子自旋量子数s ＝1/2，所以2s+1=2表示原子态，总角量子数j=l+s,l+s-1,……︱l-s ︱；s=1/2为什么S 态不分裂，P 、D 、F 等态分裂为两层？（仅为个人理解）对于S 态，总角量子数j 只能取一个1/2;而对于P 、D 、F 等态j 可分别取3/2,1/2;5/2,3/2;7/2,5/2。
所以S 态不分裂，而P 、D 、F 等态分裂为两层L-S 耦合： (s 1s 2…)(l 1l 2…)=(SL )＝Ｊ由于S 有两个值：0和1，所以对应于每一个不为零的L 值，J 值有两组：一组是当S=0时，J=L ；另一组是当S=1时，J=L+1，L ，L-1。
求3p4p 电子组态的原子态s 1=1/2,s 2=1/2,S=1,0; l 1=1,l 2=1,L=2,1,0; 所以原子态为洪特定则每个原子态对应一定的能级。
由多电子组态形成的原子态对应的能级结构顺序有两条规律可循：1. 从同一电子组态形成的诸能级中，（1）那重数最高的，亦即S 值最大的能级位置最低；（2）从同一电子组态形成的，具有相同S 值的能级中那些具有最大L 值的位置最低。
2. 对于同科电子，即同nl ，不同J 值的诸能级顺序是：（1）当同科 电子数≤闭合壳层电子占有数一半时，以最小J 值（|L －S |）的能级为最低，称正常序。
（2）同科电子数>闭层占有数之一半 时，以最大J （＝L +S ）的能级为最低，称倒转序。
铍4Be 基态电子组态： 1s 22s 2 形成1S 0激发态电子组态： 2s 3p 形成 1P 1 ，3P 2，1，0 （会画能级图）求一个P 电子和一个d 电子（n1p n2d)可能形成的原子态j-j 耦合： (s 1l 1)(s 2l 2) …=（ j 1j 2… ）＝Ｊ例题:电子组态nsnp ，在j-j 耦合情况下，求可能的原子态。
材料结构表征及应用复习资料.
2.7激光拉曼光谱
1.几个基本概念？
1拉曼散射当一束频率为υ0的入射光照射到气体、液体或透明晶体样品上时，绝大部分可以通过，大约有0.1%的入射光子与样品发生碰撞后向各个方向散射。若入射光子与样品分子之间发生碰撞有能量交换，即称为非弹性碰撞，这种光的散射称为拉曼散射。
3肯定法这种分析方法主要针对谱图上强的吸收带，确定是属于什么官能团，然后再分析具有较强特征性的吸收带。
3.影响谱图质量的因素？
1仪器参数的影响光通量、增益、扫描次数等直接影响信噪比S/N.
2环境的影响光谱中的吸收带并非都是由样品本身产生的，潮湿的空气、样品的污染、残留溶剂、由玛瑙研钵或玻璃器皿所带入的二氧化硅，溴化钾压片时吸附的水等原因均可产生附加的吸收带，故在光谱解析时应特别注意。
材料结构表征及应用复习资料
--2013材料化学
第一章绪论
1.材料研究的四大要素：材料的固有性质、材料的结构、材料的使用性能、材料的合成与加工；
2.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。
3.材料结构表征的三大任务及主要测试技术：
1化学成分分析：传统的化学分析技术、质谱、色谱、红外光谱、核磁共振、X射线光电子能谱；
2结构测定：X射线衍射、电子衍射、中子衍射、热分析；
3形貌观察：光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜；
第二章红外光谱及激光拉曼光谱
2.1红外光谱的基本原理
1.红外光谱定义：当用一束具有连续波长的红外光照射物质时，该物质的分子就要吸收一定波长的红外光的光能，并将其转变为分子的振动能和转动能，从而引起分子振动—转动能级的跃迁。通过仪器记录下不同波长的透过率(或吸光度)的变化曲线，即是该物质的红外吸收光谱。
材料科学学习总结材料性能测试和表征的实验方法
材料科学学习总结材料性能测试和表征的实验方法在材料科学学习中，材料性能测试和表征的实验方法是非常重要的环节，它们可以帮助我们了解材料的特性、性能和结构。
本文将对材料性能测试和表征的实验方法进行总结，旨在帮助读者了解这一领域的基本知识和技术。
