材料现代分析测试方法总结(2)

名词解释：

晶带：晶体中，与某一晶向[uvw]平行的所有（HKL）晶面属于同一晶带，称为[uvw]

晶带。

辐射的吸收：辐射通过物质时，其中某些频率的辐射被组成物质的粒子（原子、离子或分子等）选择性地吸收，从而使辐射强度减弱的现象。

辐射被吸收程度对ν或λ的分布称为吸收光谱。

辐射的发射：物质吸收能量后产生电磁辐射的现象。

辐射的散射：电磁辐射与物质发生相互作用，部分偏离原入射方向而分散传播的现象

光电离：入射光子能量(hν)足够大时，使原子或分子产生电离的现象。

光电效应:物质在光照射下释放电子(称光电子)的现象又称(外)光电效应。

点阵消光：因晶胞中原子(阵点)位置而导致的|F|2=0的现象

系统消光：晶体衍射实验数据中出现某类衍射系统消失的现象。

结构消光:在点阵消光的基础上，因结构基元内原子位置不同而进一步产生的附

加消光现象，称为结构消光。

衍射花样指数化:确定衍射花样中各线条(弧对)相应晶面(即产生该衍射线条的晶面)的干涉指数，并以之标识衍射线条，又称衍射花样指数化(或指标化)。

背散射电子：入射电子与固体作用后又离开固体的总电子流。

特征X射线：射线管电压增至某一临界值，使撞击靶材的电子具有足够能量时，可使靶原子内层产生空位，此时较外层电子将向内层跃迁产生辐射即是特征X 射线。

俄歇电子：由于原子中的电子被激发而产生的次级电子，在原子壳层中产生电子空穴后，处于高能级的电子可以跃迁到这一层，同时释放能量。当释放的能量传递到另一层的一个电子，这个电子就可以脱离原子发射，被称为俄歇电子。

二次电子：入射电子从固体中直接击出的的原子的核外电子和激发态原子退回基态时产生的电子发射，前者叫二次电子，后者叫特征二次电子。

X射线相干散射：入射光子与原子内受核束缚较紧的电子发生弹性碰撞作用，仅其运动方向改变没有能量改变的散射。

X射线非相干散射：入射光子与原子内受到较弱的电子或者晶体中自由电子发生非弹性碰撞作用，在光子运动方向改变的同时有能量损失的散射。

K系特征辐射：原子K层出现空位，较外的L层电子向内的K层辐射跃迁，发

射的辐射。

L 系特征辐射：原子的L 层出现空位，其外M,N 层电子跃迁产生的谱线统称为L 系特征辐射。

吸收限：X 射线照射固体物质产生光子效应时能量阀值对应的波长称为物质的吸收限。

X 射线散射：X 射线与物质作用（主要是电子）时，传播方向发生改变的现象。 X 射线衍射：散射X 射线干涉一致加强的结果，即衍射。

X 射线反射：与可见光的反射不同，是“选择反射”，实质是晶体中各原子面产生的反射方向上的相干散射线。

热分析：在程序控制温度条件下，测量物质的物理性质随温度或时间变化的函数关系的技术。

差热分析(DTA)：在程序控制温度条件下，测量样品与参比物之间的温度差与温度（或时间）关系的一种热分析方法。

差示扫描量热法(DSC)：在程序控制温度条件下，测量输入给样品与参比物的功率差与温度（或时间）关系的一种热分析方法。

简答题

1、连续X 射线：从某一短波限λ。开始，直至波长等于无穷大λ∞的一系列波长。

特征X 射线： 具有一定波长的特强X 射线，叠加于连续X 射线谱上。

连续X 射线谱：强度随波长连续变化的谱线。

特征X 射线谱：当管电压达到阳极材料某特征U K 时，在某特定波长范围处，产生的强度特别大的谱线

X 射线管适宜工作电压U ≈（3～5）U k

光电效应：当入射光子的能量等于或大于碰撞体原子某壳层电子的结合能时，光子被电子吸收，获得能量的电子从内层溢出，成为自由电子，即光电子，高能量层电子填补激发态空位，能量差以X 射线形式辐射，该现象称为光电效应。

二次X 射线（荧光辐射）：由入射X 射线所激发出来的特征X 射线。

俄歇效应：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，K 电离就变成了L 电离，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。

滤波材料λk:

相干散射：当入射线与原子内受核束缚较紧的电子相遇，光量子能量不足以使原子电离，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，向周围辐射与入射X 射线波长相同的辐射，因为各电子所散射的射线波长相同，有可能相互干涉，故称αβλ

λλK K K <<

相干散射。

不相干散射：能量为hv 的光子与自由电子或受核束缚较弱的电子碰撞，将一部分能量给予电子，使其动量提高，成为反冲电子，光子损失了能量，并改变了运动的方向，能量减少hv ，显然v`

2、连续谱受管电压、管电流和阳极靶材的原子序的作用及相互关系 见书P7、9

3、晶面指数

干涉面指数：晶面（h k l ）的n 级反射面（nh nk nl ）用（H K L ）表示，称为反射面或干涉面，干涉面的面指数即干涉面指数，有公约数n 。干涉面间距d HKL =a/根号(H^2+K^2+L^2)。

4、X 射线衍射方法：

1）、劳埃法 采用连续X 射线照射不动的单晶体，用垂直于入射线的平底片记录衍射线而得到劳埃斑点。劳埃法多用于单晶体取向测定及晶体对称性的研究。

2）、周转晶体法 采用单色X 射线照射转动的单晶体，并用一张以旋转轴为轴的圆筒形底片来记录确定晶体的结构。

3）、粉末法 采用单色X 射线照射多晶体。有数量众多、取向混乱的微晶体组成。各微晶体中某种指数的晶面在空间占有各种方位。粉末法主要用于测定晶体结构，进行物相定性、定量分析，精确测定晶体的点阵参数以及材料的应力、织构、晶粒大小的测定等。

5、布拉格方程

布拉格方程 2dsin θ=λ中的d 、θ、λ分别表示什么？布拉格方程式有何用途？

答：d HKL 表示HKL 晶面的面网间距，θ角表示掠过角或布拉格角，即入射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，求特征X 射线的λ，并通过λ判断产生特征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。

6、产生电子衍射的充分条件是F hkl ≠0， 产生电子衍射必要条件是满足或基本满足布拉格方程。

系统消光：由于F HKL ＝0而使衍射线消失的现象称为系统消光。

7、几种点阵的结构因数计算

8、多晶体衍射的相对积分强度：

M HKL e A F P I 222

2)(cos sin 2cos 1-+=θθθθ