一、材料性能测试方法材料性能测试是研究材料特性和性能的重要手段，它可以通过实验手段来确定材料的力学、热学、电学等性能。
以下是一些常见的材料性能测试方法：1. 强度测试：强度是材料的重要性能之一，它可以反映材料的抗拉、抗压、抗弯等能力。
常用的强度测试方法有拉伸试验、压缩试验和弯曲试验等。
2. 硬度测试：材料的硬度是指材料抵抗形变和磨损的能力，它可以用来判断材料的耐磨性和耐腐蚀性。
常用的硬度测试方法有布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验等。
3. 热学性能测试：热学性能是材料在热力学过程中的性能表现，包括热导率、热膨胀系数、热稳定性等。
常用的热学性能测试方法有热导率测试、热膨胀系数测试和热分析测试等。
4. 电学性能测试：电学性能是材料在电场中的性能表现，包括电导率、介电常数、电阻率等。
常用的电学性能测试方法有电导率测试、介电常数测试和电阻率测试等。
二、材料表征的实验方法材料表征是研究材料结构和性能的重要手段，它可以通过实验手段来观察和分析材料的形貌、组织结构和成分等。
以下是一些常见的材料表征实验方法：1. 显微观察：显微观察是观察材料形貌和组织结构的主要方法，包括光学显微镜观察、扫描电子显微镜观察和透射电子显微镜观察等。
2. 物相分析：物相分析可以确定材料的组成和相变规律，常用的方法有X射线衍射、电子衍射和质谱分析等。
3. 红外光谱分析：红外光谱可以用来研究材料分子的振动和转动，常用于组分分析和结构鉴定。
4. 热分析：热分析可以研究材料在加热或冷却过程中的热行为，包括差热分析和热重分析等。
5. 界面分析：界面分析是研究材料界面性质和结构的重要手段，包括原子力显微镜观察、透射电子显微镜观察和扫描电子显微镜观察等。
复习提纲--材料表征与测试.doc
考试时间2小时，填空10分，不定项选择15分，名词解释15分，简答30分,工具，不必带计算」一、填空和选择1.TEM,SEM的英文全称。
TEM: transmission electron microscopeSEM: Scanning electron microscope2.色谱法是一种非常重要的分离技术，根据流动相的不同，一般可分为气相色谱和液相色谱。
3.色谱法是一种重要的分离技术，1906年由俄国植物学家茨维特在提出。
试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。
其中的一相固定不动，称为固定相；另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体(气体或液体)，称为流动相。
4.吸附平衡等温线的形状与材料的孔组织结构有关，根据IUPAC的分类，有六种不同的类型，但是只有其中四种类型(I、II、IV、VI)适于多孔材料。
5.|国际纯粹与应用］化学联合会,是一个致力于促进化学相关的非政府组织, 也是各国化学会的一个非常重要的联合组织，其英文简称为IUPAC,该机构根据形状将迟滞环分为四类(Hl, H2, H3, H4).6.根据点阵常数的不同，晶体结构可分为7个晶系，14种空间点阵形式，230个空间群。
7.为了对材料物相分析系统归类，1969年粉末衍射标准联合会在各国科学家以及相应组织的帮助下，提出了一种XRD衍射数据整理的方法，即JCPDS卡片或PDF卡片，并且数据还在逐年扩充。
8.从成本、安全以及衍射效果的角度考虑，现在的XRD衍射仪器，一般选用Cu做为靶材。
9.电子枪可分为热阴极电子枪和场发射电子枪。
热阴极电子枪的材料主要有鸨丝(W)和六硼化钢(LaB6)而场发射电子枪又可以分为热场发射、冷场发射和Schottky场发射，Schottky场发射也归到热场发射。
场发射电子枪的材料必须是高强度材料，一般采用的是单晶钙，但现在有采用六硼化« (LaB6)的趋势。
材料表征与测试方法名词解释
特征X射线:是原子的内层电子受到激发以后，在能级跃迁过程中直接释放的具有特征能量和波长的一种电磁波辐射。
光电效应: 当入射的X射线光量子的能量足够大时，可将原子内层电子击出，产生光电效应荧光辐射: 利用X射线激发而产生的特征辐射为二次特征辐射，也称为荧光辐射。
俄歇效应: 被邻近电子（比如另一个L2电子）或较外层电子所吸收，使之受激发而成为自由电子的过程。
激发限波长：弹性散射: 电子束照射试样时和试样相互作用，没有发生能量变化。
非弹性散射:电子束照射试样时和试样相互作用，部分电子产生能量变化。
质厚衬度: 由于试样的质量和厚度不同，各部分对入射电子发生相互作用，产生的吸收与散射程度不同，而使得透射电子束的强度分布不同，形成反差，称为质-厚衬度背散射电子:是指被固体样品中的原子核反弹回来的一部分入射电子。
二次电子:是指被入射电子轰击出来的核外电子透射电子:如果样品厚度小于入射电子的有效穿透深度，那么就会有相当数量的入射电子能够穿过薄样品而成为透射电子。
暗场成像:用物镜光栏挡住透射束及其余衍射束，而只让一束强衍射束通过光栏参与成像的方法，称为暗场成像，所得图象为暗场像明场成像: 用物镜光栏将衍射束挡掉，只让透射束通过而得到图象衬度的方法称为明场成像，所得的图象称为明场像。
衬度: 透射电子显微镜成像实际上是透射电子束强度分布的记录，由于电子与物质相互作用，透射强度会不均匀分布，这种现象称为衬度，所谓衬度，是指图像两像点间的明暗程度吸收衬度: 由于试样的质量和厚度不同，各部分对入射电子发生相互作用，产生的吸收与散射程度不同，而使得透射电子束的强度分布不同，形成反差，称为质-厚衬度，又叫吸收衬度。
衍射衬度: 衍射衬度主要是由于晶体试样满足布拉格反射条件（2d ×sinθ=nλ）程度差异以及结构振幅不同而形成电子图象反差。
它仅属于晶体结构物质，对于非晶体试样是不存在的。
化学位移:如果选定一种磁核的共振位置为参比，那其他磁核的共振位置与此参比核磁的差值称为该磁核的化学位移。
材料结构表征及应用复习资料.
材料结构表征及应⽤复习资料.材料结构表征及应⽤复习资料--2013材料化学第⼀章绪论1.材料研究的四⼤要素：材料的固有性质、材料的结构、材料的使⽤性能、材料的合成与加⼯；2.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。
3.材料结构表征的三⼤任务及主要测试技术：①化学成分分析：传统的化学分析技术、质谱、⾊谱、红外光谱、核磁共振、X射线光电⼦能谱；②结构测定：X射线衍射、电⼦衍射、中⼦衍射、热分析；③形貌观察：光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、原⼦⼒显微镜；第⼆章红外光谱及激光拉曼光谱2.1 红外光谱的基本原理1.红外光谱定义：当⽤⼀束具有连续波长的红外光照射物质时，该物质的分⼦就要吸收⼀定波长的红外光的光能，并将其转变为分⼦的振动能和转动能，从⽽引起分⼦振动—转动能级的跃迁。
通过仪器记录下不同波长的透过率(或吸光度)的变化曲线，即是该物质的红外吸收光谱。
2.中红外区波数范围：4000-400cm-1；3.简正振动振动⾃由度（3n-6或3n-5)。
4.简正振动的特点是，分⼦质⼼在振动过程中保持不变，所有的原⼦都在同⼀瞬间通过各⾃的平衡位置。
每个简正振动代表⼀种振动⽅式，有它⾃⼰的特征振动频率。
5.简正振动类型主要分为两⼤类，即伸缩振动和弯曲振动。
伸缩振动是指原⼦沿着键轴⽅向伸缩使键长发⽣变化的振动；弯曲振动即指的是键⾓发⽣变化的振动6.实际观测到的红外基频吸收数⽬却往往少于3n-6个,为什么?①如振动过程中分⼦不发⽣瞬间偶极矩变化，则不引起红外吸收；②频率完全相同的振动彼此发⽣简并；③强宽峰往往要覆盖与它频率相近的弱⽽窄的吸收峰；④吸收强度太弱，以致⽆法测定；⑤吸收峰落在中红外区之外。
7.分⼦吸收红外辐射必须满⾜的条件？①只有在振动过程中，偶极矩发⽣变化的那种振动⽅式才能吸收红外辐射，从⽽在红外光谱中出现吸收谱带。
这种振动⽅式称为红外活性的。
反之，在振动过程中偶极矩不发⽣改变的振动⽅式是红外⾮活性的，虽有振动，但不能吸收红外辐射。
材料的测试、表征方法和技巧
红外吸收光谱(Infrared Spectrometry)
概述 定义 红外光谱又称分子振动转动光谱，属分子
吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外照射时， 分子吸收其中的一些频率的辐射，分子振动或转 动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃 迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱， 记录百分透过率T％对波数或波长的曲线，即为 红外光谱。
键两端原子电负性相差越大极性越大吸收峰越强由基态跃迁到第一激发态产生一个强的吸收峰基频峰由基态直接跃迁到第二激发态产生一个弱的吸收峰倍频峰11有机化合物基团的特征吸收各种基团在红外光谱的特定区域会出现对应的吸收带其位置大致固定受化学结构和外部条件的影响吸收带会发生位移但综合吸收峰位置谱带强度谱带形状及相关峰的存在可以从谱带信息中反映出各种基团的存在与否12常见基团的红外吸收带官能团区37001333cm1指纹区1333650cm1500100015002000250030003500chnhohnhshphnonncfcxohoh氢键cccncochch13红外光谱图的影响因素某一基团的特征吸收频率同时还要受到分子结构和外界条件的影响同一种基团由于其周围的化学环境不同其特征吸收频率会有所位移不是在同一个位置出峰基团的吸收不是固定在某一个频率上而是在一个范围内波动14raman151617拉曼光谱的优点和特点仪器稳固体积适中维护成本低使用简单18红外光谱拉曼光谱光谱范围4004000cm1光谱范围404000cm1分子振动谱分子振动谱吸收直接过程发展较早散射间接过程自激光后发展平衡位置附近偶极矩变化不为零平衡位置附近极化率变化不为零与拉曼光谱互补与红外光谱互补实验仪器是以干涉仪为色散元件实验仪器以光栅为色散元件测试在中远红外进行不收荧光干扰测试在可见波段进行有时受样品荧光干扰可采用近红外激发低波数远红外困难低波数没有问题微区测试较难光斑尺寸约10微米空间分辨率差共焦显微微趣测试光斑尺寸可小到1微米空间分辨率好红外探测器须噪声高液氮冷却且灵敏度较低ccd探测器噪声低热电冷却灵敏度多数需制备样品无需制备样品且可远距离测试不能用玻璃仪器测定样品可在玻璃仪器中直接测定水对红外光的吸收不可作为溶剂没有水对红外光的吸收可作溶剂1920拉曼光谱的信息拉曼频率的确认物质的组变化张力应力例如硅每10cm的位移的应变率拉曼偏振晶体对称性和取向例如cvd金刚石晶粒取向晶体质量例如塑性变形量物质总量例如透明涂层的厚21raman光谱的应用不同的物质其拉曼谱是不同的就象人的指纹一样因此拉曼光谱可用于物相的分析与表征如非晶碳微晶石墨金刚石单晶石墨的拉曼谱不同催化上的应用22紫外可见吸收光谱法23定义紫外可见吸收光谱法根据溶液中物质的分子或离子对紫外和可见光谱区辐射能的吸收来研究物质的组成和结构的方法包括比色分析法与分光光度法比色分析法比较有色
材料测试与表征
纳米材料成份分析种类
光谱分析 主要包括火焰和电热原子吸收光谱AAS， 电感耦合等离子 体原子发射光谱ICP-OES， X-射线荧光光谱XFS 和X-射 线衍射光谱分析法XRD； 质谱分析 主要包括电感耦合等离子体质谱ICP-MS 和飞行时间二次 离子质谱法TOF-SIMS 能谱分析 主要包括X 射线光电子能谱XPS 和俄歇电子能谱法AES
电镜法粒度分析
• 优点：是可以提供颗粒大小，分布以及形状的数 据。此外，一般测量颗粒的大小可以从1纳米到几 个微米数量级 • 给出颗粒图像的直观数据，容易理解
• 缺点：是样品制备过程会对结果产生严重影响。 如样品制备的分散性，直接会影响电镜观察质量 和分析结果 • 电镜取样量少，会产生取样过程的非代表性
纳米材料
• 纳米材料具有许多优良的特性诸如高比表 面、高电导、高硬度、高磁化率等；
• 纳米科学和技术是在纳米尺度上(小于 100nm)研究物质（包括原子、分子）的特 性和相互作用，并且利用这些特性的多学 科的高科技。
纳米材料分析和表征
一、纳米材料的粒度分析
二、纳米材料的形貌分析 三、纳米材料的结构分析
四、纳米材料的成份分析
一、粒度分析的概念
• 对于纳米材料，其颗粒大小和形状对材料的性能起着决定 性的作用。因此，对纳米材料的颗粒大小和形状的表征和 控制具有重要的意义。 • 一般固体材料颗粒大小可以用颗粒粒度概念来描述。但由 于颗粒形状的复杂性，一般很难直接用一个尺度来描述一 个颗粒大小，因此，在粒度大小的描述过程中广泛采用等 效粒度的概念。
STM基本原理
• 基本原理是量子的隧道效应(将原子线度的极细针 尖和被研究物质的表面作为两个电极，当样品与 针尖的距离非常接近时（通常小于1nm），在外 加电场的作用下，电子会穿过两 个电极之间的绝 缘层流向另一个电极，这种现象称为隧道效应) • 隧道电流随导体间的距离呈指数式地变化,它对探 针与样品的间距变化极其灵敏,因而STM在Z方向 的空间分辨率极高 • STM通常被认为是测量表面原子结构的工具，具 有直接测量原子间距的分辨率。 STM还可以操纵 单个原子和分子
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考试时间2小时，填空10分，不定项选择15分，名词解释15分，简答30分，分析30分。
（考试的时候带基本的画图工具，不必带计算器）一、填空和选择1.TEM,SEM的英文全称。
TEM:transmission electron microscopeSEM:Scanning electron microscope2.色谱法是一种非常重要的分离技术，根据流动相的不同，一般可分为气相色谱和液相色谱。
3.色谱法是一种重要的分离技术，1906年由俄国植物学家茨维特在提出。
试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。
其中的一相固定不动，称为固定相；另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相。
4.吸附平衡等温线的形状与材料的孔组织结构有关，根据IUPAC 的分类，有六种不同的类型，但是只有其中四种类型(I、II、IV、VI)适于多孔材料。
也是各国化学会的一个非常重要的联合组织，其英文简称为IUPAC，该机构根据形状将迟滞环分为四类（H1，H2，H3，H4）.6.根据点阵常数的不同，晶体结构可分为7个晶系，14种空间点阵形式，230个空间群。
7.为了对材料物相分析系统归类，1969年粉末衍射标准联合会在各国科学家以及相应组织的帮助下，提出了一种XRD衍射数据整理的方法，即JCPDS卡片或PDF卡片，并且数据还在逐年扩充。
8.从成本、安全以及衍射效果的角度考虑，现在的XRD衍射仪器，一般选用Cu做为靶材。
9.电子枪可分为热阴极电子枪和场发射电子枪。
热阴极电子枪的材料主要有钨丝(W)和六硼化镧(LaB6)而场发射电子枪又可以分为热场发射、冷场发射和Schottky场发射， Schottky场发射也归到热场发射。
场发射电子枪的材料必须是高强度材料，一般采用的是单晶钨，但现在有采用六硼化镧(LaB6)的趋势。
下一代场发射电子枪的材料极有可能是碳纳米管。
二、选择：1. 1981年，IBM公司的Binning和Kubo根据电子的隧道效应发明了看得见原子1986年诺贝尔物理奖。
2、化学键的振动频率不仅与其性质有关，还受诱导效应、共轭效应、偶极场效应、氢键和溶剂等因素的影响。
因此红外中相同基团的特征吸收并不总在一个固定频率上，而存在一定的偏差。
3. 透射电镜的主要组成部分。
包括电子光学系统、真空系统和供电系统三大部分。
4. 电子与物质的相互作用包括。
弹性散射，非弹性散射5. X射线光管主要由什么构成。
封闭式X射线管实质上就是一个大的真空二极管。
基本组成包括：(1)阴极：阴极是发射电子的地方。
(2)阳极：靶，是使电子突然减速和发射X射线的地方。
(3)窗口：窗口是X射线从阳极靶向外射出的地方。
(4)焦点：焦点是指阳极靶面被电子束轰击的地方，正是从这块面积上发射出X射线。
6.吸附平衡等温线的形状与材料的孔组织结构有关，根据IUPAC 的分类，有六种不同的类型，但是只有其中四种类型(I、II、IV、VI)适于多孔材料。
7.TEM的成像系统主要由物镜、中间镜和投影镜及物镜光阑和选区光阑组成。
8、波谱技术都有哪些？红外、紫外、荧光、拉曼、XPS等、三、名词解释：1.特征X射线谱:对于一定元素的靶，当管电压小于某一限度时，只激发连续谱。
随着管电压升高，射线谱向短波及强度升高方向移动，本质上无变化。
但当管电压升高到超过某一临界值（如对钼靶为20kV）后，曲线产生明显的变化，即在连续谱的几个特定波长的地方，强度突然显著增大。
由于它们的波长反映了靶材的特征，因此称之为特征X射线谱。
2.连续X射线谱: 具有连续波长的X射线，构成连续X射线谱，它和可见光相似，亦称多色X射线。
3.光电效应（荧光辐射）:当一个具有足够能量的X射线光子碰撞到物质的原子时，也可以击出原子内层(如K层)的电子而产生电子空位，且高能级的电子填充该空位发生电子跃迁时，同样会产生辐射，即产生特征X射线。
这种以X 射线光子激发物质原子所发生的激发和辐射的过程称为光电效应。
4.结构消光和系统消光:对于具有体心阵胞的晶体，只有H+K+L=偶数的衍射面才能衍射，而对于H+K+L=奇数的晶面，即使满足布拉格方程，也不能产生衍射，产生结构消光。
晶体结构中存在含平移的复合对称动作对应的对称元素, 衍射中衍射将系统消失这一类消光称为结构消光.除干涉加强外，晶体因原子位置和种类不同而引起的某些方向上衍射线消失的现象叫系统消光。
5.TG、DTG、DTA、DSCTG：热重法是在程序控温下，测量物质的质量与温度或时间的关系的技术。
DTA：差热分析是在程序控制温度下，测量物质和参比物的温度差随时间变化的一种技术。
DSC：示示差扫描量热法是在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的功率差与温度之间的关系的一种技术。
DTG：微分热重，DTG曲线是TG曲线对温度或时间的一阶导数，即质量变化率，dW/dT 或 dW/dt。
四、分析简答题。
1.红外的基本操作:干燥研磨---压片制样---背景单通道扫描---放入样品---扫描样品---谱图处理（校正、平滑、标峰位）---保存、取样2.XRD的基本操作（粉末样品）研磨----玻片压平---放样---调节狭缝---调节扫描参数（步长和每步停留时间）--测试---记录数据---分析。
3、倒易点阵4、晶体的典型特性有哪些？1）晶体的均匀性与各向异性2）晶体的自范性3）晶体的对称性和对X 射线的衍射性4）晶体的固定熔点性（锐熔性）5、试说明电子束入射固体样品表面激发的主要信号、主要特点和用途1)二次电子—被入射电子轰击出来的核外电子，它来自于样品表面100Å左右(50~500Å)区域，能量为0～50eV，二次电子产额随原子序数的变化不明显，主要决定于表面形貌。
SEM 分析形貌。
2)背散射电子—指被固体样品原子反弹回来的一部分入射电子，它来自样品表层0.1~1μm深度范围，其能量近似于入射电子能量，背散射电子产额随原子序数的增加而增加。
利用背散射电子作为成像信号不仅能分析形貌特征，也可用来显示原子序数衬度，定性地进行成份分析。
3)透射电子—如果样品足够薄(1μm以下)，透过样品的入射电子为透射电子，其能量近似于入射电子能量。
它仅仅取决于样品微区的成分、厚度、晶体结构及位向等，可以对薄样品成像和微区晶相分析。
TEM，ED4)吸收电子—残存在样品中的入射电子。
若在样品和地之间接入一个高灵敏度的电流表，就可以测得样品对地的信号，这个信号是由吸收电子提供的。
5)特征X射线(光子)—当样品原子的内层电子被入射电子激发或电离时，原子就会处于能量较高的激发状态，此时外层电子将向内层跃迁以填补内层电子的空缺，从而使具有特征能量的X射线释放出来。
发射深度为0.5—5μm范围。
EDS成份分析。
6)俄歇电子—从距样品表面几个Å深度范围内发射的并具有特征能量的二次电子，能量在50～1500eV之间。
俄歇电子信号适用于表面化学成份分析。
AES7)阴极荧光—入射电子束发击发光材料表面时，从样中激发出来的可见光或红外光。
8)感应电动势—入射电子束照射半导体器件的PN结时，将产生由于电子束照射而引起的电动势。
9)弹性与非弹性散射电子—弹性散射电子(被样品原子核反弹回来，散射角大于90度的入射电子，能量基本没有损失)和非弹性散射电子(入射电子和样品核外电子撞击后产生的非弹性散射，不仅方向改变，能量有不同程度损失)。
非弹性散射电子----能量损失谱。
6、在纳米材料的结构测试中，为什么经常使用短波光源，如XRD使用X射线，TEM使用电子。
第一：从衍射角度分析，光源与狭缝（结构参数）尺寸相当。
第二：从极限分辨率的角度说起。
人的眼睛的分辨本领0.1毫米。
光学显微镜，可以看到象细菌、细胞那样小的物体，极限分辨本领是0.2微米。
显微镜的分辨本领公式(阿贝公式)为：d=0.61λ/(N∙sinα)，N∙sinα是透镜的孔径数。
其最大值为1.3。
光镜采用的可见光的波长为400~760 nm。
观察更微小的物体必须利用波长更短的波作为光源。
7、简要说明10ev入射电子与样品表面作用后产生的能量分布，并进行简单的分析。
有99%以上的入射电子能量转变成样品热能，而余下的约1％的入射电子能量，由于能量不够高，主要产生二次电子。
8、影响XRD多晶粉末衍射强度的因素都有哪些？1.角因素（J）2.多重性因素（P）3.温度因素4.吸收因素（A）9、尔瓦尔德球的作法以及有什么用。
1. 在倒易空间中，画出衍射晶体的倒易点阵2. 以倒易原点0*为端点，作入射波的波矢量，该矢量平行于入射束方向，长度等于波长的倒数，即 K=1/λ3. 以O为中心，1/λ为半径作一个球，这就是厄瓦尔德球利用这种方法可以比较直观地观察衍射晶面，入射束和衍射束之间的几何关系。
10、氮气吸附的基本过程以及关键点的物化意义。
材料表面吸附---11、电子衍射的基本图案及其产生原因。
电子衍射花样特征•单晶体：一般为斑点花样•多晶体：同心圆环状花样；•无定形试样（准晶、非晶）：弥散环单晶就是具有完整晶体外形(晶棱，晶面完备)的单个颗粒，颗粒内部的晶格是周期排列，从任意晶带轴投射，得到的必然是二维衍射点。
多晶，就是一个颗粒里面有多个晶粒，每个晶粒的晶格都是周期性排列的，但这些晶粒的取向都是随意的，一个晶粒产生一些衍射点，出现在晶格对应的d 值为半径的圆上，多个晶粒有不同取向，就会形成多个点连成的一个圆。
如果是纯相，测量每个环对应的半径，得到d值。
#*当K层电子出现空位，其被高能级电子填充时产生K系辐射。
具体地，当K层空位被L层电子填充时，产生Kα辐射，而被M层电子填充时，产生Kβ辐射。
紫外光谱：当分子中的电子吸收能量后会从基态跃迁到激发态，然后放出能量（辐射出特征谱线）。
回到基态而辐射出特征普线的波长在紫外区中就叫做紫外光谱。
红外光谱：当一束具有连续波长的红外光通过物质，物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级，分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，该处波长的光就被物质吸收。
所以，红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。
拉曼光谱：是一种散射光谱。
拉曼光谱分析法基于拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。
XPS：X射线光子的能量在1000～1500ev之间，不仅可使分子的价电子电离而且也可以把内层电子激发出来，内层电子的能级受分子环境的影响很小。
同一原子的内层电子结合能在不同分子中相差很大，故它是特征的。